薬物設計はかつて、盲目の人々が象の形を把握しようとするようなものでした。しかし、革命的な遺伝子コーディング技術により、研究者たちは薬物を合理的かつ効果的に設計する可能性が生まれました。

2022年の初めに、MITの卒業生によって設立されたバイオテクノロジー企業であるSenti Bioは、NASDAQで公開し、総額1億4000万ドル以上の資金を調達しました。その中には、アムジェン社のベンチャー投資部門やモルガン・スタンレーのCounterpoint Global、T. Rowe Priceなどからの私募株式（PIPE）による6600万ドル以上も含まれています。

Precedence Researchによると、2021年の世界の遺伝子療法市場規模は29.9億ドルであり、2022年から2030年までの予想される年平均成長率（CAGR）は20.2%と非常に良好です。先進療法の拡大により、競争力のある状況が生まれ、大手製薬会社がスタートアップに投資し、遺伝子療法製品の商品化の道を開くことが促されています。

確かに、遺伝子療法は長い道のりを歩んできました。2000年には、Nature誌の論文で、大腸菌の遺伝子編集が行われ、これは生命科学の分野における重要なブレークスルーとされています。この技術により、遺伝子コードをいじくることができ、がんなどの未解決の医学的問題に解決策を提供する可能性が生まれました。

それ以降、継続的な研究により、DNAの読み書きや遺伝子コードの編集など、人類の長年の悩みを解決するために遺伝子を編集するさまざまな技術が提案されました。2010年には、ペンシルバニア大学の医学専門家チームが開発した遺伝子編集されたT細胞により、エマ・ホワイトヘッドという名前の少女がリンパ芽球性白血病を治癒しました。

遺伝子編集の革命的な力を見たSenti Bioの共同創設者兼CEOのティモシー・ルーは、合成生物学に時間とエネルギーを捧げ、シリアルアントレプレナーとなりました。「私たちは実質的に知能を持つ医薬品を作っています」とルーは語ります。同社は、悪性細胞を特定し、有害な細胞のみを排除することができる先進的な遺伝子回路技術を用いて、がんなどの難治性の疾患に立ち向かうことを目指しています。

コンピューターエンジニアリングから人間の遺伝子コードの解読へ

ルーは学問的な側面と起業家の側面の2つの役割を果たしています。「学校にいるときとビジネスをリードしているときでは、非常に異なる」とルーは語ります。しかし、ルーは両方の道に喜びを感じ、彼の成功は彼の母校であるマサチューセッツ工科大学（MIT）に広まる革新的な倫理に負うところが大きいと述べています。

「MITでは、影響を与えるというアイデアがあちこちにあります。学術界では限られたことしかできません。たとえば、NIH（国立衛生研究所）の助成金に直接入ると、数百万ドルを得ることができるかもしれません。しかし、人間への影響は十分ではありません」とルーは語り、早期から大きな社会的影響を与えるという野心を持っていました。それがルーが起業を追求した理由でもあります。ルーがより良いモデルと考え、何度か実践してきたのは、ゼロからスタートしてコンセプトの実現可能性を証明し、その後他の起業家や投資家と協力してより大きな波及効果を生み出すことです。

ルーは元々コンピュータ科学者としてスタートし、MITの電気工学・コンピュータ科学学部でコンピュータコードの行に没頭していました。

「正直なところ、私は幼い頃から生物学に興味を持っていませんでした」とティムは言います。「高校では、生物学の先生が絵を指さして細胞の構成要素を教えてくれました。」しかし、生物学のメカニズムについての理解が深まるにつれて、研究者たちは実際にDNAを「読み書き」することができるようになり、広大な可能性が見えてきました。

ルーのキャリアは、2000年代初頭に人間のゲノム編集が大きな進歩を遂げたことで変わりました。人々は細胞についてより理解し始め、細胞がどのように配線されているかを解明し始めました。この分野の画期的な研究が紹介され、さらに多くの専門家が参加しました。

