
Biotechnology 株式

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September 1, 2025
By Jonathan Schramm
Twist Bioscience (TWST): シリコンチップによるオンデマンドDNA
By Jonathan Schrammシリコンチップ技術がバイオテクノロジーを加速させる方法一見すると、シリコン技術の世界とバイオテクノロジーの世界はかなり離れています。一方で、IT関連技術は完全に人為的に作られたシステムを扱います。投資の観点から見ると、ハードウェアよりもソフトウェア(オペレーティングシステム、SaaS、ソーシャルメディア、アプリストアエコシステム)に焦点が当てられることが多いです(ただし、AIの台頭とNvidiaが世界で最も価値のある企業となったことで、多少は変わってきています)。一方、バイオテクノロジーは既に存在する超複雑な自然システムを理解することに関わります。したがって、生物学の謎を解くには、ラボでの細胞培養から何千人もの被験者を対象とした臨床試験に至るまで、多くの物理的実験が必要です。投資の観点から見ると、バイオテクノロジーはしばしば製薬業界と同義であり、バイオテクノロジー部門の収益の大部分はがん薬、インスリン、血圧薬などの命を救う医薬品から得られます。しかし、この二つの「テック」分野には隠れた重なりがあります: シリコン技術ハードウェアの進歩は、バイオテクノロジーの能力ブームの根本的な要因です。例えば、Illumina のゲノムシーケンシング装置は、先進的なレーザーとシリコンチップを使用して、1ゲノムあたり200ドル未満で全ゲノムを読み取ります。シリコンチップが大量に製造されるほど、次世代シーケンシング(NGS)は効率的になりました。過去10年間で、ゲノムあたりのコストは低下し続け、医療専門家が利用できる検査の中で比較的安価なテストとなりつつあります。別の企業がシリコンチップ技術を利用して、バイオテクノロジーで可能なことを根本的に変え、DNAを書き込む作業をコンピュータコードのように簡単にしています: Twist Bioscience。オンデマンドでDNAを書き込むDNA、RNA、そしてタンパク質生細胞は、DNA配列という形でゲノムにエンコードされた複雑な指示セットによって制御されています。これらの遺伝子は「読み取られ」てmRNAに変換され、そこからタンパク質(酵素を含む)が生成されます。細胞が工場だとすれば、遺伝子は設計図、mRNAは管理指示、タンパク質は工場の機械や工具に相当します。長い間、生物学者はPCR技術を使って既存の遺伝子配列を複製するしかできませんでした。その後、徐々にDNA配列を制御された方法で改変できるようになり、ほぼ任意の遺伝子配列をオンデマンドで製造できる段階に達しました。DNA合成市場は急速に拡大し、2024年に45億ドルに達し、2025年から2032年にかけて年平均成長率17.5%で成長が見込まれています。当初は生物学者や医療研究者が主に利用していましたが、現在ではDNA合成は主に診断および治療目的で使用されており、この傾向は今後も続くと予想されています。しかし、このプロセスは依然として骨の折れる作業であり、博士号レベルの科学者による設計、手作業、そして高価な化学薬品が必要でした。そのため、シーケンス読取能力が向上しても、DNAを書き込む大量生産は依然として手の届かない領域にありました。カラム合成からシリコンチップへ(1回あたり9,600遺伝子)ミニチュア化されたシリコンチップにより、DNAを極小量で扱い、同様の方法で合成することが徐々に可能になりました。これにより、DNA合成はナノスケールで前例のない制御レベルで実行でき、従来の方法で1つずつ合成する代わりに、1枚のシリコンチップでほぼ10,000遺伝子を同時に生成できるようになりました。この方法は生産性が高いだけでなく、完全に自動化できるため、製造スピードが向上し、労働コストも削減されます。Twist Bioscience の概要2013年に設立されたTwistは、チップ上でのDNA合成を先駆けた企業であり、合成生物学という成長分野の一部です。創業から12年で、同社は四半期あたりほぼ1億ドルの収益を上げており(2025年第3四半期は9,610万ドルで、前年同期比18%増)、年商十億ドル規模を目指しています。「2025会計年度第3四半期は、記録的な売上高を達成しました。 数百件の新規顧客を獲得し、計画中のSynBioポートフォリオ拡張の第一弾を開始しました。これにより、今後の堅実かつ持続的な成長基盤が整いました。」 Emily M. Leproust – CEO & co-founder of Twist Bioscience.Twistは約1,100人の従業員を抱え、サンフランシスコに本社を置き、米国、イスラエル、中国、シンガポール、韓国に拠点があります。製造は主にサンフランシスコか、オレゴン州ウィルソンビルにある1億ドル規模の「Future Factory」(210,000平方フィート)で行われています。「今後18〜24か月先のスペース計画が必要です。2022年にポートランド拠点で初期製品を提供することに注力していますが、長期的な成長を見据えて計画を立てることが不可欠です。」 Emily M. Leproust (2021年) – CEO and co-founder of Twist Bioscience同社の収益の大半は北米市場から得られていますが、欧州の売上も急速に伸びています。Twist...
