VCU の研究者が新生児 RDS に対する手頃な価格の非侵襲的治療法を開発

2023 年 8 月 28 日

レイラ・ウギンシウス著

バージニア・コモンウェルス大学のチームは、ビル＆メリンダ・ゲイツ財団からの300万ドルの助成金の支援を受けて、複雑な医療機器を必要とせずに提供できる、手頃な価格の呼吸窮迫症候群の非侵襲的治療法を開発しています。

RDS は、液体の表面張力を低下させ、肺の拡張と収縮に伴って二酸化炭素と酸素の容易な交換を可能にし、血液に酸素を供給し、体の自然な機能を促進する天然の界面活性剤を欠いている新生児に発生します。 外部療法によって治療可能ではあるが、現在の処置の費用、複雑さ、侵襲性のせいで、それを必要とする多くの人、特に低・中所得国の幼児にはそれを利用できない。

この助成金は、工学部機械原子力工学科のルイス・S・ハリスおよびルース・S・ハリスの優秀な学者教授であるワース・ロンゲスト博士と彼の同僚がエアロゾル化できる界面活性剤を開発し、それを届けるための装置。

現在の RDS 治療には、挿管時の鎮静の投与と肺への液体界面活性剤の点滴注入が含まれます。 界面活性剤の投与が可能な環境では、医師は、界面活性剤が有益である可能性が高い場合でも、界面活性剤の投与を決定する前に、これらの追加のリスクへの曝露を比較検討する必要があります。 無菌の温度管理された環境で動作する特殊な機器の必要性と組み合わせると、費用か適切な施設の利用可能性、またはその両方により、この命を救う治療にアクセスできなくなります。

この必要性から、ロンゲスト氏は、マイケル・ヒンドル博士、VCU薬学部のピーター・R・バイロン特別教授、シアトル児童研究所の主任臨床研究者で主任研究員であるロブ・ディブラシと提携し、ゲイツ氏からの資金提供を求めた。最小限の設備と妥当なコストでどこにでも送達できる合成肺界面活性剤のエアロゾル製剤と送達メカニズムを開発するために設立されました。

「一部の医師は、エアロゾル化した界面活性剤の送達が新生児の呼吸器ケアにおいて明らかに必要であると考えています」とロンゲスト氏は述べた。 「長年構想されてきたが、多くの障害により実現できなかった。」

課題の 1 つは、エアロゾル製剤の有効量をどのように送達するかです。 現在の乾燥粉末吸入器を効果的に動作させるには、肺活量が小さい乳児に投与できるよりも多くの空気を必要とします。 これらの吸入器はまた、薬剤の使用量が約 1 ミリグラムに制限されており、界面活性剤による治療に必要な量よりも大幅に少ないです。

Longest と Hindle は、エアロゾル送達システムの設計における専門知識を活用して、効果的な送達方法を設計します。 チームは、3D プリントされた上部気道経路モデルを使用して、乾燥粉末製剤が必要な高用量で肺の奥深くに確実に送達されるようにする分散メカニズムの有効性をテストできます。 チームの送達メカニズムで使用される乾燥粉末薬剤の配合は、ヒンドル氏が主導します。 これには、噴霧乾燥技術を使用して液体をエアロゾル化できる粉末に変換する前に、音響エネルギーバスを使用して成分の組み合わせを混合することが含まれます。

Longest 研究所と Hindle 研究所が以前に開発したインライン ドライパウダー吸入器は、少ない空気量で適切な粉末製剤の分散を達成できる能力を実証しています。 彼らのチームは 7 月にこの技術の特許を取得し、同じ戦略をエアロゾル化可能な界面活性剤配合物に適用しています。

「これらの送達メカニズムは、投与するように設計された製剤と強く関連しているため、この種の研究を同時に反復的に実行することが重要です」とロンゲスト氏は述べた。 「私の研究室は、医薬品エアロゾルの分野におけるこの問題やその他の困難な問題を解決するために、ヒンドル博士の研究室と日常的に協力しています。」