0:00:00.917,0:00:03.825 この新型コロナウイルスに[br]どうやって打ち勝てるのでしょう? 0:00:04.317,0:00:06.948 私たちの持つ最良の道具 0:00:06.972,0:00:09.201 科学とテクノロジーを使います 0:00:09.594,0:00:12.726 私の研究室では人工知能(AI)と 0:00:12.750,0:00:14.329 合成生物学を使って 0:00:14.353,0:00:17.413 今回のパンデミックと戦う[br]スピードを上げています 0:00:18.078,0:00:19.941 この技術の本来の用途は 0:00:19.965,0:00:22.818 抗生物質への耐性という[br]危機的状況への対策でした 0:00:22.842,0:00:27.531 このプロジェクトで探っているのは[br]機械学習の力を使って 0:00:27.555,0:00:29.401 抗生物質という武器を補強し 0:00:29.425,0:00:33.263 世界にとって壊滅的な[br]抗生物質時代後の世界を回避することです 0:00:33.685,0:00:36.505 ここで重要なのは[br]同じテクノロジーを使って 0:00:36.529,0:00:38.601 抗ウイルス化合物を探し 0:00:38.625,0:00:41.303 今のパンデミックとの戦いに[br]役立てられることです 0:00:42.080,0:00:43.502 機械学習により 0:00:43.522,0:00:47.379 従来の治療薬発見モデルが[br]完全な様変わりを遂げようとしています 0:00:47.414,0:00:48.659 このアプローチでは 0:00:48.683,0:00:52.761 苦労して何千もの既存の分子について 0:00:52.785,0:00:54.221 一つひとつ 研究室で 0:00:54.245,0:00:55.832 その効用を検査せずに 0:00:55.856,0:01:00.513 コンピューターに学習させることで[br]はるかに大きな規模での探索をして 0:01:00.537,0:01:04.121 合成可能なすべての分子を[br]あたることができます 0:01:04.145,0:01:09.759 したがって 干し草の山の中にある[br]1本の針を探すのではなく 0:01:09.783,0:01:13.543 計算能力という巨大な磁石を使って 0:01:13.567,0:01:17.482 複数の干し草の山で 同時に[br]たくさんの針を見つけられるのです 0:01:18.423,0:01:20.415 すでに初期的な成功がいくつか出ています 0:01:21.010,0:01:26.475 最近 機械学習を使ってコロナ感染と[br]同時に発生する可能性がある 0:01:26.499,0:01:29.059 細菌感染症に効果が期待される 0:01:29.083,0:01:32.694 新しい抗生物質を発見しました 0:01:33.181,0:01:37.350 2か月前に TEDの[br]「Audacious Project」の助成で 0:01:37.374,0:01:39.562 私たちの研究を大幅に[br]スケー ルアップでき 0:01:39.586,0:01:44.214 7つの新しいクラスの[br]抗生物質の発見を目的として 0:01:44.238,0:01:47.721 世界中の7つの致死率の高い[br]細菌病原体との戦いを 0:01:47.745,0:01:49.800 今後7年かけて行うことになりました 0:01:50.206,0:01:51.939 この背景として 0:01:51.963,0:01:53.891 新しいクラスの抗生物質が 0:01:53.915,0:01:57.150 過去30年以上の間に[br]1つも発見されていません 0:01:58.030,0:02:01.601 新しい抗生物質を探す旅は[br]中期的な未来のためのものですが 0:02:01.625,0:02:06.277 新型コロナウイルスは 差し迫った[br]死の脅威をもたらします 0:02:06.291,0:02:10.084 喜ばしいことに [br]同じテクノロジーを使って 0:02:10.118,0:02:12.927 このウイルスと闘う治療薬を[br]探せそうなのです 0:02:13.486,0:02:15.205 どのようにするのでしょうか? 