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July 7, 2025
By Jonathan Schramm
Eli Lilly(LLY):糖尿病、がん、肥満薬で支配的な地位を築く
By Jonathan SchrammEli Lilly: インスリンのヒット商品から肥満リーダーへ最大手製薬会社はしばしば、1つの「ブロックバスター」製品、すなわち医療界に大きなインパクトを与え、以後の企業の未来を形作る発見に基づいて築かれます。これはEli Lillyのケースです。同社は1923年に世界初の動物由来インスリンと、商業的に利用可能な最初のインスリン製品を製造し、効果的な治療法がなかった致命的な疾患を突然管理可能にしました。それ以来、Eli Lillyは糖尿病治療の巨人となり、Novo Nordiskなど少数の競合他社と並んでいます。この最初の成功を基に、同社は新たな医療領域へと段階的に多角化し、がん治療のリーダーとなり、神経変性疾患の治療にも取り組んでいます。近年、同社は新たな変革を遂げています。その間、Novo Nordiskは糖尿病薬セマグルチドをブランドWegovyとしてブロックバスター級の抗肥満薬に転用しました。このクラスの薬が糖尿病以外でも効果を発揮できる可能性は、製薬業界の大きな焦点となっています。遅れたスタートにもかかわらず、Eli Lillyは自社のインクレチン類似体であるMounjaro/Zepboundで現在この市場のリーダーとなっているようです。Eli Lilly概要Eli Lillyは巨大な製薬会社で、2024年の売上は450億ドル、純利益は105億ドルです。時価総額で見ると、時価総額6960億ドルと世界最大の製薬会社です。業界でのリーダーシップは実は早くから確立されており、1917年には「世界最大のカプセル工場」を保有し、1日あたり250万カプセルの生産能力があると報告されていました。同社は約48,000人を雇用しており、従業員の23.8%がR&Dに従事しています。Eli Lillyは2024年にR&Dに110億ドルを投資し、臨床研究は55か国以上で実施されています。2024年には、同社の医薬品が5820万人の患者に届きました。同社の中核は糖尿病治療で、過去30年にわたり多数の分子が発見・承認されました。その中にはMounjaroブランド名で販売されているTirzepatideが含まれ、肥満市場への急速な進出を遂げています。過去には、同社の他の重要な医薬品として、抗うつ薬のプロザック、最終的に世界で最も売れた経口抗生物質となったセクロレ、バイアグラの競合であるシアリス、さらにポリオワクチンの大量生産を初めて行った企業であり、1876年にキニーネ(抗マラリア薬)で創業した歴史があります。同社の他の重要な医薬品2010年代に入ると、Eli Lillyは腫瘍学(がん治療)で大規模な買収と提携を行い、社内の薬剤開発でも強力ながん薬ポートフォリオを構築しました。がん領域は現在、糖尿病・代謝領域に次ぐ第2のセグメントですが、規模ははるかに小さいです。Eli Lillyと急成長する肥満薬市場GLP-1薬やインクレチン系分子のおかげで、肥満市場は2024年に急拡大し、初めて30億ドル規模に達し、2020年以降10倍以上の増加となりました。2029年までに617億ドルに成長すると予測され、年平均成長率(CAGR)は14.4%です。新しい肥満薬の開発は、現在市場をリードする2社、Novo NordiskとEli Lillyが主導しており、全プログラムの73%を単独または提携で手掛けています。全世界で総計25億人(18歳以上)の成人が過体重で、そのうち8億9千万人が肥満と診断されています。世界で8人に1人が肥満であることから、肥満薬の市場は非常に大きく、薬剤の改良や治療の普及に伴いさらなる成長余地があります。GLP-1薬を超えてEli LillyのMounjaro/Zepboundは、Novo NordiskのWegovyと同様にGLP-1受容体作動薬として機能するだけでなく、GIP(胃抑制ポリペプチド)類似体としても作用します。GLP-1とその類似体であるセマグルチドは比較的複雑な分子で、消化や代謝の多様なメカニズムを調整し、膵臓のインスリン産生を影響させ、血糖値を調整し、消化速度を遅くし、食欲を抑制します。GIPは食後に分泌される別のホルモンで、食後の満腹感をもたらします。GLP-1と組み合わせることで、GIP効果により吐き気が軽減され、その結果Wegovyに対する真剣な競争相手となります。「GLP-1薬の最大の問題は、週に一度の注射が必要で、強い吐き気を引き起こすことです。使用者の40%が最初の月でやめてしまいます。」Krishna Kumar – Professor of Chemistry at TUFTSMounjaroとZepboundは同一分子で抗肥満治療に用いられ、2023〜2024年の同社の成長の大部分を担いました。また、乳がん治療薬のVerzenioも貢献しています。肥満市場での勝利(当面は)インクレチン類似体はGLP-1、グルカゴン、GIPなどを含む分子群で、血糖と食欲を調整し、糖尿病と肥満の両方の治療に有効です。Eli Lillyは現在、米国におけるインクレチン類似体の市場リーダーで、全処方の53.3%を占めています。その結果、主要製品の売上は前年比45%増加しました。ZepboundがWegovyに比べ吐き気の副作用で技術的に優れている点に加え、Wegovyの発売が比較的失敗したことも要因です。問題の一つは、保険適用が需要に追いついていなかったことです。「十分な保険適用がなければ、多くの患者は月額最大1,300ドルのWegovyの費用を負担できませんでした。」How Novo Nordisk misread...
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June 23, 2025
By Jonathan Schramm
Vertex Pharmaceuticals (VRTX): 遺伝子編集と糖尿病の治療法
By Jonathan SchrammVertexの旅: 嚢胞性線維症からバイオテックリーダーへほとんどのバイオテクノロジー企業は失敗し、成功する企業は通常、以前は不治の病や治療が不十分だった特定の疾患に焦点を当てることで成功します。Vertex Pharmaceuticals が行ったのは、肺に損傷を与える希少な遺伝性疾患である嚢胞性線維症に対する取り組みで、世界中で約109,000人が罹患しており、その大半は米国、欧州、オーストラリア、カナダに住んでいます。これにより、野心的なバイオテックスタートアップは資金豊富な製薬会社へと変貌し、利益をさらに画期的な研究に再投資できるようになりました。今日、Vertexは遺伝子編集療法によるさまざまな遺伝性疾患から、1型糖尿病の永続的な治療法の可能性に至るまで、新たな医療領域へ急速に拡大しています。成長にもかかわらず破壊的イノベーション能力を維持できているため、バイオテック企業の潜在力を求める投資家にとって、業界で一般的な混乱や破産リスクが少ない魅力的な対象となります。Vertexの中核: 嚢胞性線維症嚢胞性線維症の概要嚢胞性線維症は、粘液を生成する細胞に影響を与える遺伝子異常によって引き起こされます。この分泌物は異常に粘稠で、特に肺や膵臓で閉塞を引き起こし、粘液中のバイオフィルムで増殖する細菌による慢性感染も招きます。治療されない場合、健康状態は悪化し生活の質は極めて低くなり、最終的には早期死亡につながります。長い間、治療法は存在せず、早期に死亡することは避けられませんでした。現在では、主にVertexが開発した最新の治療法により状況が改善されています。今日、先進国における平均余命は42〜50歳で、中央値は40.7歳です。肺の問題が嚢胞性線維症患者の死亡原因の70%を占めています。Vertexの嚢胞性線維症治療2012年、分子ivacaftorがKalydecoというブランド名で嚢胞性線維症治療薬として承認されました。これは、粘液除去といった症状の緩和だけでなく、正常な粘液産生を回復させようとする初めての薬剤です。時間とともに、Vertex Pharmaceuticalsはこの原則に基づき、疾患を引き起こす可能性のある多数の変異を対象とした一連の薬剤を開発しました。Vertexの薬は75,000人以上、すなわち嚢胞性線維症患者の68%に届いています。米国の患者の99%は民間・公的保険で広く補償されており、西側諸国の患者の94%が同様です。世界中の患者の90%がこれらの治療から恩恵を受けられますが、未治療の大半は低所得国に住んでいます。そのため、Vertexは慈善団体Direct Reliefが調整する寄付プログラムにも参加しています。2025年3月時点で寄付プログラムの対象となっている国は、エジプト、エルサルバドル、ホンジュラス、インド、コートジボワール、ケニア、レバノン、ネパール、パキスタン、スリランカ、タンザニア、チュニジア、ウガンダ、ウクライナです。