AI対応の生物学的データ基盤構築に18億ドル規模の国際投資、Biohub・DOE・NIH・大手テックが参画
- Biohub、米エネルギー省(DOE)、米国立衛生研究所(NIH)などが、生物学の予測AIモデル開発向けオープンデータ基盤整備に総額18億ドルの共同投資を発表した。
- Google DeepMind、Isomorphic Labs、MetaがVirtual Biology Initiativeに計3億ドルを投資し、Biohubが5億ドル、DOEが5年間で5億ドル以上を拠出し、NVIDIAも計算基盤を提供して仮想細胞モデル構築を加速する。
YHacker News
リボスイッチによる必須遺伝子制御を介したテオフィリン依存性合成栄養要求体のモジュラーツールキット
- Carlos Gonzalez-Lopezらの研究チームが、リボスイッチを活用した必須遺伝子制御により、1週間未満かつ低コストで合成栄養要求体を作製可能なバイオコンテインメント・プラットフォームを開発した。
- 大腸菌の29種類の必須遺伝子に適用した検証では、18種類で厳密な生死選択を示し、エスケープ頻度1×10−5〜1×10−6(多くは検出限界以下)という高い封じ込め性能が確認された。
POPLOS ONE
スタンフォード大学の研究チーム、軟骨を再生し関節炎を食い止める手法を発見
- スタンフォード大学の研究チームは、加齢に伴い増加するタンパク質「15-PGDH」の阻害によって膝軟骨を再生し変形性関節症を抑制する手法を発見し、マウスおよびヒト軟骨組織での有効性をScience誌に発表した。
YHacker News
マルチスケールエントロピーとメタヒューリスティック最適化を用いた認知分析向け特徴量最適化EEGフレームワーク
- 遺伝的アルゴリズムベースの最適化とサポートベクターマシンの組み合わせにより、93.0%の交差検証精度を達成したEEG特徴量最適化フレームワークが提案された。
FIFrontiers in Artificial Intelligence · CC BY 4.0
第122回ライフサイエンス委員会 議事録概要:AI活用、研究基盤強化、感染症対策など多岐にわたる議論
- 令和8年8月17日開催の第122回ライフサイエンス委員会で、AIを活用した「AI for Science」の推進が議論され、バイオ分野の基盤モデル開発と研究開発プロセスの高度化・効率化が強調された。
- ナショナルバイオリソースプロジェクト(NBRP)、ナショナルライフサイエンスデータベースプロジェクト(NLDP)、生命科学・創薬研究支援基盤事業(BINDS)を、AI時代に対応した一体的な研究基盤へ転換する必要性が指摘された。
- デジタル脳構築に向けた研究、合成生物学・バイオ分野の革新的基盤技術創出、感染症危機対応医薬品等の研究開発プラットフォーム事業、橋渡し研究プログラムの拡充が提案された。
M出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/）を翻訳
モデルベースfMRIを用いた視野全体のヒト視覚コントラスト感度と視力損失のマッピング
- fMRIと大視野刺激を組み合わせ、精密な注視を必要とせずに一次視覚野(V1)の広範囲(40度)のコントラスト感度をモデル化する手法を開発した。
- 健常者7名で偏心度および象限ごとのV1感度の違いを個人・セッションレベルで再現性高く特徴づけた。
- 眼球運動の影響を2名で検証し、低空間周波数では眼球運動があってもV1感度パターンがほぼ維持され、注視が不安定な集団にも適用可能と示唆された。
EeLife
gp41指向性抗体によるHIV-1 Envダイナミクスのウイルス粒子上での別個のアロステリックリモデリングが中和の2つのモードを明らかにする
- gp41指向性抗体のほとんどはアロステリック効果でEnvのプレフュージョン閉鎖(PC)状態を安定化させるが、二価抗体10E8.4/iMabはPC状態とCD4結合開状態の両方を支持した。
- 抗体がEnvの構造集団を再分布させ、中和がEnvダイナミクスに対する長距離アロステリック制御を介して起こるという2つの中和モードが明らかになった。
