新薬の開発には、最終的に分子を一つずつ実際の生物に投与し、期待通りの作用を発揮するかどうかを確かめなければならない段階が来ます。Manifold Bioの分子装置は、単一の生体システムで100個の分子を同時に試験することができ、開発プロセス全体を覆す可能性を秘めています。
創薬分野はここ数年で大きく進歩しました。まずは高速かつ安価な遺伝子転写、次にCRISPR、そしてAIを活用したプロテオミクスが登場しました。しかし、これら全てが何をするのかを理解する必要はありません。結局のところ、基礎研究をどれだけ加速させても、in vivo試験が依然として大きなボトルネックとなっていることを理解するはずです。
in vivo とは「生体内」という意味で、in vitro（ガラス容器内）やin silico（シミュレーション）とは対照的です。マウスは、新薬の安全性と有効性を試験するという、名誉ある実験動物としてよく使われます。そして、一般的な方程式は「薬1つにつきマウス1匹」です。これは薬物試験の中でも非常にロジスティックス的に困難で時間のかかる部分であるため、企業や研究室が効果を確信できる分子がほんの一握りになるまで、通常は先延ばしにされます。しかし、これはこれらの薬が実際に体内で効果を発揮しなければならない最初の、そして多くの場合最後の機会でもあり、その結果、多くの薬が流失してしまうのです。
マニフォールド・バイオの登場だ。シリーズAで4000万ドルの資金調達に成功したこのスタートアップ企業は、マウス実験の効率と効果を100倍向上させることを目指している。この方程式を覆し、数百万ドル相当のリソースを投入する前に分子の機能を検証する、より早期の生体内実験を可能にする。
「最良の試験環境とは現実です」と、マニフォールド・バイオの創業者兼CEOであるグレブ・クズネツォフ氏は説明する。「しかし、医薬品開発プログラムが進むにつれて、投資額はますます大きくなり、より費用のかかる実験や作業に費やすことになります。私たちはずっと早い段階で最適化を進めているので、臨床試験という最終段階に達した時には、既に最適化された医薬品で前進していることになります。投資すべき適切な医薬品であるという確信が強まれば、投資に伴う主要なリスクに対処することができます。」
現在、マウスを用いた試験段階では、一般的に標的疾患と候補となる薬剤分子がいくつか用意されています。各マウスに1つずつ投与し、何が起こるかを観察しますが、この重要な段階で全ての候補が失敗する可能性は十分にあります。
Manifoldのイノベーションは、1匹のマウスで最大100の同時テストを実施できる、in vivo試験の並列化です。これを実現するために、同社は分子RFIDタグとも言える「タンパク質バーコーディング」技術を発明しました。
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「仕組みとしては、タンパク質バーコードというタンパク質を少し付加することで追跡が可能になり、システム内のどこに移動しても追跡できるようになります」とクズネツォフ氏は述べた。実験室での試験結果を検証するのではなく、「これは設計に役立つ情報を提供するためのものです。AIと機械学習を駆使した開発が多く、コンピューター上での設計も盛んです。私たちは特定のがん標的、つまりがん細胞の表面にある、これががん細胞であることをはっきりと示す何かに焦点を当て、そのがん細胞に特異的に作用し、他の場所には作用しない薬剤設計を導き出します」。
ここで問題となるのは、この段階では、数千種類の異なるタンパク質を検討している可能性があり、それぞれのタンパク質は、タンパク質に形と機能を与える構成要素である数個のアミノ酸のみが他のタンパク質と異なる可能性があるということです。
ここでManifoldのバーコードが役に立ちます。どんなに類似したタンパク質でも、独自のDNA変換プロセスを経て、完全に固有で識別可能なタグが付与されます。100個の分子を等量マウスに投与すると、おそらく95個は何もせず、3個はがん細胞にうまく結合し、2個ははるかに高い割合で結合します。つまり、98個の分子はさらなる検査を受ける必要がないのです。
このスクリーニングプロセスにより、このタンパク質が実際に哺乳類の生体系において設計通りの働きをすることが確実に分かるため、多くの不確実性が排除されます。しかもこれは、設計と少量合成の直後、つまり比較的安価でプロセスの初期段階にあたります。
大変だったのはタグ自体のデザインでした。考えてみれば、小さなタンパク質バーコード一つ一つが、非常に高い基準を満たさなければなりません。
「分子生物学の要素もありますが、これらのものを検出可能にするには、計算的な側面も大きく関わってきます。薬剤の挙動に影響を与えず、安定性、検出性、独自性、そして製造可能性も備えていなければなりません」とクズネツォフ氏は述べた。1つを設計するだけでも困難だが、100個を設計すれば、全く新しい医薬品開発の道筋の基盤となる可能性がある。彼はこれを、CPUによる逐次処理からGPUによる並列処理へと移行したコンピューティング技術の変化に例えた。
ただし、これは他社のテストを強化することではないことは明確にしておきます。マニフォールドは、バイオテクノロジーを取り入れたテスト手法に基づいて、垂直統合型の製薬会社全体を構築することを目指しています。
「社内でエンドツーエンドの取り組みを進めています」とクズネツォフ氏は述べた。「自社で保有する薬剤は、分子をゼロから作り出し、これらのプールされた生体内試験に投入しており、まもなく臨床試験のレベルに達する予定です。」
シードラウンドは基盤を構築し、技術の有効性を示すことを目的としており、今やその目標は達成されました。4,000万ドルのAラウンドは、より高価で標準化された臨床試験プロセスを開始するためのものです。同社は現在、がんに焦点を当てています。がんは大きな脅威であるだけでなく、このプロセスが得意とする薬剤の種類にも合致するからです。
同社はクズネツォフ氏と共同創業者によって運営されていますが、遺伝学のパイオニアであるジョージ・チャーチ氏が設立当初から同社の構想と構築に尽力し、現在は顧問を務めています。
新たな資金調達ラウンドはTriatomic Capitalが主導し、新規投資家のSection 32、FPV Ventures、Horizons Ventures、Tencent、既存投資家のPlayground Global、Fifty Years、FAST by GETTYLABが参加した。