現在、嚢胞性線維症はVertexの収益の中心であり、治療を受ける患者が増え、より効果的な二剤併用または三剤併用療法へ移行するにつれて、過去数年で堅実に成長しています。嚢胞性線維症の次なる展望: Vertexの最新イノベーション最新バージョンはAlyftrekというブランド名で、3種類の薬剤を同時に使用する三剤併用療法です。1日1回の投与で済み、従来のバージョンよりも効果的です。vanzacaftorを含み、これまで他の嚢胞性線維症薬で効果がなかった変異を持つ患者にも効果があります。Alyftrekは2025年に米国外の多くの西側諸国で規制当局の承認を受ける可能性があります。しかし、嚢胞性線維症治療の最終目標は実際の治癒です。そのため、欠損した粘液細胞を再活性化しようとする薬だけでは十分でない可能性があります。このため、VertexはmRNA技術を用いた嚢胞性線維症の遺伝子治療、VX-522プログラムも開発しています。残念ながら、このプログラムは現在一時停止中です。2025年5月に「耐容性の問題」が発表されたことに起因し、治療に多数の副作用があったと考えられます。したがって、現在は2020年に開始されたModernaとの提携で開発された吸入型mRNAリピッドナノ粒子(LNP)療法が、Vertexが期待した奇跡的な治癒法ではない可能性があります。しかしながら、これは今後の方向性であり、肺細胞の遺伝子編集用の新型リピッドナノ粒子という、最終的に実現可能にする欠けていた技術です。嚢胞性線維症を超えて: Vertexの拡大するパイプラインCRISPRおよび遺伝子編集療法におけるVertexの役割Vertexは、CRISPR Therapeutics の最初の承認されたCRISPR遺伝子治療の開発における重要なパートナーでした。Casgevyというブランド名で商品化されたこの治療は、血友病と鎌状赤血球症を対象としています。VertexはCasgevyの商業化および製造に対する独占権を保有し、販売される各投与につきCRISPR Therapeuticsへロイヤリティを支払います。患者1人あたり220万ドルという価格設定により、非常に収益性の高いプログラムとなる可能性があり、この高額は企業が取った革新的アプローチに対する規制当局からの報酬的要素も含まれています。(CRISPR Therapeuticsに関する完全レポートはこちらでご覧いただけます)新たな治療ターゲット: 腎臓、肝臓、筋肉、その他Vertexは嚢胞性線維症という希少疾患で成功を収め、現在は血液遺伝性疾患以外にも複数の新しい遺伝性・希少疾患へと拡大しています。特に、Vertexは腎臓疾患に特化した新たな領域を開発しており、遺伝性および自己免疫性疾患に関連する腎不全に対する複数の並行プログラムを持っています。対象となる他の臓器は肝臓と肺(AATD)および筋肉(筋ジストロフィー)です。ハンチントン病の可能性を持つ小分子も調査中で、前臨床試験段階にあります。疼痛緩和の新時代: VertexのJOURNAVX療法疼痛薬は巨大な市場で、オピオイドは年間少なくとも4000万人の患者に処方されています。しかし、この解決策は問題も抱えており、オピオイドは依存性があり、急性疼痛の患者のうち85,000人以上が毎年依存症(オピオイド使用障害)を発症し、10%が長期的にオピオイドを使用しています。この程度の依存は社会全体に莫大なコストをもたらし、米国だけで年間1800億ドルの費用がかかると推定されています。Vertexは、2025年に承認され、JOURNAVXというブランド名で商品化された新薬suzetrigineで支援できると考えています。JOURNAVXはすでに33,000の薬局で利用可能で、2025年4月18日までに20,000回処方されています。JOURNAVXが現在オピオイドが支配する疼痛薬市場をどれほど速く奪取できるかはまだ不明です。高価格の1錠あたり$15.50は、当初の使用を妨げる可能性があります、ただし依存リスクがないことは保険や公共政策の観点から価格に見合う価値があります。いずれにせよ、これは追加の非常に安定した収益源となり、アナリストの中には年間10億ドルに達する可能性があると考える者もいます。さらに、JOURNAVXは将来的に神経系の損傷による慢性疼痛(末梢神経性疼痛 – PNP)に対して処方される可能性があり、この問題は1100万人の患者に影響を与えています。1型糖尿病に対する幹細胞療法: VertexのアプローチVertexは長年にわたり、1型糖尿病の治癒可能性に取り組んできました。この疾患では体の免疫系が膵臓細胞を破壊するため、これらの機能回復を目指しています。一つのアプローチは、ヒト幹細胞由来の膵島細胞療法であるzimislecelを使用することで、現在第III相臨床試験(最終段階)にあり、2025年に投与が完了する予定です。Zimislecelは免疫抑制剤と併用して投与され、細胞が移植され患者の免疫系に破壊されないようにします。このプログラムはかなり順調に進んでいる可能性があります(ここでVertexの最新プレゼンテーションをご覧ください)。同社はすでにFDAの承認を待つ前に商業化のための生産能力を構築しています。「zimislecelプログラムの急速な進展に非常に満足しています。本夏に第3相試験の登録と投与が完了する見込みで、2026年の世界的な規制申請に向けた体制が整います。 この進展に合わせて、Vertexは製造および商業能力の拡大に投資し、製品発売の準備を確実にしています。 」M.D. Carmen Bozic – Vertex’s Chief Medical Officer米国と欧州で380万人の患者がいる中、最初のバッチとして期待される60,000件のzimislecel治療は全体市場のごく一部に過ぎません。これら60,000人の患者は最も未充足のニーズが高く、重度の低血糖イベント(SHE)を経験します。これはインスリン療法の深刻で生命を脅かす合併症で、発作、心不整脈、昏睡、さらには死亡につながる可能性があります。戦略的転換と挫折: Vertexの2025年ロードマップVertexが糖尿病デバイスプログラムを中止した理由Vertexの糖尿病治療プログラムの見通しが完全に順調というわけではありません。別の有望なアイデアであるVX-264が最近中止されました。このアイデアは、zimislecelに類似したインスリン産生インプラントを免疫系から保護する医療デバイスを使用し、インスリンと糖はバリアを通過させるというものでした。“C-ペプチドの増加は、効果をもたらすのに必要なレベルでは観察されませんでした。治療は安全で忍容性も良好でしたが、バイオマーカーの改善が見られなかったため、Vertexは[VX-264]を臨床試験でさらに進めないことにしました。”この結果はVertexと長期投資家にとって失望であり、同社はこの方法で完全な糖尿病治療法を創出できると大きく期待していました。また、同社は2019年にSemma...
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April 14, 2025
By Jonathan Schramm
Ginkgo Bioworks (DNA): 需要に応じた生命の構築
By Jonathan Schrammバイオテクノロジーの新時代Over time, knowledge about medicine and biotechnology has changed in successive important phases. At first, it was mostly about understanding natural biochemical processes. Then, synthetic chemical...
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March 25, 2025
By Jonathan Schramm
イェール大学、マルチ遺伝子CRISPR編集のためのCas12aベースの画期的技術を発表
By Jonathan SchrammCRISPRの可能性の拡大Since its discovery, CRISPR (“Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats”), which won the 2020年ノーベル化学賞, has revolutionized medicine and biotechnology.発見以来、CRISPR(“Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats”)は、2020年ノーベル化学賞を受賞し、医療とバイオテクノロジーに革命をもたらしました。これは、CRISPRが非常に正確に特定の遺伝子配列を標的にできる初の遺伝子編集手法であり、in vitro または...
