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大塚製薬 大阪創薬研究センター「デジタル創薬とバイオロジクスへ展開図る」 世界一のクライオ電顕活用

公開日時 2024/06/20 05:30
大塚製薬の周藤俊樹取締役研究部門兼大阪創薬研究センター長は6月19日の記者説明会で、「大阪創薬研究センターで、デジタル創薬とバイオロジクスへの展開を図る」姿勢を鮮明にした。デジタル創薬(AI創薬)に注力するうえで、国内製薬企業初となる、世界一の分解能を有するクライオ電子顕微鏡を活用する優位性を強調する。標的分子に対するリード化合物の探索や化合物の最適化に活用しているといい、クライオ電子顕微鏡で得られた精密な構造情報を活用することで、新規で有望な化合物を効率的に創出。創薬研究のスピードアップとコスト削減が実現できると強調した。

◎加速電圧約300キロボルトという高性能の最新モデルのクライオ電子顕微鏡を導入


大阪創薬研究センターは22年11月に竣工。大阪大学の近隣であることからアカデミアやバイオテック企業との協業にも利便性の高い地にある。同センターの特徴といえるのが世界一の性能を有する最新式のクライオ電子顕微鏡を持つ専用研究棟を有すること。クライオ電子顕微鏡では、結晶が不要であることから、膜タンパク質やタンパク質複合体などの標的タンパク質にも活用できるのが特徴で、創薬ターゲットとなる標的タンパク質の幅を広げることが可能となった。

クライオ電子顕微鏡を有する企業は他にもあるが、加速電圧約300キロボルトという高性能の最新モデルを導入しているのは、国内製薬企業では同社が初めて。同社の行った実際の解析でも1.16Aという世界最高水準の分解能を有しており、タンパク質など分子の立体構造を非常に細かく、原子レベルで解析できるという。これにより、SBDD(構造ベース創薬)において精緻な分子設計が可能になると強調。またすべての測定、解析を社内でシームレスに行うことが可能になることで、迅速に構造解析情報を取得し、薬剤分子設計にも貢献すると優位性を強調した。なお、同社では英・ケンブリッジに加速電圧約300キロボルトのクライオ電子顕微鏡1台に加え、約200キロボルトのクライオ電子顕微鏡を2台有しており、「メガファーマを含めてほぼトップクラス」と自信をみせる。

◎デジタル技術活用で100億以上の化合物デザインも検証は300以下に

デジタル創薬を進めるうえでも、クライオ電子顕微鏡を用いた精度の高い情報を用いることの優位性を強調する。同社は、英子会社のアステックス社とともに、機械学習などのAIに強みを有する米・シュレーディンガー社と中枢神経領域で創薬共同研究を進める。フラグメント創薬に強みを有する英子会社のアステックス社のノウハウに、同社の有するクライオ電子顕微鏡基盤、また病態モデルをはじめとした創薬経験を融合することを目指している。

具体的には、クライオ電子顕微鏡やX線構造解析などを用いた構造解析を行い、その後、AI技術や研究者のアイデアを融合することで、億単位の化合物デザインを生成。薬剤の活性や化合物のプロファイリングをデジタル上で評価し、最適化する。そこで絞り込まれた化合物のみ、実験による検証を行う。「デジタルだけでもできない、また実験だけでもできない効率的なデジタル創薬」(同社・サイエンティフィックパートナリング冨田大介シニアマネージャー)を行っている。これにより、1年間で100億以上の化合物デザインを生成するが、物性などから絞り込みを行い、実際に合成や生物学的な検証を行うのは300以下と、実験効率を向上し、創薬研究のスピードアップとコスト削減を実現していると強調した。

◎オルガノイド全自動培養器「安定的にオルガノイドの作成と供給ができるのが強み」

同センターでは創薬・再生医療に向けたオルガノイド研究を進めている。オルガノイドとは、組織幹細胞が自己組織化して形成される三次元組織。低分子創薬の薬効評価やフェノタイプ創薬に活用しているという。同社では、世界初となるiPS細胞から全自動でオルガノイドまで培養して解析できる全自動オルガノイド培養器も開発した。iPS細胞やオルガノイドの作成は“ヒト”により条件が異なることもあるが、「機械を用いることによって安定的にオルガノイドの作成と供給ができるというのが強み」と話した。

周藤氏は、「大阪創薬研究センターでは、徳島や海外の創薬研究拠点と合わせ、低分子化合物創薬を発展させつつ、新たなバイオロジクスなど最先端技術を用いた創薬研究を実施し、次の50年、100年の医療に貢献する治療薬創薬研究に邁進していく」と意欲をみせた。



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