EeLife
タイプVI分泌システムが野生哺乳類腸内細菌叢における菌株維持を制御する
- 野生マウス由来の生理学的に関連性の高い腸内コミュニティ(WildR細菌叢)を用い、バクテロイデス属 B. acidifaciens がタイプVI分泌システム(T6SS)で共存菌を拮抗排除することを新規遺伝子ツールと菌株機能置換戦略で示した。
- T6SS機能の喪失は初期定着には影響しないがB. acidifaciensの長期的維持を損ない、T6SSが菌株持続性の決定因子であることを確立した。
- 同定されたT6SSは統合・共役因子(ICE)上に存在し、標的配列決定アプローチ ICE-seq により、T6SS-ICEがWildR細菌叢内の一部バクテロイデス菌およびムリバクラセア科種の間でごく最近交換されたことが判明した。
EeLife
尿液中リキッドバイオプシーの進歩:がんの早期スクリーニングと診断のための新興センシングプラットフォームのレビュー
- 尿を検体とするリキッドバイオプシーは、代謝物・タンパク質・核酸・細胞外小胞・がん細胞を含む非侵襲的手法として、侵襲性の高い組織生検や特異性の低いPSAに代わる選択肢として位置づけられている。
- 金属有機構造体(MOF)・カーボンナノドット・金属ナノ粒子・分子インプリントポリマーといった新ナノマテリアルの導入により、酵素フリー化と電子移動加速を通じてフェムトモル〜アトモルレベルの検出限界が達成された。
- 生化学的フィンガープリント解析に機械学習と人工知能を統合することで診断精度が向上している。
MSSensors · MDPI · CC BY 4.0
MDT-HMTL: PPG信号を用いた心筋梗塞検出と状態分類のための多次元時系列階層マルチタスク学習フレームワーク
- MI検出と疾患状態分類を同時に行う多次元時系列階層マルチタスク学習フレームワーク「MDT-HMTL」を提案
- MIMIC-III臨床データベースでの評価でAUC平均0.908、全体精度86.4%を達成
- アブレーションスタディにより多次元表現学習と階層的時系列モデリングの性能寄与を確認
MSSensors · MDPI · CC BY 4.0
骨粗鬆症および骨疾患予測のための人工知能、説明可能なディープラーニング、生成モデル:系統的レビューと将来の研究ロードマップ
- 骨粗鬆症・骨疾患予測に関する2020年1月〜2026年6月30日発表の58件の研究を統合した系統的レビューが公表された。
- ディープラーニングがAUC 0.82–0.96の高い予測精度を達成し、XAIが臨床的解釈可能性を、生成モデルがデータ不足を補い、マルチモーダル学習が画像と臨床データの統合で性能を向上させた。
- 外部検証の限界、後向きデータへの依存、一般化可能性の低さ、規制準備の不足が実用化上の課題として残っている。
FIFrontiers in Artificial Intelligence · CC BY 4.0
細胞のアイデンティティ喪失が人間の老化を促進:2つの新論文
- ハーバード大学のVadim Gladyshev氏らの研究チームが、老化の新モデルをNatureに発表した。
- Altos LabsのJuan Carlos Izpisua Belmonte氏らのチームが、老化に関する新たな知見をCellに発表した。
- 老化の主要因として従来の「摩耗と劣化」モデルに加え、「細胞のアイデンティティ喪失」モデルが提唱された。エピジェネティック構造の不安定化がメセンキマルドリフト(線維性瘢痕形成と炎症)を引き起こすとされる。
YHacker News
変形性関節症と骨粗鬆症を結びつける共有タンパク質を優先する、局所的な仮想ノックアウトによる疾患優先の公開データ統合
- 変形性関節症(OA)と骨粗鬆症(OP)の公開バルクトランスクリプトームデータを疾患ごとに独立解析し、共有シグネチャを比較する疾患優先の多層データ統合フレームワークを開発。
- 疾患間比較で基準を満たすモジュールペア234組が得られ、うち53組が経験的FDR < 0.05でペア固有のサポートを維持したが、総数はグローバルヌル期待値を超えなかった。
