世界でロックダウンが段階的に解除され、日本でも緊急事態宣言が解除され徐々に規制緩和に向かっている。しかし、ドイツのように自粛を解除すると感染が増えてしまうケースもあり、一刻も早いワクチンの開発が望まれる。国内でのワクチン開発も進んできたが、創薬の分野で貢献していたAI技術が、新型コロナウイルスのワクチン開発にも活用されることになった。今後、期待がかかるテクノロジーとは？

COVID-19向けDNAワクチン
共同開発チームにAIを活用

フューチャー株式会社は、大阪大学などが手掛ける新型コロナウイルス感染症（COVID-19）向けワクチン開発に参画すると発表。大阪大学とファンペップ株式会社が取り組む抗体誘導ペプチドの開発と、アンジェス株式会社による臨床治験の推進において、フューチャーが有する抗体誘導ペプチド推定AI（人工知能）が活用されることになった。これにより、次世代ワクチンの開発スピードが向上する。

抗体誘導ペプチド推定AIとは、大阪大学、ファンペップ、フューチャーが2018年より協働で研究開発を進めてきたシステム。抗体誘導ペプチドは、今までも免疫疾患などの分野で開発が進められていたものだ。ワクチンの投与量や回数の減少、より強力な予防や重症化抑制などのメリットが期待されている。抗原配列をAIが予測する探索システムを構築することで、ワクチン開発のスピードアップがはかれる。

フューチャーでは今後も創薬分野でのAI技術開発に力を入れていく予定だという。早くても実用化は2021年といわれている新型コロナのワクチンだが、最新技術の導入による一日も早い完成に期待したい。

時間のかかっていた創薬の現場を
最先端技術で改革

IT技術により、薬の開発のスピードをアップさせる試みは、すでに始まっている。といっても、医薬品メーカーと高い技術をもつIT企業のマッチングは、なかなか難しい。その問題を解決するのが、京都大学大学院の奥野恭史教授が創設したライフインテリジェンス コンソーシアム（以下、LINC）だ。

過去記事URL：http://hero-x.jp/article/3991/

LINC では、AIやITのことがわからないという医療・製薬・ヘルスケア関連の企業と、医療のことはわからないがITやAIの開発は得意という異業種を、マッチングしていく。大学が助言、サポートをすることで、両者の橋渡しを推進していく取り組みだ。

現在、LINC ではCOVID-19対策の特別研究プロジェクトチームを立ち上げ、情報提供などのサポートを行っている。すでに会員IT企業のコロナ関連への研究貢献や、AIプラットフォーム提供が始まっている。

データ解析や開発プラットフォームにAIなどの技術を活用することで、今まで時間を要していた創薬の現場も、スピードアップがはかれる。近年では病原菌の出現サイクルが速まっているとの指摘もあり、ウイルスと人類との戦いはいたちごっこの部分もある。しかし、テクノロジーの進化により、ワクチン開発などのスピードが上がれば、疾病との戦いにも希望が見えるのではないだろうか。

近年、海外などでも開発に拍車がかかる皮膚貼り付け型の計測機器は、ここ日本でも研究が進められている。理化学研究所は2018年9月、東京大学の研究チームと共同で「皮膚貼り付け型心電計測デバイス」を開発したと発表した。この研究が進めば、心電図を無意識のうちに計測することが可能となる。

医療機器の開発現場では今、日常の状態を計測できる機器の開発が目覚ましい。心拍計、心電計、血圧計の機能を搭載したスマートウォッチ、アクティブトラッカーのような日常使いできるアイテムから、在宅看護・介護や遠隔医療などに対応するものまで、トレンドは “ウェアラブルな計測” といったところだろうか。今後、更なる小型化、軽量化が予想されるが、理化学研究所が東大との共同チームで開発したのはなんと、皮膚に貼り付ける心電計測デバイス。しかも外部電源が必要のない超薄型有機太陽電池で駆動する画期的な代物だ。

同チームは、髪の毛の厚さよりもはるかに薄い1マイクロメートルの超薄型の基板上に透明電極、電子輸送層、半導体ポリマー層、正孔注入層などを規則正しく重ねる技術の開発に成功、同時に、光の入射角度による発電効率の低下を抑える研究も進め、これらの技術を合せることで、太陽電池のエネルギー変換効率を10.5％まで引き上げることに成功した。

ナノグレーティング構造を持つ超薄型有機太陽電池の構造 （理化学研究所提供）

この研究成果を基に、外部電源なしに駆動させることができる心電計測デバイスを開発したのだ。皮膚に密着させることで長時間安定的に生体情報をモニタリングし続けることが可能になる。今回は心電計測デバイスを搭載したが、超薄型有機太陽電池を応用すれば、他の計測にも使えそうだ。着けていることを忘れるほどの薄さと小ささで、人体への装着時の負荷が軽減されるほか、バッテリー交換の煩わしさもなくなるため、まさに次世代を担うセンサーデバイス開発の相棒として期待されている。もはやつけていることさえ忘れてしまいそうなウェアラブルなデバイスは、無意識的に心電や心拍、他の生体情報を取得するものとして、実用化の日が近づいている。

（画像提供：理化学研究所）