0:02:15.229,0:02:17.850 まず 化合物トレーニング[br]ライブラリを作って 0:02:17.850,0:02:23.743 共同研究者とともに これらの分子を[br]コロナに感染した細胞の培養に加えて 0:02:23.767,0:02:27.661 どれが効果的に働くかを[br]確認します 0:02:28.175,0:02:31.367 これらのデータは機械学習モデルの[br]精度を向上するのに用いられ 0:02:31.391,0:02:35.461 10億を超える分子からなる[br]コンピュータライブラリに適用され 0:02:35.485,0:02:39.689 可能性のある 新しい[br]抗ウイルス化合物を探し出します 0:02:40.324,0:02:42.982 上位の予測を統合して検証し 0:02:43.006,0:02:45.895 最も有望な候補に臨床試験を行います 0:02:46.356,0:02:48.134 話がうますぎますか? 0:02:48.158,0:02:49.590 いや そんなことはありません 0:02:49.614,0:02:52.939 抗生物質AIプロジェクトは[br]概念実証研究に基づいており 0:02:52.963,0:02:56.364 新しい広域抗生物質の[br]発見につながりました 0:02:56.388,0:02:57.573 ハロシンと呼ばれるものです 0:02:58.443,0:03:01.256 ハロシンは強力な[br]抗菌活性を持っていて 0:03:01.280,0:03:05.382 ほとんどすべての抗生物質耐性のある[br]細菌性病原体に対抗できます 0:03:05.406,0:03:09.047 治療不可能な汎耐性感染症も[br]含めてです 0:03:09.862,0:03:12.132 重要なのは[br]現在の抗生物質とは対照的に 0:03:12.156,0:03:15.850 細菌がハロシンに対して[br]耐性を生じる頻度は 0:03:15.874,0:03:17.358 顕著に低いのです 0:03:18.303,0:03:23.013 細菌が耐性をつくる能力が[br]あるかどうかを ハロシンと 0:03:23.037,0:03:24.825 シプロに対して[br]研究室で検証しました 0:03:25.299,0:03:26.841 シプロの場合は 0:03:26.865,0:03:29.690 たった一日で 耐性が見られました 0:03:30.213,0:03:31.691 ハロシンの場合は 0:03:31.715,0:03:33.830 一日たった後では[br]耐性は全く見られませんでした 0:03:34.479,0:03:37.781 驚くべきことに[br]30日後でも 0:03:37.805,0:03:40.406 ハロシンに対する耐性は[br]全く見られなかったのです 0:03:41.098,0:03:46.624 予備プロジェクトでは まずO-157に[br]対する約2,500の化合物を検証しました 0:03:47.259,0:03:50.039 このトレーニングセットには[br]良く知られた抗生物質 0:03:50.063,0:03:51.809 つまりシプロやペニシリン 0:03:51.833,0:03:54.105 さらに抗生物質以外の[br]多くの薬物が含まれていました 0:03:54.984,0:03:57.571 これらのデータで[br]モデルをトレーニングし 0:03:57.595,0:04:01.573 抗菌作用に関連する[br]分子の特徴を学ばせました 0:04:02.269,0:04:04.970 そして このモデルを[br]数千の分子から構成された 0:04:04.994,0:04:07.472 薬物再利用ライブラリに適用し 0:04:07.496,0:04:10.114 抗菌作用をもつと予測されるが 0:04:10.138,0:04:12.922 既存の抗生物質とは似ていない分子を[br] 0:04:12.946,0:04:15.419 見つけるよう [br]そのモデルに指示しました 0:04:16.427,0:04:21.224 面白いのは そのライブラリの中で[br]この基準に当てはまった唯一の 0:04:21.248,0:04:23.584 分子がハロシンだったのです 0:04:24.444,0:04:27.532 ハロシンは既存の抗生物質とは[br]全く似ていないため 0:04:27.556,0:04:31.710 抗生物質の専門家であっても [br]人間には この方法でハロシンを 0:04:31.734,0:04:33.918 見つけるのは不可能だったでしょう 0:04:34.574,0:04:39.099 この技術によって