- タンパク質レベルの統合によりHLA-DRB1、HSP90AA1、CTSK、RPL7、PRG4、HLA-DRA、CLEC3B、TIMP1、SPP1、APOEの10候補が優先された。
POPLOS ONE
レンギョウ属におけるNHX遺伝子ファミリーのゲノムワイド同定と、塩・乾燥ストレス応答に関与する候補としてのFsNHX3およびFsNHX6の特定
- レンギョウ属3種(F. suspensa, F. viridissima, F. ovata)でNHX遺伝子ファミリー計18個をゲノムワイドに同定し、Vacクラス12個・PMクラス4個・Endoクラス2個に分類した
- FsNHX3とFsNHX6は塩・乾燥(PEG模擬)・アブシシン酸(ABA)の3処理すべてで最も顕著かつ持続的な転写上昇を示し、ストレス応答への関与が示唆された
- レンギョウ属とシモツケ属の間でNHX遺伝子ファミリーの相同性が最も高いことが示された
POPLOS ONE
ニューレン酸は実験的アレルギー性鼻炎を軽減する:粘膜免疫恒常性におけるAhR関連調節の証拠
- OVA誘発アレルギー性鼻炎ラットモデルでニューレン酸(KYNA)を検討し、くしゃみ・鼻掻き、血清IgE・IL-4・IL-6上昇、鼻および脾臓の炎症所見を有意に軽減した
- KYNAの全身性抗炎症効果はデスロラタジンと同等だったが、鼻掻きおよび脾臓組織病理の改善はKYNAが上回った
- KYNAは鼻のAhRおよびCYP1A1発現を回復させIL-10とTGF-βを増加させ、AhR拮抗薬CH223191が効果を部分的に減弱させたことからAhRシグナル伝達の関与が示唆された
POPLOS ONE
新しい学習後に再調整される皮質-海馬間のコミュニケーション
- 学習後の睡眠中に前帯状皮質(ACC)と海馬CA1神経細胞間のコミュニケーションが再編成されることを発見した。
- 一般化線形モデルデコーダーによる解析で、学習前の睡眠中に存在したACCからCA1へのコミュニケーションが学習後の睡眠中に弱まることが示された。
- 再編成はタスク中に活動していなかったCA1表層(CA1sup)神経細胞のサブセットに特異的で、ACCとCA1深層(CA1deep)間のコミュニケーションは学習前後で安定していた。
EeLife
ゲノムワイドなシス調節エレメントの発見:巨大ゲノムにおけるアプローチ
- Parhyale hawaiensis の3.6 Gbpゲノムを対象に、バルクATAC-seqとシングルニューロンATAC-seqを用いて胚・成体組織のゲノムワイドなクロマチンアクセシビリティマップと細胞タイプ別オープンクロマチン領域を特定した
- 近縁3種(P. darvishi, P. aquilina, P. plumicornis)のゲノムを新たに配列決定し、ゲノム全体で配列保存領域(機能的に制約されたDNAの候補)を同定した
- 低カバレッジ(10-15×)のショートリードゲノムシーケンシングのみで、ゲノムアセンブリを経ずに信頼性の高い配列保存マップが得られることを確認した
EeLife
PDMSマイクロ球キャリアに基づくルテニウム錯体の微小環境制御と溶存酸素の高感度検出
- マイクロ流体技術を用い、酸素感受性色素Ru(dpp)3Cl2ナノ粒子を内包したPDMS製柔軟マイクロ球を作製した
- 分散油相と連続水相の流量比およびRu(dpp)3Cl2濃度を最適化し、最高の蛍光消光定数と最適な溶存酸素応答性を達成した
- マイクロ球を3種類のがん細胞株(MDA-MB-231、HeLa、A549)と共培養し、溶存酸素レベルを動的にモニタリングした
FIFrontiers in Materials · CC BY 4.0
多剤耐性癌に対する新規化学療法薬の供給源としての内生放線菌
- 多剤耐性(MDR)は化学療法・標的療法・免疫療法の有効性を損なう主要な障壁であり、ABCトランスポーターを介した薬剤排出、DNA損傷応答亢進、生存シグナル再配線、腫瘍微小環境保護、がん幹細胞駆動型可塑性といった分子・細胞基盤が統合的に整理されている。
- 内生放線菌とその代謝物が、強力な細胞毒性・耐性逆転・微小環境調節活性を持つMDR調節化学型の未活用供給源として位置づけられている。
