非凡な思想家：イングリッド・スワンソン・プルツはタンパク質設計を通して人々の生活を向上させることに尽力している

編集者注： このシリーズでは、シアトル地域を拠点とする 「Uncommon Thinkers（型破りな思想家）」と呼ばれる5名を紹介しています。彼らは発明家、科学者、技術者、そして起業家であり、業界を変革し、世界に前向きな変化をもたらしています。彼らは12月12日 に開催されるGeekWire Galaで 表彰されます。Uncommon Thinkersは 、Greater Seattle Partnersとの提携により開催されます。

イングリッド・スワンソン・プルツ博士は2007年、ワシントン大学の微生物学研究室で大学院生として働いていた頃、自分の仕事は大好きでしたが、少し違う何かを渇望していました。生物学を用いて全く新しいものを作りたいと思っていたのです。 

プルツ氏はワシントン大学在学中、そして卒業後もタンパク質設計の最先端分野で研究を続けてきた。タンパク質設計は、最先端技術を用いて新たな治療法、ワクチン、バイオセンサー、材料などを開発する、急速に進歩している分野である。

彼女はノーベル賞を受賞した手法を用いて、実用的かつ実用的な人工酵素を初めて生み出した人物です。その過程で、プルツは周囲のタンパク質設計エコシステムを強化しました。ワシントン大学にタンパク質生物システムコンペティションチームを設立し、同大学の著名なタンパク質設計研究所（IPD）で初のトランスレーショナル研究者を務め、現在も後進の指導に携わっています。 

セリアック病への取り組み

すべてはiGEMから始まりました。

2007年、プルツは、夏の間に学生チームが生物系を創り出すという、学部生を対象とした国際コンテストの存在を知りました。彼らは秋に開催されるコンテストで、その成果を発表します。

「参加したかったんです」とプルツさんは言った。しかし、ワシントン大学にはチームがなかった。そこで彼女はチームを作った。 

ワシントン大学のiGEMチームを結成し、長年アドバイザーとして関わったことは、プルツ氏の人生を変えました。そして、タンパク質設計の世界にも大きな変化をもたらしました。 

2011年、プルツと大学院生仲間のジャスティン・シーゲルは、グルテンの消化が不可能になる疾患であるセリアック病の研究に取り組む学部生チームを率いていました。チームは、タンパク質構造の予測と設計に関する研究で2024年にノーベル賞を受賞したデビッド・ベイカー博士の協力を得て、タンパク質設計をこの課題の解決に活用する方法を模索しました。 

プルツと彼女のチームは、グルテンのみを標的とする酵素の設計に着手しました。もし他のタンパク質も標的とすれば、酵素はグルテンだけでなく、食事で摂取した他のあらゆる物質も分解してしまうことになります。さらに困難だったのは、人間の胃の中の「過酷な」環境でも生き残れる酵素を開発することでした。 

「これは本当に大変なことだった」と彼女は語った。 

研究チームは、ベイカー研究室の次世代タンパク質構造予測・設計ツールであるRosettaというソフトウェアを用いて、経口投与による治療薬の開発に着手しました。彼らはKumaMaxと呼ばれる酵素を開発し、製造したところ、いくつかの変異体が実際に作用し始めました。 

これらの研究結果により、チームはその年のiGEMで優勝しました。彼らは、このコンテスト史上初のアメリカチームとして優勝を果たしました。 

勝利後、チームは研究成果を論文として発表し、学部生は皆大学院へと進学しました。旅はこれで終わったかに見えました。

しかし、プルツ氏はクママックスを棚上げするには可能性が大きすぎると感じた。 

彼女はベイカー研究室にポスドクとして参加し、研究に着手しました。ウィスコンシン大学のCoMotionからの資金援助を受け、プルツは酵素の「活性、特異性、そして製造可能性」の向上に注力しました。間もなく、彼女はIPDに初のトランスレーショナル・インベスティゲーターとして加わりました。これは、技術の商業化を重視する科学者のための新しいポジションです。 

「私たちは、この酵素が様々な食品中のグルテンを分解できることを示す、非常に重要な研究をいくつか行いました」とプルツ氏は述べた。「ビールでも、パンでも、そしてディックスでチーズバーガーとミルクシェイクを買って分解し、酵素が機能することを実証しました。いずれの場合も、これらの食品中の免疫原性グルテンのレベルが大幅に低下しました。しかも、すべて実験室で胃腸内環境を再現した状態で行われたのです。」 

彼女とシーゲルは、CoMotion Labs ライフサイエンス インキュベーターから活動する PvP Biologics という会社を設立しました。 

「このセリアック病治療技術を早期の臨床研究につなげることが目標だった」とプルツ氏は語った。 

ワシントン大学が促進したコネクションを通じて、武田薬品工業はPvP Biologicsの存在を知りました。

「私たちはベンチャーキャピタリストを完全に無視しました」とプルツ氏は語った。「戦略的な取引を直接進めたのです。」

武田薬品工業からの資金提供を受け、プルツ氏は最高科学責任者（CSO）に就任し、クママックスの初期臨床試験を監督しました。3年後、2020年のパンデミック発生前に、武田薬品はPvPバイオロジクスを3億3000万ドルで買収しました。クママックスは現在、臨床試験の第2相段階にあり、グルテン不耐症の軽減に一歩近づいています。 

あらゆる段階の人々を支援する

現在、プルツ氏は、IPDとワシントン大学の創意工夫から生まれたもう一つの企業、Mopacの最高技術責任者を務めており、タンパク質設計に全力を注いでいます。

「人々が日々直面する多くの問題は、タンパク質で解決できます」とプルツ氏は述べた。健康問題、環境問題など、人工タンパク質で解決できる問題が数多くある。「それが実現できるのは本当に素晴らしいことです」と彼女は語った。「その応用範囲はほぼ無限です。」

プルツ氏がクママックスを開発してから10年の間に、AIベースの手法と機械学習の手法によって、新しいタンパク質の合成能力が「飛躍的に向上」したとプルツ氏は説明した。彼女はバイオテクノロジーの未来の最前線にいたのだ。 

例えば、クママックスは、ベーカー博士のノーベル賞受賞手法から生まれた、実用的かつ実用可能な最初のタンパク質です。この賞は、この科学を一般の人々にとって主流化する上で重要な意味を持つだろうとプルツ氏は述べています。 

「ノーベル賞はどれも、本当に根本的なこと、人々の人生に影響を与えるようなことを成し遂げた人たちに与えられるものだと思います」と彼女は言った。「でも、この分野では特にそれが当てはまり、人々の人生に影響を与える可能性を秘めていると思います」

プルツにとって、タンパク質設計の可能性を最大限に引き出すには、起業を目指す人々を支援することが不可欠です。彼女はIPDのアドバイザーとして、またワシントン大学フォスター経営大学院が運営する計算健康分野のスタートアップを支援するプログラム、Creative Destruction Lab（CDL）のメンターとして活動しています。 

「教えるのは本当に楽しいんです」と彼女は言った。「何度か指導した経験があるので、生徒たちがさらに一歩前進できるようサポートできるんです。すごく気持ちがいいんです。」

シアトルのスタートアップ企業でCDLのサイトリーダーを務めるエマー・ドゥーリーは、PvP Biologicsの立ち上げ時にプルツと出会いました。現在、ドゥーリーはプルツが未来のバイオテクノロジー系スタートアップのリーダーたちにアドバイスする様子を見守っています。 

「彼女はあらゆる段階にある人々を助けることに本当に深く尽力している」とドゥーリー氏は語った。