空間生物学を駆使し、より良いがん治療を提供するイスラエルのスタートアップ企業Nucleai

多くのバイオテクノロジー企業が分子生物学的な側面に着目し、細胞内の分子の構成や構造を研究しているのに対し、イスラエルのあるスタートアップは、人工知能、ビッグデータ、計算生物学を組み合わせることで解決策を見出したと主張しています。Nucleai社は、空間的な側面、つまり人間の細胞組織内で分子がどのように2次元的に配置されているかを研究している。4年前、共同創業者でCEOのAvi Veidmanは、COOのEliron AmirとLotan Chorevとともに、イスラエルの情報部隊で一緒に働いた後に同社を立ち上げました。Nucleai社のソフトウェアは、コンピュータビジョンと機械学習アルゴリズムを用いて、がん腫瘍の進行状況を予測し、個々の患者の免疫システムの反応を予見して、最も効果的な治療方針を見出すことができます。諜報部時代には、人工衛星を使ってイスラエルの国境を越えて侵入する敵を監視する防衛部門に所属していました。「衛星画像から悪者を探すことから、がん細胞から悪者を探すことになりました」と彼は言った。そして、彼が防衛部門を去ったのと同じ頃、彼の父親が緊急の生検を必要としていました。 Veidmanは、医療専門家に相談したところ、その結果が出るまでに1カ月もかかることを知り、驚きとショックを受けました。「なぜ、アルゴリズムを作り、コンピュータで細胞を見つけることができないのかと思いました」と、彼はインタビューに答えています。現在、生検では医師がごく小さな組織のスライスを採取し、それを病理医に送って分析してもらい、顕微鏡を使ってがん細胞の位置を特定します。このプロセスは完全に時代遅れであり、破壊を必要とする市場であったとVeidmanは語りました。そして、衛星画像を自動解析するソフトウェアを開発した後、なぜ、がん細胞で同じことができないのかと考えた。「私たちは、スタートアップ企業でありながら、何か崇高なことに取り組む企業を作りたかったのです」こうしてNucleaiは誕生しました。

ヒトゲノムが解読されて以来、科学は進歩しましたが、なぜ様々な薬が効く患者と効かない患者がいるのか、根本的に分かっていないのが現状です。「平均して、3人の患者のうち1人しか新しい抗がん剤に反応しないのです」とVeidmanは付け加えました。Nucleaiのプラットフォームは、ゲノムデータだけでなく空間生物学の手法を用い、ヒトの細胞内のどこにがん細胞があるのかを見つけ出し、より正確にがん細胞を標的としていると説明しました。同時に、Nucleaiは複数の大手製薬会社と協力し、そのプラットフォームを利用することで、より優れた薬剤を開発しています。「私たちは、がん患者に臨床試験への参加を勧め、臨床試験が進むにつれて、選択基準やコンパニオン診断法を用いて、製薬会社がより良い薬を開発できるよう支援します」と、彼は述べています。医師は、Nucleaiのプラットフォームから得られたデータを用いて、患者ごとにより適した薬を処方することができます。

Nucleaiのアルゴリズムは、間質（または組織）を分析することでがん性腫瘍の進行を予測し、がん細胞が細胞内のどこに位置し、または点在しているか、そして他の健康なヒトの細胞とどのように相互作用しているかを調べます。具体的には、免疫細胞（T細胞）とがん細胞、そしてそれらの相互作用を調査・分析し、後にチャート化し、間質のあらゆる部分を整理して、ある領域にあるすべての細胞のカテゴリーと特徴を一覧できる詳細なスプレッドシートを提供します。Nucleaiは、様々な病院から入手した過去のデータセットを使ってアルゴリズムを訓練しています。最近、シェバ、ランバム、カプラン医療センター、クラリット（イスラエル最大のHMO）、ウエストバージニアのジェファーソン医療センター、ペンシルバニア大学など、米国とイスラエルの医療センターとさらに多くのデータを共有するための戦略的パートナーシップを締結しました。これにより、さらに膨大な病理スライドや臨床データにアクセスすることができ、アルゴリズムのさらなる訓練に活用することができます。

「私たちのプラットフォームは、事実を比較するだけでなく、データをリストアップすることで、ある薬に反応するであろう特定の集団を記述する指紋を見つけます。プレシジョンメディシンは、従来の医療とは異なり、人々を個別に治療するのに役立つ特定の要因を特定するのに役立ちます。私たちのプラットフォームは、個別化治療に本当に付加価値をもたらしてくれます」と語っています。そして、この空間生物学トランスクリプトミクスという手法は、2020年に権威ある科学雑誌「Nature」の「New Age and New Revolution biotechnologies」のMethod of the Yearに選ばれ、バイオテクノロジー企業がイノベーションを起こすべき新進領域として注目されているのです。