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株式会社島津製作所の培地分析技術と当社AI技術による細胞培養条件最適化ソリューションの共同開発に合意

更新日:6月26日

エピストラ株式会社(所在地:東京都港区、代表者:代表取締役CEO 小澤陽介、以下エピストラ)は、株式会社島津製作所様(所在地:京都市、代表者:代表取締役社長 上田輝久、以下島津製作所)と細胞培養に用いる培養条件最適化ソリューションを共同で開発することを合意しました。両者は2024年の製品化を目指してまいります。





■共同開発の概要

島津製作所が販売するLC/MS/MSメソッドパッケージ 細胞培養プロファイリング Ver.2によって計測する培養中の培地上清の成分(125成分)を利用して、エピストラの実験計画支援AI(Epistra Accelerate)が培養状態の推定と、その推定に基づく実験計画を作成することで、細胞培養の条件検討を効率化することを目指します。

細胞培養は、抗体をはじめとしたバイオ医薬品の生産、再生医療での治療用細胞や有用物質の工業的発酵生産など広く産業で応用されている基盤技術です。バイオ医薬品は近年、免疫チェックポイント阻害による抗がん剤や新型コロナウイルス感染症治療薬などで大きな治療効果を発揮していますが、低分子医薬品と比較して製造プロセスにかかるコストが大きく、患者一人あたりに掛かる治療費が高騰する要因となり保健医療財政への圧迫が大きな課題となっています。細胞培養の効率を向上させることで生産性が改善すれば製造コスト削減に繋がることから、より安価なバイオ医薬品を国民へ供給することが可能となります。

細胞内で特定の物質が生産されるプロセスでは細胞内部で特定の遺伝子ネットワーク(シグナル伝達系や代謝系)が活性化し、その副産物や形態変化が、最終的な結果を待たずに、手がかりとして現れます。培地上清の成分パターンからその特徴を抽出することで、一回の条件検討にかかる時間を短縮することが可能となり、生産性向上のための条件検討を大幅に効率化できる可能性があります。


■実証実験をMAB組合神戸GMP集中研で開始

当社は島津製作所と両社の技術を組み合わせた培地最適化ソリューションの共同開発を目指して、次世代バイオ医薬品製造技術研究組合(理事長:仲尾 功一⦅タカラバイオ株式会社 代表取締役社長⦆、通称MAB組合)の組合員として細胞提供(注1)を受けるとともに、MAB組合関係者の協力および技術指導のもと、実証実験を開始しました。培養上清をLC/MS/MSで分析し、最終的な抗体収量を推定するAIの開発を進めて参ります。


注1:本研究は、AMEDの課題番号(JP20ae0101066)の支援を受けました。


■LC/MS/MSメソッドパッケージ 細胞培養プロファイリング Ver.2

培地成分および細胞からの分泌代謝物から成る合計125成分を20分以内に一斉分析可能なLC/MS/MS用のメソッドです。従来はアミノ酸類、ビタミン類など化合物群ごとに分析が実施されてきたため手間がかかりましたが、本メソッドパッケージにより、20分以内の一斉分析が可能となりました。

グルコースやアミノ酸など、高濃度で含まれる成分とビタミンなどの微量成分を含む培地用に分析メソッドが最適化されていますので、幅広い成分の一斉分析が可能となっています。また、LC/MS/MS 分析において必要となる分離条件の検討や各化合物に対するMSパラメータの最適化など、煩雑な作業をすることなく分析をはじめることが可能なReady to Use Methodとなっています。


ウェブサイト:https://www.an.shimadzu.co.jp/lcms/tq-option/mp_profiling_cell-culture.htm


■実験自動最適化システムEpistra Accelerate

ライフサイエンスの研究開発では、手作業での実験と試行錯誤の繰り返しを要因とした様々な課題が存在します。 AIによる自動実験最適化システム Epistra Accelerateにより、これまでよりも少ない試行回数で目的とする最適条件を発見できます。

当社独自開発の自動実験計画AIは、ベイズ最適化技術をベースとした当社独自のアルゴリズムを実装した、ライフサイエンスの問題を解くために強化したAIです。ライフサイエンスの問題には標準のベイズ最適化技術を適用する上で3つの問題(高次元・高ノイズ・高コスト)があり、独自アルゴリズムによりこれらを解決します。

Epistra Accelerateは理化学研究所との共同研究で熟練した匠の技を超える分化効率を達成するプロトコルを自動的に探索することに成功しました。バイオ素材、食品、製薬などの大手企業への導入も進んでいます。


ウェブサイト:https://www.epistra.jp/solution





<会社概要>

会社名: エピストラ株式会社

英語名: Epistra Inc.

代表者: 小澤陽介、櫻田剛史

設立: 2018年3月

所在地: 東京都港区浜松町二丁目2番15号

Web: https://epistra.jp



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