Anthropic は10月20日、同社の AI モデル Claude がサソリの神経毒に結びつく小さなタンパク質 (ミニバインダー) を設計し、外部の 2 社による実験で 211 案のうち 17 案が結合の基準を満たしたとする研究を公開した。抗毒素 (毒の働きを打ち消す薬) ができたわけではなく、研究チーム自身も抗毒素を作ったとは主張しないと書いている。
Anthropic 研究ページ 10月20日 (211 案の実験結果・未検証の項目・次の段取り)anthropic.com
AI が薬の候補の設計図を数日で描くようになったとき、その先の長い道のりは誰が歩くのか。今回の研究は、確かめられたこととまだのことの線引きがはっきりしている。
5 種類の毒と、64 時間の作業
対象は、メキシコ、ブラジル、北アフリカ、中東のサソリが持つ 5 種類の神経毒 (Cn2、Ts1、AaH I、AaH II、LqhIII) だ。研究は Anthropic の生命科学チームが進め、Citrini Research が最初の指示文を共同で作った。専門家でない人が AI の助けで健康の問題に取り組めるか、という問いが出発点だという。
Claude は最初の指示のあと約 24 時間をほぼ自律で作業し、全体では 64 時間かけた。12 種類の設計ツールで 31 万 8484 の案を作り、毒や既知のタンパク質に似たものを除いたうえで、毒との組み合わせ 55 万 3052 通りを計算で絞り込み、180 案を選んだ。Anthropic が 31 案を足し、計 211 案が実験に回っている。計算には GPU (AI の計算に使う半導体) を延べ約 1 万時間使った。
実験で確かめられたこと
実験は Adaptyv Bio と Twist Bioscience の 2 社が別々の方法で行い、結合の強さを表面プラズモン共鳴 (SPR) という測定で調べた。両社で結合が出ること、強さが一定以上 (解離定数 1 µM 以下) であること、無関係な人のタンパク質には結合しないこと。この 3 つを満たした案だけを「当たり」と数えている。
- 当たりは 211 案中 17 案 (約 8%)。内訳は Cn2 向け 7、AaH II 向け 4、AaH I 向け 4、LqhIII 向け 2
- 1 種類の毒だけを狙った 60 案に限ると 11 案 (18%)。研究チームは、タンパク質設計として標準的な水準だとする
- 複数の毒にまとめて効かせる狙いの案は、2 種類以上で基準を満たしたものが無かった
- 最も強い Cn2-B1 と Cn2-B2 は、両社の測定で 1 桁ナノモルの強い結合を示した
まだ確かめられていないこと
結合を確かめた相手は遺伝子組み換えで作った毒で、サソリの毒液から精製した毒ではない。細胞の中で毒の働きを止めるか、動物を守れるかの試験もしていない。研究チームは Cn2-B1 の次の段取りとして、毒液由来の毒への結合の確認、ナトリウムチャネル (神経の信号を伝える通り道) の電流を測る試験、マウスでの保護効果、安全性・安定性・費用の評価を挙げる。
計算資源も、誰でも用意できる量ではない。ただし脚注では、1 台の GPU で 24 時間回す簡略版でも、計算上の評価は近い値に届いたとしている。
背景には重い数字がある。サソリに刺される人は年に 120 万人を超え、死者は 3250 人を超える。多くは医療に届きにくい地域の子どもだ。今の抗毒素は馬の抗体から作るため製造に数か月かかり、効く毒の種類も限られる。研究チームは、結合そのものはもう最大の壁ではなく、安全で安く、広く届く薬にすることが課題だと書いている。
設計が速くなったあとに残る仕事
今回 Claude は、設計ツールの使い分けや合格の基準まで自分で決め、Anthropic の求めで配列を受託会社へメールで送る作業もこなした。人が担ったのは、指示を出し、案を足し、実験の結果を読むことだった。設計の段階が数日で済むなら、時間とお金がかかるのはその先、動物での試験や製造、必要な地域へ届ける仕組みのほうになる。
Anthropic は 211 案すべての配列、予測構造、点数、結合データを Hugging Face で公開した。次に確かめたいのは、Cn2-B1 が毒液から精製した毒にも結合するか、マウスで効果を示すかの続報だ。Anthropic の研究ページか、公開データを使った外部の研究室から出てくることになる。
ことば
- ミニバインダー — 標的の分子にぴたりと結びつくよう設計した小さなタンパク質。抗体より小さく作りやすいため、毒や病原体の働きをふさぐ薬の候補として研究が進んでいる。
- 解離定数 (KD) — 2 つの分子がどれだけ離れにくいかを表す値で、小さいほど強く結合している。今回の合格線 1 µM に対し、最も強い案はその 100 分の 1 以下の水準だった。
設計図が数日で描けるようになったとき、薬が手元に届くまでの残りの時間を縮めるのは誰の仕事だと考えるだろうか？