この新興のバイオエンジニアリング分野が医療界を揺るがす可能性を見たルーは、2003年にMIT-Harvard Health Sciences and Technologyプログラムに参加し、MITでエンジニアリング、ハーバードで医学の両方のトラックを取り終えました。「これは私にとって非常に興奮することでした。コンピューターに時間を費やす代わりに、生きた細胞をプログラムするのです」とルーは語ります。

ボストンに両校があることから、有名な学術機関、私的資金、製薬会社が集まるバイオテクノロジーのホットスポットであるボストンの中心にルーはいました。彼はこの分野の初期のパイオニアたちと多くの共同研究を行い、過去にはお互いにコミュニケーションを取りにくかった2つの学問分野をマスターしました。

ルーとは密接に協力していた合成生物学のパイオニアたちとは、ハーバード大学の教授であるジョージ・チャーチ（通称「ゲノミクスの創始者」）がルーの博士論文委員会の一員であり、MITのバイオエンジニアリング教授であるジェームズ・コリンズもSenti Bioの取締役を務めていました。

Senti Bioの技術：探偵の力

Senti Bioは、合成生物学を用いてがんの撲滅を加速することを目指しており、これは細胞をエンジニアリングして新たな能力を持たせることを意味します。つまり、細胞内の遺伝子コードをいじくり回して「知能」を持たせ、細胞ががん細胞と健康な細胞を「探偵」のように識別することができるようにします。この探偵の超能力は、特定の病気の特徴である2〜3つのターゲットを認識する能力にあります。

「過去の抗体薬では、まるで鍵に合ったかのようなものでした」とルーは語ります。しかし、がんを治療することははるかに複雑であり、したがって、複数のターゲットを特定する技術を開発することが特定のがんの撲滅には不可欠です。このような「マルチアーミング」技術により、Sentiは「以前にはできなかった複雑さを組み込むことができました」とルーは誇らしげに述べています。

たとえば、既存のCAR-T細胞はCD19をターゲットにしており、これは白血病細胞と健康な細胞の両方に存在します。そのため、単一のターゲットであるCD19 CAR-T細胞はがん細胞と健康な細胞の両方を殺しますが、患者はこれを支持的な治療で耐えることができます。しかし、これはほとんどの他のがんには当てはまりません。ほとんどのがんでは、単一のクリーンなターゲットを見つけることは不可能です。そのため、Sentiは細胞療法に論理ゲートを設計し、単一のターゲットではなく複数のターゲットを検知し、特定のがん細胞を殺すと同時に健康な細胞を保護する論理的な判断を行うことができるようにしています。この「知能技術」は、さまざまな液体腫瘍や固形腫瘍に広範な適用が可能です。

このような探偵的な合成生物学の手法で行われる疾患には、白血病、フェニルケトン尿症（アスパルテームを摂取できないまれな遺伝性疾患）などがあります。これらの疾患が実験の対象に選ばれる理由は、これらのタンパク質が比較的「クリーンなターゲット」を示すことです。一方、血液がん細胞は血液中を浮遊しているため、悪性細胞を特定しやすく殺すことができます。一方、腫瘍内のがん細胞は探し出すのがはるかに困難であり、したがって、除去するのも難しいです。腫瘍の撲滅にはさらなる研究が必要です。

遺伝子療法は、薬物の開発方法を革新しました。「私たちが使っている古い薬物、例えば化学療法のようなものを考えると、それらを発見した方法は合理的な設計ではありませんでした。しかし、合成生物学により、合理的な設計が可能になりました」とルーは語ります。今では、実際に「生物学のブラックボックス」の中をのぞき込み、何が問題なのかを見て、それに対する正確な医薬品の解決策を提案することができるのです。

バイオテック商業化の曲折

バイオテックのスタートアップは、多くの落とし穴があるため、市場に成功することはあまりありません。ルーはバイオテック商業化の課題と、それに対する彼らの対処方法をいくつか共有しました。これは多くの人にとって驚きかもしれません。