- 放線菌由来代謝物について、排出ポンプ阻害、アポトーシス促進シグナル伝達の回復、血管新生・上皮間葉転換・幹細胞特性への干渉など、耐性細胞株に対する有効性がカタログ化されている。
FIFrontiers in Artificial Intelligence · CC BY 4.0
Functional Ultrasound Imaging (fUSI) の基礎
- Functional Ultrasound Imaging (fUSI) は神経活動に伴う血流変化を追跡し、脳組織の動画を高速に取得する新しい脳画像モダリティで、fMRI と同じコントラスト源を使いながら線形分解能は約10倍、装置は小型・安価で信号対雑音比も高い可能性がある。
- fUSI は低強度集束超音波 (LIFU) と組み合わせることで、神経精神疾患や神経疾患の治療オプションとして期待されている。
- 頭蓋骨を透過しにくいという課題がある一方で、術中や頭蓋再建手術を受けた患者での実証例が報告されている。
YHacker News
SynthID Bio:AI生成生物学的デザインの来歴追跡を強化するウォーターマーキング技術
- GoogleがAI生成生物学デザインの来歴追跡技術「SynthID Bio」を発表し、DNA合成スクリーニングの検証レイヤーとして位置づけた
- Stanford UniversityやArc Instituteとの共同研究でゲノムモデル「Evo 2」に統合され、設計したバクテリオファージゲノムへのウォーターマーク付与が機能することを確認した
- 手法論文の公開、コードとin vitroデータのオープンソース化、研究コミュニティへの重み付けのリリースを通じて協力を推進する方針を示した
GDGoogle DeepMind
加齢黄斑変性に伴う地理的萎縮に対する治療法の比較効果:系統的レビューとネットワークメタアナリシスのプロトコル
- 加齢黄斑変性(AMD)の進行形態である地理的萎縮(GA)は約16%の患者が6年以内に法的失明に至る疾患で、GA進行を遅らせる介入法が多数評価され多くの研究が進行中。
- GA管理の既存介入の効果を評価するリビングシステマティックレビューおよびネットワークメタアナリシス(NMA)のプロトコルを提示。
- Medline、EMBASE、Cochrane CENTRAL、Web of Science、ClinicalTrials.govを対象に、GA患者への薬物・非薬物治療を他治療・プラセボ・シャム・標準治療と比較したランダム化比較試験を検索。
POPLOS ONE
AZP2006、パーキンソン病モデルにおいて有望な神経保護治療法として登場:リソソーム恒常性とプログラヌリン/プロサポシン複合体への関与
- AZP2006(一般名:エゼプロギンジン)は進行性核上性麻痺患者を対象に臨床開発中の神経保護分子であり、プログラヌリン/プロサポシン複合体を介して作用する
- パーキンソン病モデルにおいて、AZP2006がミトコンドリア障害とα-シヌクレイン線維の毒性を抑制し、プログラヌリンの関与によりリソソーム恒常性を回復させ、ドーパミン神経細胞の健康を支持することを示した
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科学技術・学術審議会生命倫理・安全部会ヒト受精胚等を用いる研究に関する専門委員会(第16回)を開催します
- 文部科学省がこども家庭庁・厚生労働省と合同で「ゲノム編集技術等を用いたヒト受精胚等の取扱い等に関する合同会議(第5回)」を令和8年10月7日に開催すると発表
- 科学技術・学術審議会生命倫理・安全部会のヒト受精胚等を用いる研究に関する専門委員会(第16回)として開催され、航空会館およびオンラインのハイブリッド形式でYouTubeライブ配信される
- 現地傍聴を希望する報道関係者は令和8年10月5日12時までに指定の申込ページからの事前申し込みが必要
M出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/）を翻訳
