糖尿病患者は、毎日または毎週、インスリンを自己注射する必要があることがよくあります。しかし、マウスで試験された新しいデバイスにより、将来的には注射針が不要になるかもしれません。
本日Science Translational Medicine誌に掲載された研究で、中国の研究者らはスマートフォンアプリを用いて、糖尿病マウスの小集団に移植したインスリン産生細胞を活性化させた。細胞を活性化させてから2時間も経たないうちに、マウスの血糖値は低血糖を引き起こすことなく安定していた。
このデバイスの最新版では、コインサイズのハイドロゲルカプセルをマウスの皮膚の下に埋め込みます。カプセル内にはLEDライトと、遠赤外線に反応してインスリンを放出するように設計された細胞が内蔵されています。マウスの血糖値が過度に高くなると、カスタムメイドのAndroidアプリのボタンを押すことでLEDが点灯し、細胞がインスリンを放出します。
このアプリでは、LEDの明るさと点灯時間を調整することで、細胞が産生するインスリン量を制御できます。一般的な血糖値測定器にBluetoothトランスミッターを接続すると、マウスの血糖値が上昇した際にスマートフォンアプリに通知が届き、自動的にインスリン産生が促されます。
結果は期待できるものの、このシステムはまだ本格的な運用には至っていません。スマートフォンアプリは、スマートホームハブのようなサーバーと通信し、マウスの周囲に設置された電磁場コイルを作動させます。この電磁場はインプラント内のLEDライトに電力を供給するため、マウスが小さなリング内にいる時しか機能しません。これは、時折外出したい糖尿病患者にとっては問題となるでしょう。さらに、現在の設計では、血糖値を測るために針を使う必要があります。
研究者たちが「HydrogeLED」と呼んでいるこのデバイスの将来バージョンは、両方の問題を解決することが期待されています。研究著者のHaifeng Ye氏は、患者の血糖値を24時間モニタリングし、インスリンが必要になった際に電池式LEDを自動的に点灯させる内蔵型血糖測定器を構想しています。
HydrogeLEDがヒト臨床試験に導入されるまでには、まだ長い道のりがあります。イェ氏と彼の同僚たちは、より多くの動物（今回のバージョンはわずか5～6匹の動物でしか試験されていません）で試験を行う必要があります。特にイヌやサルといった大型動物で、今回の予備試験の15日間よりも長い期間にわたって試験を行う必要があります。また、すべての材料が安全であり、免疫反応や拒絶反応を引き起こさないことも確認する必要があります。
「スマートフォンの操作で遺伝子組み換え薬を生産するように設計された移植細胞に光を照射する、ファッショナブルなLEDリストバンドを街中で着用する人々を、いつになったら見かけるようになるのでしょうか？」と、ワイオミング大学の生物学者マーク・ゴメルスキー氏は論文に付随する解説で問いかけている。「まだ実現はしていませんが、（この研究は）スマート細胞治療の未来を垣間見せてくれる刺激的なものです。」
