ナノカプセルが敏感な分解助剤を保護
このような薬の問題の 1 つは、たとえばアルコールを分解する酵素を追加投与すると、体内ですぐに再び分解されてしまうことです。第 2 の問題は、アルコールがこのようなアルコールオキシダーゼによって変換されると、有毒な分解生成物が生成され、それが身体に損傷を与えることです。ここがまさにヤン・リウと彼の同僚の出発点です。彼らは、異なる酵素を小さなナノスフェアに2つまたは3つ詰め込むことができる方法を開発しました。半透性のポリマーシェルで保護されているため、彼らは体内の清掃員によって破壊されることなく作業を行うことができます。 「これらのカプセルに酵素を封入すると、非生理的環境に対して酵素が安定し、また酵素が互いに近くに保たれます」と研究者らは説明する。
彼らは、特注の「抗アルコール」ナノカプセルを使用して、これが実際にどのように使用できるかをテストしました。各カプセルには、アルコールオキシダーゼと、オキシダーゼの有害な分解生成物を直接無害な水に変換する別の酵素であるカタラーゼが含まれていました。最初の試験で、Liuらはマウスに、これらのナノカプセルを含むか、2つの酵素を個別に含むか、あるいはそのような添加物を含まないアルコール含有餌を与えた。 「最初はすべてのマウスが酔っていて、食後20分ほどで眠ってしまった」と科学者らは報告している。しかし、ナノカプセルを投与されたマウスは、他の 2 つのグループよりも 1 ～ 2 時間早く目覚めました。また、これらのマウスの血中アルコール濃度も大幅に低下しており、食後わずか 45 分ですでに 10 パーセント減少し、90 分後には 3 分の 1 減少しました。また、肝臓ストレスの指標と考えられる物質も、ナノカプセルマウスの血中ではかなり低い濃度で検出された。
お酒を楽しむお祝いに「モーニングアフターピル」
次のテストでは、研究者らは酵素ナノカプセルが後で投与される解毒剤としても使用できるかどうか、いわば飲みすぎたお祝いのモーニングアフターピルとして使用できるかどうかをテストした。アルコール飽和食を摂取した30分後、マウスにナノカプセルと2つの比較溶液を尾静脈に注射した。研究者らの報告によると、やはり、ナノカプセルを投与された動物では血中のアルコール濃度が最も早く低下した。陽電子放射断層撮影法（PET）を使った研究では、ナノカプセルが注射直後にマウスの肝臓に蓄積し、血中アルコールの分解に重要な肝臓の負担を効果的に軽減したことも明らかになった。
これらの肯定的な結果にもかかわらず、研究者らはこれが本当のアルコール解毒剤への第一歩にすぎないと考えています。アルコールのあらゆる有害な分解生成物から体を守るためには、ナノカプセルに第三の酵素を組み込む必要があると彼らは説明している。ただし、これまでのところ、これの十分にアクティブなバリアントは利用できません。 「しかし、私たちの研究は、そのようなナノカプセルに酵素複合体のいくつかを封入すれば、強力でより効率的な酵素複合体を作成できることを示しています」と研究者らは結論付けた。したがって、この方法はさまざまな用途に適しています。
