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タンパク質や神経細胞の形成に必要な天然由来のアミノ酸であるL-セリンを食事に加えることで、動物実験で筋萎縮性側索硬化症（ALS）の兆候を遅らせることに成功した。
この研究はまた、衰弱した神経変性疾患であるALSの動物モデル化における重要な進歩であると、David A. Davis, Ph.D. は述べています。
バーベットを用いた新しい研究プロトコルは、ネズミを用いた過去のモデルと比較して、ALSがヒトでどのように発症するかにより類似していると、Davis博士は述べています。 博士らは、N-メチルアミノ-L-アラニン (BMAA) として知られるアオコが生成する毒素をバーベットに与えたところ、ヒトの脊髄がALSに影響を受ける方法に酷似した病態を発症しました。
これらの動物のグループに、BMAA と共に L-Serine を 140 日間与えたところ、この戦略は保護効果がありました – バーベットは脊髄ニューロンにおけるタンパク質包含の兆候と炎症性マイクログリアの減少が顕著に低下しました。 この結果は、2月20日に権威あるJournal of Neuropathology & Experimental Neurologyに掲載されました。
「大きなメッセージは、このシアノバクテリア毒素への食事暴露によってALS型の病態が引き起こされ、食事にL-セリンを含めると、これらの病的変化の進行が遅れるかもしれないということです」 Davis博士は、「このモデルが人間のALSに非常に近いことに私は驚きました」と付け加えました。 脳の変化を見るだけでなく、「脊髄を見たとき、それは本当に驚くべきことでした」。 研究者たちは、TDP-43やその他のタンパク質凝集体などの細胞内閉塞の存在など、患者に見られるALSに特有の変化を観察しました。
マイアミ大学ミラー医学校のALS臨床・研究センターの創設者、ウォルター G. ブラッドリー医学博士、連邦予防医学博士は、次のように述べています。 「ALSはルー・ゲーリッグ病とも呼ばれる進行性の神経疾患で、進行性の四肢麻痺と呼吸不全を引き起こします。 この疾患では、有効な治療法のアンメット・ニーズが非常に高いのです。 ALSの治療薬として30種類以上の候補薬の臨床試験を行った結果、病気の進行を遅らせる薬はまだ2種類しかありません」
ALSは人によっては急速に進行し、診断後6カ月から2年で死に至ることもあります。 このため、臨床試験に参加させることは難しく、この現実が対応する動物モデルの開発を後押ししていると、Davis博士は述べています。
さらに、予防は依然として不可欠です。 “これは前臨床モデルであり、これは本当に最も重要なタイプのモデルです。”なぜなら、いったん人々が本格的な病気にかかると、その進行を逆転させたり遅らせたりすることは難しいからです」と彼は言います。”
本研究は、博士による以前の知見を基にしたものです。 Davis氏らが2016年に行った研究で、シアノトキシンBMAAが、神経原線維もつれやアミロイド沈着など、ヒトのアルツハイマー病に類似した変化を脳に引き起こすことを実証しました。
L-serine が有望であっても、研究者は、彼らの新しいALS動物モデルには大きな構想があることに注目しています。 「他の薬もテストすることができ、これは臨床的肯定にとって非常に価値があります」と、Davis氏は述べています。
BMAA は、フロリダで夏の間より一般的になっている有害なアオコから得られるため、この研究はフロリダにとっても意味を持っています。 マイアミ大学ローゼンスティール海洋大気科学大学院の海洋生物学教授であるラリー・ブランド博士は、「私たちは、これらのブルームからのBMAAが、南フロリダの水生食物連鎖、つまり私たちの魚介類に高濃度にまで生物濃縮したことを発見しました」
「BMAAが南フロリダで個体にどう影響するのかは非常に気になります」と博士は述べています。 「それが私たちの次のステップです」
Future research could attempt to answer multiple questions, including: BMAA は地元の魚介類にどの程度含まれているのか。 エアロゾル化シアノトキシンにさらされることによるリスクはどのようなものか。 この曝露によって、アルツハイマー病やALSのような疾患を発症しやすくなる特定のグループは存在するのか。
Davis 博士は、マイアミ大学内外の学際的な共同研究がなければ、今回の研究は実現しなかっただろうと述べています。 もうひとつ欠かせないのは、マイアミ大学神経学部の「非常にユニークな研究環境」である。 たとえば、Brain Endowment Bankによって、ミラースクールの研究者は他の研究者や必要な研究材料にアクセスすることができます」
この研究は、Josephine P. and John J. Louis Foundation、William Stamps Farish Fund、Patrick and Heather Henryからの資金、Rita Eisenberg博士からの多額の寄付によるBrain Research Fundによって支えられたものです。