一般的に、バイオテックスタートアップの商業化プロセスは非常に高額です。「研究室では素晴らしい結果が得られるかもしれませんが、それを実際の薬物に変えたり、臨床試験を開始したりするには、3000万ドルから1億ドル以上の費用がかかることがあります」とルーは指摘しています。したがって、最初の課題は資金調達を確保することであり、これには将来性のあるスタートアップの投資家に対して納得のいく将来性を説得する必要があります。

バイオテックスタートアップが直面する別の課題は、薬物の製造がまだ標準化されていないプロセスであることです。これは遺伝子療法薬のインフラが広く適用可能であり、迅速かつ大量生産には困難を伴うことを意味します。

さらに、薬物が臨床試験に入っても、別の一連の課題が生じます。つまり、薬物が何らかの理由で失敗する可能性があるということです。バイオテック研究の進歩により、私たちは人間の生物学を十分に理解していないため、薬物が失敗することがあります。

経験から語ると、ルーは失敗率がコンピュータコーディングと人間の遺伝子工学の間の最大の違いだと述べています。コンピュータコーディングはほとんど失敗しない（失敗した場合でもデバッグ方法がわかる）のに対し、合成生物学者にとっての「失敗」は行き詰まりを意味することが多く、人体はほとんど「デバッグ」できないからです。ルーは、合成生物学者は「できるだけ早く失敗する」ための対処方法を考え出したと述べています。

バイオテックスタートアップの成功法則

Senti Bioの今年のNASDAQ上場は、同社が製品を市場に展開していることを示しています。同社は2023年にも臨床試験に入る予定であり、その後は臨床試験が行われます。したがって、Senti Bioの商業化は近い将来にあります。

バイオテックスタートアップのライフサイクルの異なる段階では、異なる投資家が参加することになります。これは、バイオテックの商業化プロセスが非常に長期（10年以上）であるためです。現在、Senti Bioの主要なファーマパートナーはSpark TherapeuticsとBlueRock Therapeuticsです。「それらは私たちに研究を依頼し、それを臨床試験に進めるためのものであり、成功すればさらに多くのお金を支払ってくれます」とルーは語ります。

ルーはまた、アメリカの強力な製薬業界が成功の鍵となっていると指摘しています。実際、世界のトップ10の遺伝子療法企業のうち、8社がアメリカに拠点を置いています。この独占的な地位は、アメリカ市場の規模が十分に大きく、人材プールが豊富であり、資金が十分であることを意味します。

Senti Bioは、才能、資金、製薬会社とのつながりという最も重要な要素を確保しています。ボストンのバイオテックエコシステムとの緊密な関係を持つこのサンフランシスコを拠点とするスタートアップは、有望なバイオテックビジネスの最も重要な側面を確保しています。

8つのバイオテックスタートアップの起業家であるルーは、アメリカ、シンガポール、台湾などのいくつかのバイオテックスタートアップでアドバイザーの役割も果たしています。ルーは、アジアのバイオテックスタートアップは「非常にやる気がある」一方で、資本にアクセスできる機会がほとんどないため、資本不足により開発が遅れるか停滞することが多いと指摘しています。さらに、多くの企業は製薬会社が何を求めているのかわかりません。

「製薬会社は言葉で具体的に何を求めているかを教えてくれません」とルーは語ります。製薬会社は高いレベルで何を求めているかを伝えるかもしれませんが、バイオテックスタートアップはさらなる詳細が必要です。その情報を得るためには、製薬会社の研究者やリーダーシップと話し、彼らの本当の優先事項を本当に理解するために時間を費やす必要があります。

ルーによれば、アジアのバイオテックスタートアップにとっては、シンガポールや台湾のエコシステムは比較的小さいため、地元の市場の外で考えることが重要です。さらに、製薬会社の研究開発担当者とのつながりを築く必要があります。すべては市場のダイナミクスに注意を払うという1つの重要な教訓に帰結します。