しかし、それは決して些細なことではありません。主な問題は、微細な静脈を詰まらせないために、このような粒子は非常に小さくなければならないということです。このため、磁場の強度を高める必要があります。しかし、新しい形式の磁気ナノセラピーは、この欠点を克服する可能性があります。ミュンヘンのルートヴィヒ・マクシミリアン大学（LMU）診療所の生物科学者カールステン・ルドルフ率いるチームが現在試験中のこの方法では、数千個のナノ粒子が医療有効成分とともにエアロゾル液滴中に保存される。喘息治療と同様に、これらの液滴をスプレーの形で吸入し、肺内に分散させた後、強力な磁場を使用して患部を標的にすることができます。
その目的は、健康な領域では起こり得る副作用を回避しながら、ターゲット領域の有効成分の濃度を高めることです。 「このような対象を絞った応用は、肺がんに対して特に望ましいでしょう」と、小児診療所研究センターで研究を行っているルドルフ氏は言う。 「化学療法は多くの場合、がん細胞を殺すだけでなく、周囲の健康な組織にも損傷を与えます。重篤な肺炎の場合にはナノ粒子の使用も考えられます。」とルドルフ氏は説明します。
研究チームのこれまでの研究では、肺内の磁性粒子の標的制御が原理的に機能することが示されている。たとえば、コンピュータシミュレーションとマウスを使った実験では、磁場がなければ、吸入された物質が肺全体に均一に分布することが示された。一方、磁石の効果により、肺の定められた領域の濃度が 4 ～ 8 倍に増加します。同時に、磁場は物質がすぐに吐き出されるのを防ぎます。理論的には、エアロゾル液滴はいくつかの有効成分を吸収したり、肺での「ドッキング」に成功した後にのみ放出される物質を貯蔵したりすることもできます。
「有効成分を正確に送達する方法は、特に肺がんなどの局所的に発生する疾患において非常に重要です」とカナダ、エドモントンのアルバータ大学の生物工学者アリダード・アミルファズリ氏は言う。 「ナノマグネトゾルは、これに向けた重要な一歩となる可能性があります。去痰薬も使用した場合、ナノ粒子が肺内に長く留まるということを彼自身が証明することができました。」
カールステン・ルドルフ氏は、肺内の酸化鉄粒子が有害な影響を及ぼす可能性は低いと考えている。ミュンヘンのヘルムホルツセンターの吸入生物学研究所の研究によると、これまでのところ、少なくとも低濃度では、この粒子は身体に問題がないことが証明されている。 「私たちの研究では、同等の粒子が肺内で 3 ～ 6 か月の半減期で分解されることが示されました」と物理学者のウィンフリード メラー氏は言います。 「それらは体内で代謝または排泄されます。さらに、肺がんの治療は比較的短期間に限定されます。」とルドルフ氏は言います。 「それでも、今後の研究で起こり得る副作用を詳しく調べるつもりです。」
研究チームは現在、ナノマグネトゾル法のさらなる最適化を進めているところです。最大のハードルは、マウスと同様の大きな人間の肺に対して同様の効果を達成するのに十分な強い磁場を生成することです。このため、科学者たちは現在、肺の大きさが人間の肺に匹敵する家畜ブタを使って実験を行っている。科学者たちは、先端に最も強い磁場を持つ特別に設計された電磁石を使用します。 「現時点では、可能な限り最適な磁場を生成するために、電流の流れや磁気チップの形状など、さまざまなサイズを変更しています」とルドルフ氏は説明します。 「粒子の構造も改善される可能性があります。」
これまでのところ、科学者たちは豚の肺の特定の領域における有効成分の濃度を 3 ～ 4 倍に高めることに成功しています。ただし、この治療法が人間にも使用できるようになるには、おそらく数年かかるでしょう。