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February 24, 2025
By Jonathan Schramm
Illumina (ILMN):ゲノム時代のピックとシャベルを構築する
By Jonathan Schrammゲノムシーケンスコスト曲線医学の歴史の大部分において、医師は症状を観察し、それを緩和しようとすることに限界がありました。これは、遺伝性疾患を含む、体内の機能不全に起因する非感染性疾患に特に当てはまります。DNAの構造と機能の発見により、1962年ノーベル医学賞を受賞し、生物学的システムがどのように機能するかをよりよく理解できるようになりました。PCR技術は1993年ノーベル医学賞を受賞し、新たな解析手法を開きました。フルゲノムのシーケンスが始まったことで、さらに拡大しました。最初のヒトゲノムは2003年に13年の努力の末にシーケンスされ、費用は30億ドルでした。すぐに、フルゲノムシーケンスはどんどん安くなりました。2007年には「たった」100万ドルでフルゲノムをシーケンスできました. 2014年にはわずか1,000ドル。今日では約200ドル程度で、なお下降傾向にあります。これはムーアの法則に似ており、マイクロチップ上の平方インチあたりのトランジスタ数が毎年倍増し、部品あたりの製造コストが半減すると予測したことで、コンピュータが日常生活の一部となりました。しかし、ゲノムコストの低下はそれ以上に劇的でした。NGS(次世代シーケンシング)によって可能になりました。シリコンチップの進歩を利用し、二進コードではなく遺伝コードを読み取ります。シリコンチップの製造が進むほど、NGSは効率的になりました。過去10年間で、ゲノムあたりのコストは急激に下がり、医療専門家が利用できる検査の中で安価なテストとなりつつあります。この革命の中心にいたのは、最大手のゲノムシーケンス機器メーカー:Illumina です。Illumina 概要Illumina の数字圧倒的に最大のゲノムシーケンス機器メーカーである Illumina は、何十年にもわたりこの分野のパイオニアであり、シーケンス技術を前進させてきました。現在、165か国に22,000台以上のシーケンサーが設置されています。Illumina のシーケンス機器の消耗品の約半分は臨床用途に使用され、残りの半分は公的・民間の研究ラボで使用されています。臨床用途では、需要の半分が腫瘍学から来ており、次いで遺伝疾患テスト(GDT)です。 Illumina の収益の大部分は米国と欧州から来ており、中国からはわずか7%です。したがって、中国の「信頼できないエンティティリスト」への最近の分類は、トランプ政権の関税への報復として、大きな影響を及ぼす可能性は低いです。 ただし、2028年までに機器と消耗品の両方を含む中国ローカライズ生産を拡大する計画は、停止する可能性があります。ショートリードゲノミクスIllumina はショートリード(短い遺伝子配列の読み取り)に注力しています。これは、ゲノムの小さなセグメントを1つずつ読み取り、全体として統合することを意味します。これは必ずしも複雑な研究プロジェクトで好まれるロングリードシーケンシングとは異なりますが、最も一般的に行われています。ロングリードは、Illumina の長年の競合相手であるPacific Bioscience が選ぶニッチになりつつあります。ショートリードは、遺伝子型決定、遺伝性疾患に関連する単一塩基変異の発見(最も一般的なケース)、そして液体バイオプシーによるがん早期検出に使用されます(以下でその技術と市場を詳述)。同社は、臨床用途で年平均成長率(CAGR)18%、研究用途で6%の伸びが見込まれ、2033年までに臨床市場の総アドレス可能市場(TAM)を1,000億ドル、研究市場を250億ドルに拡大すると予測しています。ビジネスモデルと市場シェアIllumina はシーケンス機器の販売からも収益を得ますが、収入の大部分はこれらの機器を稼働させるための消耗品から得られます。これらの消耗品は特殊な化学薬品やDNAストランドで、各シーケンサーは通常、元メーカーが供給する製品のみで動作します。例えば、2024年第4四半期では、総収益11億ドルのうち6億9,800万ドルが消耗品販売からでした。これらの継続的な収益の大部分は、2023年末にリリースされ現在フル展開中の高速シーケンス機 NovaSeq X に結び付いており、総消耗品収益の20.40%を占めています。したがって、Illumina は安定した収益ストリームを確保すると同時に、顧客を長期的なパートナーシップにロックインしています。既存顧客は、研究や医療プロトコルが Illumina 機器に合わせて校正されているため、他社への乗り換えに消極的です。また、異なる機器間で結果を比較することも困難です。そのため、再設計には多大なコストと時間がかかり、シーケンスを実施する技術者や研究者の再教育も必要になります。歴史的に見ても、既存顧客を Illumina エコシステムにロックインする効果は強力な競争優位性となり、Pacific Biosciences のような競合が市場に浸透するのを大きく制限してきました。この市場支配の反映として、Illumina は2024年に臨床ゲノミクステストで90%以上の市場シェアを保有しています。したがって、ニッチ市場や特定の研究領域(PacBio...
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February 24, 2025 By David Hamilton
バイオエレクトロニック・スキャフォールドを用いた薬剤開発 – 3Dプリンティングの別の活用例
By David HamiltonThe additive manufacturing sector continues to show near-limitless potential. Innovations have taken 3D printers from creating customized figurines all the way to printing entire neighborhoods, working...
