iPS細胞を培養するロボットの成功率が大幅に向上

リファレンスニュースネットワークが10月31日に報じた 10月30日の『日本経済新聞』の報道によると、アステラス製薬が双腕ロボットを活用してiPS細胞（人工多能性幹細胞）培養の自動化を実現仕事の。同社は2026年までに臨床試験用の医薬品を提供することを目標に、医薬品製造にロボットを使用することを規制当局に申請している。手作業で行っていた作業を機械化してミスを減らすことができれば、iPS細胞培養の成功率は現在と比べて6割以上向上すると考えられます。実用化されれば、iPS細胞はより幅広い分野で活用されることになる。

アステラス製薬が使用しているロボット「マホロ」は、安川電機の子会社で産業技術研究所が設立した新興企業、ロボット生物学研究所（RBI）が開発したものです。

マホロが腕を滑らかに動かし、ピペットを使って溶液を注入したり、細胞培養プレートを動かしたりしているのが見えました。この双腕ロボットは、単腕ロボットに比べて、より狭い空間で人間の動きを再現できるという。

iPS 細胞は培養および増殖後、さまざまな治療目的に応じて神経細胞と血液細胞に分化する必要があります。このような作業には研究者の熟練の手が不可欠ですが、操作上のミスもあります。温度などの微妙な条件の違いにより、本来の用途に合わない差別化が生じる恐れがあります。

マホロは、握手などのごくわずかな動きでも、一定の角度と速度を維持してツールを正確に操作できるため、細胞培養の成功率が大幅に向上します。

24時間365日稼働するロボットを使えば、高精度な実験を繰り返し行うことができ、より多くの実験室培養条件の比較が可能になります。人工知能との連携と組み合わせることで、これまでの実験よりも数百倍、さらには千倍規模の実験を同じ期間で完了することが可能になります。

細胞培養を始めると、新陳代謝を促進するための環境を整える必要があり、場合によっては数週間、場合によっては数か月にわたって働き続ける必要があり、土日も休めません。しかし、ロボットの導入により、研究者は遠隔地から監視できるため、通勤の必要性が軽減されます。

アステラス製薬は、2017年にはすでにiPS細胞を使った新薬開発にロボットを導入し始めました。同社は２０２３年に医薬品製造にロボットが参加する実現可能性の検証を始める。同社API研究所の山口秀人所長は「研究開発サイクルが数カ月短縮でき、製品の早期投入が可能になる」と述べた。

細胞医薬はアステラス製薬の重要な開発分野の一つです。高齢者に多い加齢黄斑変性症に対する細胞薬物療法の治験を実施するほか、自己免疫疾患の関連研究も推進している。

ロボットによって製造された細胞薬は、臨床現場に投入される前に依然として規制当局の承認が必要です。アステラス製薬の関係者によると、「細胞の分化は通常手作業であり、ロボットによる自動化の例はほとんどありません。」

このため、同社は米国食品医薬品局および独立行政法人医薬品医療機器総合機構と交渉し、2026年ごろにマホロ社製の新薬を臨床試験に供給する予定だ。

他の製薬大手もロボット導入の取り組みを強化している。中外製薬は１０月、横浜市の研究施設でロボットを使った実証実験を始めた。オムロンと協力し、細胞培養などの自動化の実現を目指します。ロボットは研究室を自動的に巡回し、顕微鏡、遠心分離機、冷蔵庫などの機器に実験試薬を運びます。

細胞培養プレートの移動はロボットによって実験的に行われています。中外製薬はこれまで、遺伝子コピーの工程を自動化するシステムを導入し、夜間作業することで抗体遺伝子の作製時間を従来の５日間から３日間に短縮した。

医薬品の研究開発には通常10年以上かかり、成功率は3万人に1人しかいないと言われています。医薬品研究開発分野におけるデジタル技術の活用に詳しいデロイトコンサルティングの根岸祥一常務取締役は「ロボットや人工知能の活用により、医薬品研究開発のレベルと効率が向上する。人的資源を活用できれば」と語る。保存されれば、技術革新の可能性を実現するために研究者間の協力が増えることが期待されます。」

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