Your body vs. implants - Kaitlyn Sadtler

翻訳: Sola Watanabe 校正: Tomoyuki Suzuki

Insulin pumps improve the lives

インスリンポンプは世界中に

of many of the 415 million people with diabetes around the world

4億1500万人いる 糖尿病患者の生活を

by monitoring blood sugar, delivering insulin,

血糖値を監視し インスリンを 注入することで改善しています

and preventing the need for constant finger-pricking and blood testing.

しかも いつも指先に針を指したり 血液検査をする必要がありません

These small machines include a pump and a needle, which can sense glucose levels,

ポンプと針を備える これらの小型機器は血糖値を測定し

feed back to the pump,

ポンプへフィードバックしてから

and then calculate how much insulin to deliver through the needle.

注入するインスリン量を計算します

But they have a catch: they’re temporary.

ただし問題があります 一時的にしか使えないのです

Within a few days, glucose sensors have to be moved and replaced.

数日以内に血糖センサーを 取り替える必要があります

And it’s not just glucose monitors and insulin pumps that have this problem,

これは血糖値測定器や インスリンポンプに限らず

but all bodily implants, at different time scales.

時間尺度は異なるものの 体に用いる全てのインプラントに伴う問題です

Plastic prosthetic knees have to be replaced after about 20 years.

プラスチック製の人工ひざ関節の場合 約20年ほどで取替える必要があります

Other implants, such as those used for cosmetic reasons,

美容整形などで使用される 他のインプラントも

can meet the same fate in about 10.

10年程で同じ運命をたどります

That isn’t just a nuisance: it can be expensive and risky.

ただ面倒なだけでなく 高額で 危険もあります

This inconvenience happens because of our bodies’ immune systems.

この不都合は体の免疫システムに 起因します

Honed by several hundred million years of evolution,

何億年もの進化によって磨かれた

these defensive fronts

これらの防御の最前線では

have become exceptionally good at identifying foreign objects.

異物の発見が飛躍的に向上しました

Our immune systems boast

我々の免疫システムには

an impressive arsenal of tools to tackle, intercept, and destroy

そこに存在してはならないものは全て 攻撃 妨害そして破壊するための

anything they believe shouldn’t be there.

素晴らしい仕組みがあるのです

But the consequence of this constant surveillance

しかし 常に監視下に置いた結果として

is that our bodies treat helpful implants, like insulin pumps,

インスリンポンプのような 体に役立つインプラントにも

with the same suspicion as they would a harmful virus or bacteria.

有害なウィルスやバクテリアと 同じような疑いがかかります

As soon as the insulin pump has been implanted in the skin,

インスリンポンプが 皮膚から埋め込まるとすぐに

its presence triggers what’s known as a “foreign body response.”

その存在が「異物反応」を 誘因するのです

This starts with free-floating proteins

これは自由に浮遊している たんぱく質が

that stick themselves to the surface of the implant.

インプラントの表面に 付着することで始まります

Those proteins include antibodies,

このたんぱく質には 抗体が含まれ

which attempt to neutralize the new object

見慣れぬ物質を 中和しようと試み

and send out a signal that calls other immune cells to the site

攻撃を強めるために

to strengthen the attack.

他の免疫細胞を呼ぶ信号を送ります

Early-responding inflammatory cells,

初期に反応する ―

like neutrophils and macrophages,

好中球やマクロファージのような 炎症細胞は

respond to the emergency call.

この危険信号に応じます

Neutrophils release little granules filled with enzymes

好中球は酵素が多く含まれた 顆粒を放出し

that try to break down the surface of the insulin pump’s needle.

インスリンポンプの針の表面を 壊そうとします

Macrophages secrete enzymes too,

マクロファージも ラジカル分子である一酸化窒素と共に

together with nitric oxide radicals,

酵素を分泌し

which create a chemical reaction that degrades the object over time.

物体の腐食を進行させる 化学反応を起こします

If the macrophages are unable to dispatch the foreign body rapidly,

マクロファージが異物を さっと「食べる」ことができないときは

they fuse together, forming a mass of cells called a “giant cell.”

融合し 「巨細胞」という 細胞の塊を作ります

At the same time, cells called fibroblasts

それと同時に 線維芽細胞と呼ばれる細胞が

travel to the site and begin to deposit layers of dense connective tissue.

その地点へと移動し 密性結合組織を層状に蓄積し始めます

Those enclose the needle that the pump uses to deliver insulin

ポンプがインスリンを届け 血糖値の測定に使う針を

and test for glucose levels.

これらの細胞が覆ってしまいます

Over time this scaffolding builds up,

付着物が徐々に溜まっていき

forming a scar around the implant.

インプラント周辺に傷を作ります

The scar functions as an almost impenetrable wall

この傷は 堅固な要塞のような働きをして

that might start to block vital interactions

体とインプラントでおこる

between the body and the implant.

重要な相互作用を 遮断することもあります

For example, scarring around pacemakers can interrupt

例えば ペースメーカー周辺にできた傷は

the electrical transmission that’s crucial for their functioning.

機能するのに不可欠な 電気信号の伝達を妨害することもあります

Synthetic knee joints may give off particles as they’re worn down,

人工膝関節は擦り切れると 小片を放出し

causing immune cells to inflame around these fragments.

これら欠片の周辺で免疫細胞が 炎症を起してしまうかもしれません

Tragically, the immune system’s attack can even be life-threatening.

悲惨なことに免疫システムの攻撃は 生命を脅かすこともあります

However, researchers are finding ways to trick the immune system

しかし 研究者たちは 免疫システムを騙して

into accepting the new devices we introduce into our bodily tissues.

体の組織に埋め込んだ新たな装置を 受け入れさせる方法を見つけつつあります

We’ve discovered that coating implants with certain chemicals and drugs

ある種の化学物質や薬品を インプラントの表面にコーティングすることで

can dampen the immune response.

免疫反応を抑えられることを 発見しました

Those basically make the implants invisible to the immune system.

それらは基本的に 免疫システムに対し インプラントを隠蔽します

We’re also making more implants out of natural materials

また より多くのインプラントを 天然素材を用いて

and in forms that directly mimic tissues,

体の組織に似せて作ることで

so that the body launches a weaker attack

体が完全に人工的なインプラントに 出くわすより

than it would if it came across a completely artificial implant.

弱い攻撃になります

Some medical treatments involve implants

インプラントを使用する治療の中には

designed to regenerate lost or damaged tissues.

失われたり損傷した組織を 再生する目的のものもあります

In those cases, we can design the implants to contain ingredients

その場合 可能なインプラントの設計とは

that will release specific signals,

特定の信号を出し

and carefully tailor our bodies’ immune reactions.

免疫システムを注意深く変えていくような 成分を含めるようにすることです

In the future, this way of working alongside the immune system

将来 このように免疫システムと 上手くやっていくことは

could help us develop completely artificial organs,

完全に人工的な臓器や

totally integrative prostheses,

完全に体と一体化した義肢 そして

and self-healing wound therapies.

自己治癒力による傷の治療法を 開発する手助けになるかもしれません

These treatments might one day revolutionize medicine–

これらの治療は いつの日か医療に革命を起し

and transform, forever, the bodies we live in.

我々の体を永遠に 作り変えることになるかもしれません