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February 11, 2025
By Jonathan Schramm
マルチオミクスとAIが医療を変える:創薬の新たなフロンティア
By Jonathan Schramm精密医療は医療の未来です応用ハードサイエンスにおいて、進歩の源はより正確な測定とツールです。これは特に物理学や化学で顕著で、分析ツールは現在、個々の原子が実験に対してどのように反応するかを観測できるようになり、クリーンエネルギー、材料科学、ナノテクノロジー、製造、そしてコンピューティングの分野で急速な進歩をもたらしています(これらのトピックに関する記事はリンクをご参照ください)。しかし、ある科学分野は精密測定が最も難しい課題となっています:生物学です。これは、生物は「単純」な数種類の元素からなる材料ではなく、数百万、場合によっては数十億もの異なる部品からなる超複雑な分子機構であるためです。したがって、単一のヒト細胞を正確に表現することは、数年前にバイラルになったコンピュータ生成のヒト細胞画像が示すように、ほぼ理解不能なほど複雑です。このため、生物学的および生化学的現象の真の理解は、長年にわたる課題となっています。ゲノミクスは、細胞が内部構成要素を構築するために使用するテンプレート/指示を説明する重要な第一歩でした。さらに、AIの活用が進んでおり、先進的なニューラルネットワークは膨大なデータを人間の脳よりも効果的に処理できます。これらが組み合わさることで、個々の遺伝子構成、代謝、医療履歴などに合わせた、真にパーソナライズされた精密医療の実現が促進されます。現在、精密医療は5,000億ドル規模の市場であり、モノクローナル抗体(2023年に2,220億ドルの市場)や、最先端がん治療であるCAR-T療法が含まれます。マルチオミクスとは何か?生体システムの膨大な複雑性は、マルチオミクスの登場へとつながりました。マルチオミクスは、生物科学のすべての-omicsサブセグメントを統合し、バイオテクノロジーの次のステップとされる分野です: ゲノミクス:細胞核内のDNA配列の解析。 トランスクリプトミクス:DNAの指示を運ぶmRNAの解析。 エピゲノミクス:遺伝子配列を変えずにゲノムを修飾する、いわゆる「エピジェネティクス」。 プロテオミクス:タンパク質の解析、糖で修飾されたタンパク質(「翻訳後」)も含む。 メタボロミクス:化学化合物と代謝の解析。 マイクロバイオミクス:体内または体表に生息するすべての微生物の解析。 シングルセル・マルチオミクス:個々の細胞に対するマルチオミクス解析。 空間生物学:特定のmRNA、タンパク質、または細胞の位置を3次元で解析。 新たに登場している分野として、例えばアグリゲノミクス(農業収量向上のためのゲノミクス)、エコロジカルゲノミクス(生態系の健康と遺伝的多様性の正確な評価)、あるいは合成生物学(特定の目的のために新しい遺伝子、形質、または全生物体を創造)があります。これらの分野は、ナノテクノロジー、光学、半導体技術、コンピューティングパワーの革命的進歩に支えられた新しく改良された分析手法により、飛躍的な進歩を遂げています。しかし、生物科学と医療は、これら新しいデータを扱い、さらにすべての-omics分野間の複雑な相互作用を理解することに苦慮し始めています。主な原因は、個々の遺伝子、タンパク質、バイオ分子、細菌などの間に、文字通り何兆、あるいは何千兆もの潜在的な相互作用が存在することです。理論的には、真にパーソナライズド医療を実現するためには、これらのデータがすべての個人について収集され、デジタルヘルス記録と結びつけられる必要があります。コスト低下とデータの洪水分析ツールの技術的向上により、新規データ収集コストは急激に低下しました。たとえば、ヒト全ゲノムのシーケンス費用は30年で100万分の1以下にまで下がり、DNA合成は現在10,000倍安価になっています。2001年に1つのゲノムをシーケンスするのに45万ドルかかっていたのが、現在では同じ価格で14億個、すなわち世界人口の17%に相当するゲノムをシーケンスできるようになりました。その結果、ゲノミクスやその他の-omicsデータが生物学者の手元に溢れています。例として、世界最大の公開ゲノムデータベースであるUKバイオバンクは、Metaが開発したAI Llama 405b()を支えるデータ量の27倍に相当するデータを保有しています。もし世界中の新生児すべてのゲノムがシーケンスされれば、今後数年でLlamaが毎年使用するデータ量の10,000倍に相当するデータが生成されることになります。幸いなことに、データ量が何千倍に増えても、デジタル分析ツール、特にAIの効率も同様に向上しており、同じコストで1,000倍の処理能力を実現しています。創薬への応用バーチャルセル最近まで、潜在的な新薬の効果やタンパク質同士の相互作用を知るには、研究者が実験を手作業で行う必要があり、これは高コストで時間がかかる作業でした。このため、新薬の発見は自然に遅れ、革新的治療の医療費が上昇しました。実験はin‑vitro(試験管内)またはin‑vivo(生体内、通常は動物)で行われます。最近登場した新しい選択肢はin‑silicoアプローチです。コンピュータ上で1つまたは複数のバーチャルセルをシミュレートし、これらのバーチャルセルに潜在的な新薬を曝露させ、シミュレーションが反応を計算します。シミュレーションの高度化全ゲノム・トランスクリプトームデータに加えて、別のツールがin‑silicoシミュレーションに登場しています。それは、GoogleのAI AlphaFold()のようなタンパク質折りたたみシミュレータです。タンパク質ベースの医薬品は、薬剤と体内細胞の受容体、あるいは標的となる細菌やがん細胞の表面との相互作用に依存しています。タンパク質の3次元構造(折りたたみ)をin‑silicoで正確に予測できれば、創薬の成功率と速度が劇的に向上し、コストが削減されます。AlphaFoldは2018年以来最大で500倍の性能向上を遂げており、in‑silicoシミュレーションはほとんどのバイオテック企業にとって必須技術になるでしょう。他の企業も、タンパク質以外の分子に対するAlphaFold類似技術に取り組んでおり、たとえばSchrödinger()は「トップ5 AI & デジタルバイオテック企業」で取り上げました。がん検出がんの早期検出は、MRIスキャナーに映らない段階でも命に関わる重要な要素です。新しい技術「リキッドバイオプシー」は、血液中のがん特有のDNA配列を検出することで、目に見えないがんを早期に見つけることが期待されています。このDNA配列は極めて稀です。リキッドバイオプシーは従来の組織採取に比べて侵襲性がはるかに低く、血液サンプルだけで済みます。また、同時に複数のがんをスクリーニングすることも可能です。2024年6月、Guardant Health()はFDAに「Shield」大腸がんスクリーニング検査の承認を取得しました。Illumina()からスピンオフしたGrail()も同様の検査を開発しています。リキッドバイオプシーに加えて、最小残存病変(MRD)検査もがん患者の寛解状態を確認するためにますます一般的になっています。MRDは従来の画像診断より最大20か月早くがん再発を検出できます。MRDとリキッドバイオプシーの両方において、民間および国家の健康保険制度からの償還が導入速度を左右する重要な要因となります。自動化ラボデータがますます必要となり、検出ツールが安価になるにつれ、PhDレベルの人材の労働がコストとキャパシティのボトルネックとなっています。これは、サンプル抽出といった手作業だけでなく、実験設計全体にも当てはまります。新たに登場した代替手法は「セルフドライビングラボ(SDL)」です。ロボティクスと自動化を組み合わせ、手作業の煩雑さと遅さを置き換え、高スループット実験を実現します。また、LLMを活用してデータ解析と次の実験設計を行います。この新しい創薬手法のリーダーはRecursion Pharmaceuticals()です(以下で詳述)。投資インサイトAIとマルチオミクスの交差点で革新を続ける企業は多数ありますが、重要性や野望に基づき際立つ企業があります。Recursion PharmaceuticalsRecursionは創業時からAIを活用して新薬発見を加速することに注力してきました。そのために、ドライラボ(in‑silico)とウェットラボ(生体サンプル)を組み合わせています: 170万件の小分子ライブラリ。 細胞培養、CRISPR遺伝子編集、可溶性因子、ライブウイルス等。 週に最大220万件の実験を可能にする自動化ロボットワークフロー。 ハイスループット顕微鏡とシーケンシングシステム。 動物行動の全体測定を記録するカメラからの継続的ビデオフィード。 21ペタバイト超の独自高次元データを生成する高度計算リソース。 ADMET(吸収、分布、代謝、排泄、毒性)データ。...
