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ビジョン
抗菌剤はその効果が特定の細菌に限定されておらず、感染症の原因菌のみならず有用な人常在菌も殺菌対象となっているため、その常用による抗生物質耐性菌の出現など様々な問題が生じている。また、抗生物質は養鶏、養豚などの畜産、ブリなどの漁業における養殖、農業分野における土壌改善などにおいても盛んに用いられている。近年の研究において、それらの利用がヒトへの影響についても議論がなされている。
本研究では、化合物構造と、その化合物の抗菌スペクトルを学習することで、任意の化合物の抗菌スペクトルを予測する機械学習モデルを構築する。モデルの正当性は、モデルにより予測された抗菌物質が実際に予測した抗菌スペクトルを示すのかを実験的に検証することで証明する。モデル検証は特定の細菌のみを殺菌する新規の物質開発と直結する。本研究提案によって実現する、機械学習分野の知見を利用した効率的な抗生物質デザイン手法およびその研究成果が、畜産、漁業、農業、医薬分野それぞれに非常に大きなインパクトとなることを目指します。
最終用途例
APPLICATION
細菌種別に殺菌作用を持つ候補物質を探索することが可能になるため、「どの細菌を」、「どの場所で」、殺菌するのが最も利幅になるか、養殖事業者、農業土壌素材を扱う事業者等と協力し、事業化に適した候補素材の探索を行う。
強み
機械学習により殺菌作用をもつ化合物構造を、細菌種毎に学習し、この機械学習モデルを用いることにより、様々な抗菌スペクトルをもつ薬剤をデザインできる。抗菌スペクトルの予測には計算機を用いることで機械学習分野の知見を利用し、効率的に行うことができる。
テクノロジー
特定の細菌のみを対象とする抗菌物質を探索するため、機械学習により殺菌作用をもつ化合物構造を、細菌種毎に学習し、この機械学習モデルを用いることにより、様々な抗菌スペクトルをもつ薬剤をデザインできる。抗菌スペクトルの予測機を作成し、用いることで機械学習分野の知見を利用できる。
共同研究仮説
既存の抗菌剤はその効果が特定の細菌に限定されておらず、感染症の原因菌のみならず有用な人常在菌も殺菌対象となってしまっているため、問題もあります。特定の細菌のみを対象とするより使いやすい安全な抗菌剤を一緒に探索しましょう。
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研究者
2007年京都大学大学院理学研究科博士課程修了 理学博士。
京都大学化学研究所助手、ドイツ欧州分子生物学研究所研究員、東京工業大学大学院生命理工学研究科講師を経て、2016年より現職。
2015年株式会社メタジェンを共同設立、同社取締役副社長を兼任。
2019年株式会社dygzime取締役に就任。
2020年メタジェンセラピューティクス株式会社取締役に就任。
2020年令和2年度科学技術分野の文部科学大臣表彰科学技術賞（研究部門）受賞。