組織が損傷すると、さまざまな細胞が修復過程へ参加します。

しかし、再生に必要な細胞が十分に集まらなかったり、適切な場所に定着できなかったりすると、正常な組織形成が進みにくくなる可能性があります。

そこで私たちは、

どの細胞が必要なのか
↓
その細胞を認識するBiozipcode™を見つける
↓
Biozipcode™を再生材料へ付加する
↓
必要な細胞の接着・集積を促す

というアプローチを研究しています。

従来の「材料を置く」という考え方から、細胞を選択して呼び込む機能を持つ材料へ。

これが、Biozipcode™を用いた再生医療材料の基本コンセプトです。

研究資料では、細胞標的化ペプチドを生分解性材料へ組み合わせる組織再生コンセプトが示されています。

基本的な流れは、

生分解性材料
＋
細胞標的化ペプチド Biozipcode™
↓
生体内の再生部位へ配置
↓
目的細胞がペプチドへ接着
↓
細胞が増殖・集積
↓
材料が徐々に分解
↓
細胞・組織が残り、組織形成を支える

というものです。

Biozipcode™を、単なる薬物送達技術ではなく、細胞と材料をつなぐインターフェースとして利用することを目指しています。

組織再生に利用するためには、まず「どの細胞を再生部位へ誘導したいのか」を決める必要があります。

Biozipcode™では、ファージディスプレイ、in vivo biopanning、NGS、バイオインフォマティクスなどを用いて、特定の細胞や組織へ結合する短鎖ペプチドを探索します。

7アミノ酸からなるペプチドの場合、20⁷ ≒ 12.8億通りの配列候補があります。

その中から、

目的細胞へ結合する配列
と
他の細胞へ結合する配列

を比較し、より選択性の高い候補を絞り込みます。

組織再生では、この細胞認識能力を利用して、再生材料に「どの細胞を呼び込むか」という機能を付加することを目指します。

再生医療では、細胞が接着・増殖するための足場となる材料をscaffold（スキャフォールド）として利用します。

Biozipcode™をスキャフォールドへ組み込むことで、

CONVENTIONAL SCAFFOLD（従来型の足場材料）
細胞が接着・増殖できる物理的な環境を提供する。

から、

CELL-TARGETED SCAFFOLD（細胞標的化スキャフォールド）
特定の細胞を認識するペプチドを材料表面に担持させ、目的細胞の接着・集積を促す。

という機能化を目指します。

Biozipcode™の基本的な考え方は、標的を認識することです。

医薬品開発では、

Biozipcode™ ＋ 薬剤
によって目的細胞へ治療を届けます。

一方、組織再生では、

Biozipcode™ ＋ バイオマテリアル
によって目的細胞を再生部位へ誘導することを目指します。

つまり、同じ細胞標的化プラットフォームを、

DELIVERY（薬剤を細胞へ届ける）

から、

RECRUITMENT（細胞を再生部位へ呼び込む）

へ展開する研究です。

本研究コンセプトの特徴の一つは、患者自身あるいは生体内に存在する細胞を材料側から呼び込むことを目指している点です。

一般的な組織工学では、細胞を採取・培養して材料へ播種した後に移植する方法もあります。

一方、細胞標的化スキャフォールドでは、

材料を配置する
↓
体内の目的細胞を誘導する
↓
材料上で細胞が接着・増殖する

というアプローチへの発展を目指します。

これが成立すれば、特定の用途では細胞採取・培養・移植工程を簡略化できる可能性があります。

ただし、「細胞移植が不要になる」ことはまだ臨床的に確立された成果ではなく、今後検証すべき研究仮説です。

本パイプラインにおけるBiozipcode™の役割は、薬として細胞に作用することではありません。

Biozipcode™を、Material ↔ Cellの間をつなぐ細胞認識インターフェースとして利用します。

この考え方によって、

どの材料を使うか
だけではなく、

どの細胞に接着してほしいか

まで設計した再生医療材料の開発を目指します。

臓器・組織は、多数の細胞種によって構成されています。

そのため、複雑な組織を再生するには、一種類の細胞だけを誘導すればよいとは限りません。

将来的には、

Biozipcode™ A → 内皮系細胞
Biozipcode™ B → 周皮細胞
Biozipcode™ C → 組織前駆細胞

のように、複数の細胞標的ペプチドを組み合わせることで、より複雑な組織構造を再構築することを目指します。

これは、Biozipcode™を「細胞の住所録」として蓄積する研究ともつながっています。

本パイプラインは現在、RESEARCH / PRECLINICAL RESEARCHの段階に位置づけています。

Biozipcode™を利用した細胞標的化技術そのものには、神経系やがん等を対象とするペプチド探索・標的化研究の蓄積があります。

一方、細胞標的化ペプチドを組み込んだ組織再生スキャフォールドについては、基礎研究・前臨床PoCを積み重ねる段階です。

Biozipcode™を用いて、組織再生に必要な細胞を選択的に認識し、再生材料へ誘導することで、細胞の接着・集積や血管形成、組織形成を支える新しい再生アプローチを研究しています。

創傷治癒・皮膚再生、血管を伴う組織修復、神経・軟部組織などへの応用を見据え、細胞とバイオマテリアルをつなぐ再生技術の開発を目指します。