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February 10, 2025
By Jonathan Schramm
CRISPR Therapeutics (CRSP): カスタマイズされた遺伝子工学
By Jonathan Schrammついに、実用的な遺伝子編集すべての生物の生命は遺伝コードによって制御されており、そのコードはすべての生物学的機能を実行するタンパク質を構築するための「マニュアル」を含んでいます。その結果、遺伝子異常は致命的であったり、重篤な疾患を引き起こす可能性があります。このため、医師や科学者は遺伝子が発見されて以来、遺伝子編集の方法を模索してきました。進展を阻んできた最大の課題は、私たちの遺伝物質が非常に複雑であり、細胞の核の中に閉じ込められていることです。また、症状を消失させるためには、影響を受ける組織の大部分を遺伝的に改変する必要があることです。そのため、最近まで、遺伝子改変は比較的粗雑な方法で行われ、新しく挿入された遺伝子がどこに組み込まれるかの制御がほとんどできず、多くの副作用を生んでいました。欠損遺伝子の修復が必要な治療に対しては、これでは十分ではありませんでした。この状況は、2012年にCRISPR(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)の発見により一変しました。これは、一部の細菌が正確かつ制御された遺伝子編集を行うことができるメカニズムです。この発見はバイオテクノロジー全体を急速に革命し、2020年に化学部門のノーベル賞を受賞しました、これは多くのノーベル賞の平均と比較して、発見から驚くほど短期間での受賞です。このノーベル賞を受賞した2人の女性のうちの1人、エマニュエル・シャルパンティエは、この技術の商業化に取り組む会社を設立し、FDA: CRISPR Therapeutics によってCRISPR遺伝子編集治療が承認された初の企業となりました。CRISPRとは何か?ノーベル賞を受賞したCRISPRシステムであるCRISPR-Cas9は、ゲノムの特定の部位を正確に指定して遺伝子を「編集」できるようにします。CRISPRは、既存の遺伝子を中断したり、特定の配列を削除したり、正しい遺伝子配列を編集/挿入したりするなど、さまざまな方法で利用できます。いずれの場合も、遺伝子編集はゲノム全体の中の特定のセクションでのみ行われ、完全に予測可能な方法で実施されます。これは、無秩序な遺伝子挿入ががんリスクなど重大な問題と関連付けられており、治療用途が難しく議論を呼んでいるため、重要です。さらに、CRISPRベースの遺伝子改変プロセスは標的細胞に対してほとんど無害であり、従来の方法に比べて治療の毒性を桁違いに低減します。CRISPRの未来CRISPRは現在、多くの応用が研究されており、最も進んでいて重要と考えられるのは、治癒不可能な遺伝性疾患やがんの治療です。これは、希少疾患の72%が遺伝的要因によるものであり、最も治療が困難な疾患の一つであるため重要です。CRISPRは、プラスチック汚染への対処や有機肥料ソリューションの創出、代替肉、より安全なGMOなどの新しい方法を作るためにも利用できます。長期的には、CRISPR技術はAIの進歩によって大きく支援される可能性があります。例えば、2024年に「OpenCRISPR-1」というオープンソースツールがリリースされ、CRISPRシステムの設計を改善することができました。また、CREME (Cis-Regulatory Element Model Explanations)は、CRISPR遺伝子改変の可能性をインシリコで予測するニューラルネットワークです。CRISPR Therapeuticsの歴史CRISPRが遺伝性疾患治療に最初に利用できる可能性を正しく見抜いたCRISPR Therapeuticsは、2013年の創業以来、この分野に注力してきました。同社は、競合他社の一部、特にCRISPRの共同発見者であるジェニファー・ダウドナの企業がCRISPR-Cas12aなどやや異なるシステムを追求していたのとは対照的に、CRISPR-Cas9のみを使用することを決定しました。最終的に、この戦略が正解であることが証明され、CRISPR Therapeuticsは2023年に最初の治療法のFDA承認を最も迅速に取得しました。同社の設立から最初の承認までわずか10年というのは、バイオテクノロジー業界では非常に速く、こうした新技術にとっては記録的です。重要な要因の一つは、より確立されたバイオテック企業であるVertex Pharmaceuticals との提携です。同社は希少疾患、特に嚢胞性線維症に最初に注力し、現在は事業を多角化しています。CRISPR Therapeuticsの血液疾患治療CRISPR Therapeuticsの最初の目標は、血液疾患であるSickle Cell Disease (SCD)(鎌状赤血球症)を治すことでした。この疾患は、異常なヘモグロビン(酸素を運搬するタンパク質)を形成する遺伝子変異によって引き起こされます。その結果、赤血球は鎌の形状になり、血管に詰まりやすくなり、血流が減少し閉塞を引き起こします。この閉塞は激しい痛み、腫れ、視覚障害、感染症への感受性をもたらすことがあります。CRISPRによるSCDの解決策は、患者の血球を産生する幹細胞の遺伝コードを変更することです。この「ex-vivo」アプローチでは、培養室で改変された幹細胞を患者に再注入します。CRISPR遺伝子編集を用いてこれらの幹細胞の一部を改変し、欠損したヘモグロビンを胎児ヘモグロビン(HbF)に置き換えます。HbFは出生前にすべての人に自然に存在し、成人ヘモグロビンよりも酸素親和性が高いです。同様の方法で、別の血液疾患であるベータサラセミアも治療できます。この疾患は患者が十分なヘモグロビンを持たないことが原因です。十分なHbFを追加することでこの問題も解決できます。FDA承認と商業化SCD治療は2023年に承認され、ブランド名CASGEVYおよび技術名exa-celで商業化されました。この治療は、承認された地域(米国およびEUを含む)で約60,000人の患者を対象とし、これら二つの疾患を根絶する最初の信頼できる機会となります。中東市場(バーレーンとサウジアラビアだけで約23,000人の潜在患者)でもさらなる承認が期待されており、米国外の市場からの売上も増加すると見込まれます。これを支えるため、同社は製造能力の拡大を進めており、製薬会社Lonzaとの合意があります。Exa-cel / CASGEVY治療は、ベータサラセミア患者の94.2%が輸血から独立し、鎌状赤血球症患者の97.4%が同様の結果を示しました。これは、症状の緩和ではなく、初めて確実に治癒した治療である点で特に注目すべきです。CRISPR Therapeuticsのパイプラインex-vivo血液疾患治療に加えて、CRISPR...
