SIT Academic Column バイオセンサで身体をモニタリングする

─當麻先生は、どのような研究をしているのですか？ 

私の研究室は「揺動分子センシング研究室」というちょっと変わった名前でして。「センシング」とは、簡単にいえば必要な情報を収集することで、要は時間的、空間的な分子の揺らぎを計測し、活用する研究をしています。その研究領域におけるトピックのひとつが、バイオセンサです。バイオセンサとは、酵素や抗体といった生体由来の分子認識素子を用いてターゲットとなる物質を検出する装置のことで、市販化されているものだと血糖値測定器があります。これは血液中に含まれているグルコースという糖を、酵素を使って選択的にキャッチし、それを電気的な信号に変換することで血糖値を測定しています。

─分子センシングの研究において、現時点で當麻先生が目指していることは？ 

大きく二つありまして、一つは、常に揺れ動く分子の連続的な情報を取得することです。例えば欧洲杯足彩app下载_欧洲杯下注平台-【直播*网站】抗原検査キットはバイオセンサの原理と類似しているのですが、検査をした時点の結果しか分かりません。もちろんそれで十分な場面もありますが、ある一点の情報ではなく、特定の分子の動き方や濃度分布の変化を連続的に捉えたい。薬剤を例にとれば、ある薬を投与したとき、その血中濃度の時間的な変化を正確に、リアルタイムで測る技術はまだないんです。もしそれが可能になれば、今までは集団の統計的なデータを個々の患者に当てはめて治療方針などを決められていたのが、個人にパーソナライズされた医療に変わっていきます。

─いわゆる個別化医療の発展に寄与すると。
もう一つは、侵襲性の低い方法で情報をサンプリングすること。例えば病院で血液検査をするとき、人体に注射針を刺して血を抜きますが、こうした行為を「侵襲性が高い」と言います。もちろん、血液からは最も正確な情報が得られるので、今後、血液検査がなくなることはないでしょう。ただ、日常生活において自分ひとりで血液検査ができるかというと、かなり難しい。指先から採血できる血糖値測定器もありますが、これはかなりレアな例であり、また採血する以上、わずかながら痛みを伴います。でも、血液と同じような情報は、涙や唾液、尿、間質液（皮下組織において細胞を浸す体液）などからも得られます。そうした体液からサンプリングできれば、血管に針を刺すよりも遥かに負担が軽くなりますよね。

─今おっしゃったような分子のモニタリングやサンプリングが必要、もしくは有効な病気というのは、具体的には？

代表的なケースは糖尿病です。特に一型糖尿病の患者は、自己免疫疾患によりインスリンを作り出す細胞が壊されてしまったため、自分でインスリンを注射しないと血糖値を下げられません。だから常に血糖値をモニタリングする必要がある。今は皮膚に貼るだけで、先ほど言った間質液からグルコースの濃度を計測できるパッチなどもあります。ただ、これはほんの一例であり、薬剤に関していうと、一般的に、薬には患者の身長や体重、年齢などに応じた適切な量というものがあります。しかし、なかには副作用が強かったり、血中濃度を適切にコントロールしなければならなかったりする薬もあり、そういった薬は、その日の代謝の変化によって適量も変わってきます。

─だから連続的に、リアルタイムでモニタリングすることが重要になってくるんですね。

そうです。今はその技術がないので、医師が経験と統計的な情報をベースに適量を判断するしかないのですが、連続的にモニタリングできれば、より正確な判断を助ける情報を提供できるようになる。薬には、必ず薬効と副作用があります。いわば諸刃の剣なのですが、誰もが望むのは薬効を最大化し、副作用を最小化することですよね。分子センシングはそれを実現する可能性を秘めていると思います。個人的な話をすると、私はかねてから健康寿命というものが気になっています。健康寿命は、平均寿命より10年も短いんです。つまり、人生最後の10年間は、健康になんらかの不安を抱えながら過ごさなければならない。私はそれが嫌なので、その10年のギャップを埋めたいんです。患者の血糖値をモニタリングしたり、投与した薬剤の血中濃度をコントロールする技術は、医師に必要な情報を与え、治療をアシストする技術と言えます。その技術の開発は病気の予防や早期発見、ひいては健康寿命を伸ばすことにつながるのではないかと思います。