コロナウイルスに対して[br]何ができるか想像してください 0:04:39.783,0:04:41.148 それだけではありません 0:04:41.172,0:04:43.992 合成生物学の手法を使って 0:04:44.016,0:04:46.627 DNAや細胞内分子を模倣して[br]いろいろな分子を合成し 0:04:46.651,0:04:50.561 コロナウイルスとの戦いのような[br]人類の目的に貢献します 0:04:50.585,0:04:54.232 さらに注目すべきは [br]迅速な診断検査にも役立てられる 0:04:54.256,0:04:57.688 保護マスクを開発していることです 0:04:58.192,0:04:59.664 どのように機能するのでしょう? 0:04:59.688,0:05:00.893 最近 私たちは 0:05:00.917,0:05:03.860 生きている細胞から[br]細胞内容物を取り出し 0:05:03.884,0:05:07.976 紙の上にRNAのセンサーと[br]ともに凍結乾燥し 0:05:08.000,0:05:12.916 低コストでエボラやジカの[br]診断キットを作れることを証明しました 0:05:13.503,0:05:18.730 センサーが 患者のサンプル[br]例えば 血液や唾液などで 0:05:18.754,0:05:21.576 湿潤されると活性化されます 0:05:21.600,0:05:24.861 実は このテクノロジーは[br]紙に限らず 0:05:24.885,0:05:27.771 布を含む別の素材にも[br]応用可能なのです 0:05:28.671,0:05:30.613 コロナウイルス・パンデミックに対しては 0:05:30.627,0:05:34.897 ウイルス検出を目的として[br]RNAセンサーをデザインし 0:05:34.907,0:05:38.117 必要な細胞内容物とともに[br]凍結乾燥して 0:05:38.241,0:05:40.948 マスクの布地に組み込みます 0:05:40.972,0:05:43.201 そうすると呼吸するだけで 0:05:43.225,0:05:45.502 呼吸に伴って生じる水分で 0:05:45.526,0:05:47.286 RNAセンサーを活性化できます 0:05:47.804,0:05:52.064 したがって 患者が[br]コロナウイルスに感染していると 0:05:52.088,0:05:54.161 マスクが蛍光シグナルを生成し 0:05:54.185,0:05:58.015 単純で安価な手持ち機器で[br]検出できるようになります 0:05:58.534,0:06:03.018 このようにして[br]1~2時間のうちに患者は 0:06:03.042,0:06:06.014 安全に 離れた場所で [br]そして正確に診断されます 0:06:06.735,0:06:09.255 また 私たちは合成生物学を使って 0:06:09.279,0:06:11.999 コロナウイルスのワクチン候補の[br]デザインもしています 0:06:13.014,0:06:15.667 私たちは結核の予防に[br]百年近く使われていた 0:06:15.691,0:06:18.561 BCGワクチンを再利用しています 0:06:18.585,0:06:20.126 これは弱毒生ワクチンで 0:06:20.150,0:06:24.807 コロナウイルス抗原を[br]発現するようにデザインし 0:06:24.831,0:06:27.645 免疫機能による防御抗体の生産を 0:06:27.669,0:06:29.304 誘発します 0:06:29.328,0:06:32.062 重要なのは[br]BCGが非常に大量生産しやすく 0:06:32.086,0:06:36.659 報告されているワクチンの中で[br]最良の安全性を持つことです 0:06:37.881,0:06:42.986 合成生物学とAIという手法を用いて 0:06:43.010,0:06:46.358 新型コロナウイルスとの戦いに[br]勝つことができるのです 0:06:47.018,0:06:49.999 この研究はごく初期の段階ですが[br]実に将来性があります 0:06:50.798,0:06:54.243 科学技術は我々に[br]重要なアドバンテージを与え 0:06:54.267,0:06:57.428 人知と超耐性菌の遺伝子との[br]戦いにおいて 0:06:57.452,0:06:59.199 勝利をもたらしてくれます 0:06:59.990,0:07:01.223 ありがとうございました