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February 3, 2025
By Jonathan Schramm
Intuitive Surgical (ISRG): ロボティクスの精密さを外科手術へ
By Jonathan Schramm外科手術の変革医学が実践されている限り、外科手術は医師が数え切れないほどの病気を治し、外傷から命を救うための重要な手段でした。最近まで、外科用具はほとんど変わっておらず: 鋭い目と頭脳、さらに鋭いメス、そして創や切開を閉じるための様々な装置や機器です。近年、腹腔鏡や各種外科インプラントなどの高度なツールが登場し、外科医がごく小さな切開で手術を行えるようになり、感染リスクや回復期間、その他の術後問題を大幅に減少させています。これは、外科用器具だけを体内に挿入し、外科医の指示を伝達する仕組みで、ミニチュアカメラが内部臓器の鮮明な映像を提供します。過去数十年で、腹腔鏡を超える新たなツールが登場し、利用可能になると外科医の仕事を革命的に変えました: 手術ロボットです。これらのロボットは、外科医がより安全に、迅速に、快適に、そして患者のリスクを減らして手術を行えるようにします。この医療革命の最前線に立ち続けている先駆的企業は: Intuitive Surgicalです。そして、ロボティック手術の中心的イノベーターとしての同社の立場は、これまで株主に対して大きなリターンをもたらしています。ロボティック手術ロボティック手術とは、外科医の指示を機械的に伝える器具の代わりに、より複雑なデジタル化されたロボットシステムが外科医を支援することを指します。これは外科手術に対するいくつかの主要な利点: 手の安定性と動きが向上し、ジョイスティック操作でミリ単位の微細な動きを容易に行える可能性があります。 ロボットの手は極小の外科用器具を保持できます。 高解像度カメラにより自由にズームイン・ズームアウトが可能で、必要な情報をすべて表示します。複数のカメラを使用して他の臓器を監視したり、手術中に複数の視点を提供できます。 小さな切開により回復時間が短縮され、術後合併症(感染、瘢痕組織など)のリスクが低減します。 全体として、ロボット支援手術(RAS)は腹腔鏡手術や手動手術に比べて結果が優れており、副作用や合併症、輸血が少なく、手術時間も短縮され、外科医にとっても快適です。結果の向上に加えて、ロボティック手術は高速かつ超信頼性の長距離通信を組み合わせてテレ手術を可能にします。例えば、手術が実施されモロッコ・カサブランカで、遠隔地の中国・上海から操作され、驚異の12,000キロメートルに及ぶという記録が最近達成されました。これにより、外科医は特定の場所に縛られることが大幅に減り、特に稀少または専門的な手術において、世界クラスの外科技術がロボット手術システムが導入されている場所ならどこでも利用可能になります。ロボティック手術の成長ロボティック手術の登場を可能にしたのは、正確なモーターやアクチュエータ、高解像度カメラの低価格化、そしてIT・ロボットシステム全体のコスト削減といった、ロボットシステムの品質が急速に向上したことです。例えば、超低遅延は絶対条件であり、初期のロボットはこれに苦労していました。2012年から2018年にかけて、ロボティック手術の使用率は1.8%から15.1%に増加しました。同期間に特定の手術はさらに大きく増加しています。例えば、鼠径ヘルニア修復におけるロボティック手術の使用は0.7%から28.8%へ41倍に増加しました。これは急速に成長している市場で、現在の価値は115億ドルで、2026年までに141億ドルに拡大すると予測されています。若い外科医が電子システムに慣れ親しんでいることや、ロボットシステムの利用に対する受容が高まっていることも市場拡大に寄与しています。外科医は「専門家の手だけ」という概念から離れ、ロボットに信頼を置くようになっています。Intuitive Surgicalはこの市場で圧倒的な支配者であり、市場シェアの約3/4を占めています。続いて医療機器メーカー(腹腔鏡含む)のStrykerが続きます。Intuitive Surgicalの歴史Intuitiveは、非営利研究機関SRI International。を基に設立されました。Intuitive Surgical DeviceはSRIの知的財産を取得し、1995年に設立され、1997年に最初のプロトタイプ「Lenny」(レオナルド・ダ・ヴィンチにちなんで)をテストしました。ダ・ヴィンチという名称は現在まで受け継がれています。Intuitiveは1999年に最初の外科ロボットの販売を開始し、2000年にIPOを実施しました。2000年および数年後、FDAはロボットが胆嚢疾患、胃食道疾患、前立腺、胸腔鏡手術、付随的切開を伴う心臓手術、婦人科手術を行うことを承認しました。この期間中、競合のComputer Motionと合併し、特許侵害の潜在的問題を解決しました。2006年までに、同社は世界中の病院に500台のda Vinciシステムを導入していました。2024年には、同社は世界中の病院に10,670台以上のシステムを導入し、そのうち1,790台以上が2024年だけで販売されました。Intuitive Surgicalのインパクト2024年にはda Vinciシステムで2,680,000件以上の外科手術が行われ、累計では16,940,000件に達しています。これは年間成長率17%を示し、今後も主に継続すると予想されています。Intuitiveの導入が爆発的に増加している主な要因は、ますます多くの病院が外科手術をロボットシステムに切り替えており、7台以上、さらには20台以上のロボットを保有する病院が指数関数的に増加していることです。この成長の鍵は、外科医がda Vinciロボットでの手術に慣れ、トレーニングを受けると、ほとんどすべての手術を機械で行うことを好むようになる点です。大規模な顧客におけるもう一つの成長要因は、合併症の減少と手術時間の短縮により、da Vinciロボットをほとんどの手術に導入することが最終的にコスト削減と法的リスク低減につながり、病院が外科医にロボットの採用を促すインセンティブとなっていることです。Da Vinci 1 から 5 まで1999年に登場したda...
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October 25, 2024
By Jonathan Schramm
プロバイオティクスで免疫システムをがん攻撃に訓練する
By Jonathan Schramm新規免疫療法ほとんどの最新がん治療は、体の免疫システムを訓練してがん細胞を効率的に検出し、攻撃させることを目的としています。この方法は2018年の医学ノーベル賞を受賞しました(詳細はリンクをご覧ください)。これは、現在確立されているCAR-T療法などで実施できるほか、特定のがんに対するmRNAワクチンといった実験的治療が近い将来可能になるかもしれません。肺がんに対するmRNAの臨床試験が急速に進展しています。しかし、免疫システムにがん細胞を標的とさせる唯一の方法ではありません。ニューヨークのコロンビア大学の研究者は、がんを攻撃するように細菌を改変しました。彼らはその成果を権威ある誌『Nature』に「精密がん免疫療法のためのプロバイオティック・ネオアンチゲン送達ベクター」というタイトルで掲載しました。がんに対する細菌の利用この考えは新しいものではありません。19世紀には、腫瘍に細菌を注入すると縮小することが観察されました。現在では、初期の膀胱がんに細菌療法が用いられています。そのメカニズムは、腫瘍の酸素欠乏環境で細菌が増殖でき、局所的に免疫反応を誘発し、細菌とがん細胞の両方を攻撃させることにあります。問題は、このような無方向的なプロセスだけではがん治療に十分でないことが多い点です。そのため、細菌は最大の効率を得るように改変する必要があります。がん検出のための細菌カスタマイズ中心的な概念は、細菌にがん細胞特有のマーカーを発現させることです。これらの「ネオアンチゲン」は、がん細胞が産生し正常細胞が産生しないタンパク質です。細菌がこれらのタンパク質を運搬することで、免疫系はそれらを検出し、これらを持つものすべて—細菌とがん細胞—を攻撃し始めます。これは免疫療法の一種に対して大きな利点があります。細菌が誘発する反応は多様な免疫細胞を活性化するため、NK細胞、CD4+・CD8+リンパ球、マクロファージ、抗原提示細胞(APC)などが関与します。免疫抑制の低減免疫系の広範な刺激は、従来のがんワクチンのすべてのバリエーションに欠けていた重要な効果、すなわち免疫応答抑制の解除をもたらします。ほとんどのがんは、がん周辺で免疫応答の強度を低下させることができます。そのため、理論上はがん細胞を検出し殺すリンパ球が体内に存在していても、実際には期待通りに活性化されません。細菌はリンパ球を「訓練」すると同時に他の多数の免疫細胞を活性化することで、免疫応答抑制を大幅に低減します。個別化がん治療最初のステップはがん細胞の正確な遺伝子配列決定です。これにより、研究者(将来的には医師)はがん細胞が正常細胞とどのように異なるかをあらゆる面で特定し、ネオアンチゲンの大規模データベースを作成できます。これらの潜在的なネオアンチゲンは、免疫応答を引き起こす可能性が最も高いものが選択され、細菌プラスミド(ミニ染色体のような環状DNA)に組み込まれます。そのプラスミドが細菌に導入され、ネオアンチゲンの産生が開始されます。出発点が患者のがんに特有の抗原であるため、個別化治療が実現します。特定のがんに対して効果を期待する汎用的な治療ではなく、最初からこのがんを標的とするよう設計されています。マルチアンチゲン療法この方法は、がんネオアンチゲンに依存する免疫療法においてさらに一歩前進させます。単一のがんマーカーに焦点を当てるのではなく、細菌に多数のネオアンチゲンを付加します。これは、がん治療の失敗につながりやすい別の問題、すなわちがん変異を解決できる可能性があります。がん細胞は遺伝的に極めて不安定であり、これががんの根本原因です。そのため、がんはしばしば単一のタイプではなく、さまざまな変異と異常細胞から構成されています。これは特定のがんマーカーを対象とした療法にとって問題です。そのマーカーを持つがん細胞をすべて根絶できても、持たない少数の細胞が残存する可能性があります。これによりがんが標的ネオアンチゲンを失い、療法が無効になることがあります。この細菌誘導療法は多数のネオアンチゲンを同時に使用するため、がんが一度にすべてのネオアンチゲンを失う可能性を大幅に低減します。“私たちのプラットフォームは多数の異なるネオアンチゲンを提供できるため、理論的には腫瘍細胞が一度にすべての標的を失い免疫応答を回避することは困難になります。” Dr. Nicholas Arpaia – コロンビア大学 微生物学・免疫学准教授。免疫応答抑制の除去と組み合わせることで、この療法はがんを単に弱めるだけでなく、完全に根絶する可能性が高く、はるかに強力になると考えられます。マウスでの試験では、19種類、次に42種類のネオアンチゲンを発現させた細菌を用いた治療ががんに対して非常に効果的でした。細菌をネオアンチゲン工場に変えるすでに印象的ですが、これらのブレークスルーは研究者がプロジェクトに注いだ唯一の作業ではありませんでした。彼らは細菌ができるだけ強力に免疫反応を誘発するように改変も行いました。そのために、細菌が免疫系から逃れるためのメカニズムを除去しました。これにより、免疫細胞に捕食されやすくなり、可視性が高まり、バイオフィルムを形成できなくなります。結果として、細菌に対する免疫応答がはるかに強くなり、がんネオアンチゲンに対しても同様に強い反応が得られます。これは安全策でもあり、細菌は増殖できず、免疫系に速やかに認識・除去されます。そのため、すでに免疫が低下したがん患者にとって危険な感染症を引き起こすリスクがありません。さらに、彼らは細菌の遺伝子を改変し、タンパク質分解を担ういくつかのプロテアーゼ酵素を欠損させました。これにより、ネオアンチゲンの発現がさらに増加します。この改変された弱体化細菌は、さらなる研究のための理想的なプラットフォームとなり、本手法の今後の発展に強固な基盤を提供します。タイミングこの手法の唯一の潜在的課題は、がんの完全なゲノムおよびトランスクリプトーム解析から始める必要があることです。そのため、治療開始までの時間は腫瘍のシーケンスに要する時間に左右されます。増殖が速いがんでは、これが生死を分ける要因となり得ます。幸いなことに、近年のゲノミクスとマルチオミクスの大きな進展により、これらは格段に速くなりました。マルチオミクスは半導体やレーザー技術の急速な進歩に支えられています。また、解析コストも大幅に低減されました。そのため、数年前までは時間と予算の制約から理論的な興味に留まっていた結果が、今日ではヒト患者に適用可能となっています。興味深いことに、細菌の改変に要する時間は実際にはそれほど問題ではありません。細菌の遺伝子工学はかなり迅速で、他のワクチン形態の作製時間よりも速い可能性があります。“治療開始までの時間はまず腫瘍のシーケンスに要する時間に依存します。その後、細菌株を作製するだけで、これはかなり速く行えます。細菌は他のいくつかのワクチンプラットフォームよりも製造が簡単です。” Dr. Tal Danino – コロンビア大学工学部 生体医工学准教授。がん予防?免疫システムの「訓練」が数十種類の抗原を網羅的に行うため、この種の免疫療法は再発や転移に対してもより長期的な効果をもたらす可能性があります。さらに興味深い効果が検出されており、この治療はがんの予防にも寄与する可能性が示唆されています。細菌ワクチンにより免疫系が活性化されると、全身に拡散したがん細胞を排除し、さらなる転移の進行を防止するよう促されます。「細菌ワクチンは、マウスが腫瘍を発症する前に投与された場合、がんの増殖を抑制し、治癒したマウスにおいて同じ腫瘍の再発を防ぎました。」Dr. Tal Danino – コロンビア大学工学部 生体医工学准教授。しかし、これは事前に用意されたネオアンチゲンが将来発生するがんにのみ作用するため、効果は限定的になる可能性があります。そのため、他のがんは依然として発生し、個別化治療が必要となります。それでも、この考えは興味深く、今後の研究の焦点となる可能性が高いです。投資 がん治療がん治療は最大規模の医療市場の一つに成長しており、2021年時点で2050億ドルと評価され、2031年までに年平均成長率12.4%で4660億ドルに拡大すると予測されています。近い将来、液体生検による早期検出やmRNAがんワクチンなど、いくつかの新しい破壊的技術ががんの生存率を向上させると考えられます。多くのブローカーを通じてがん関連企業に投資でき、こちらsecurities.ioで、米国、カナダ、オーストラリア、英国、およびその他多数の国々における最適なブローカーの推奨リストをご覧いただけます。特定のがん関連企業に関心がない場合は、WisdomTree BioRevolution UCITS ETF (WBIO)、VanEck Biotech ETF (BBH)、またはFirst...
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October 23, 2024
By Jonathan Schramm
新しいmRNAワクチンが抗生物質耐性のClostridioides difficile感染に対処できる可能性
By Jonathan Schramm細菌の逆襲Bacterial infections are much less deadly than they used to be before the introduction of antibiotics.“抗生物質がなかった時代、猩紅熱のような感染症は心臓疾患にまで至ることがありました。手術はしばしば血液中の致命的な感染症、例えば菌血症や敗血症を引き起こしました。 抗生物質のない世界Because antibiotics silently save so many lives every day, we...





