ゲイツ財団は細菌に感染するウイルスを分類するバイオテクノロジー企業に資金提供
シャーロット・シューベルト著
シアトルのDNA分析スタートアップ企業は、ビル＆メリンダ・ゲイツ財団と米国国立衛生研究所から新たに550万ドルの資金を得て、世界的な野心を抱いたプロジェクトに取り組んでいる。
Phase Genomicsは、ヒトの腸内および排水サンプル中の細菌に感染するウイルスの多様性をカタログ化します。CEOのIvan Liachko氏はGeekWireとのインタビューで、チームは世界中でどのウイルスがどの細菌に感染するかを特定し、「生物学における最大の盲点の一つ」に取り組むと述べました。
得られたデータベースは、新たな治療法の開発や、微生物の脅威を検出してそれに対処するための監視システムの構築に利用できる可能性があります。
細菌に感染するウイルス、バクテリオファージはどこにでも存在します。バクテリオファージは、腸を破壊する毒素を産生したり、抗生物質耐性遺伝子をコードしたりするだけでなく、細菌を捕食して殺すこともできます。地球上には推定10の31乗のバクテリオファージが存在し、科学者によると、バクテリオファージは地球上で最も豊富で多様な生物体です。
バクテリオファージは人体にも有用です。不要な細菌を駆除する治療薬として研究されており、がん細胞を攻撃するように改変されています。科学者たちは、その略称である「ファージ」を抗生物質耐性感染症の治療薬として試験しています。
しかし、どのファージがどの細菌に感染するかなど、多くの未解明な点が残されている。リアチコ氏によると、そのような相互作用は数百例しか発見されていないという。
フェーズ・ジェノミクスは、既知のものより「桁違いに」大規模なウイルスゲノムとその細菌宿主のリポジトリを構築することを目指していると、7年前にフェーズ・ジェノミクスの共同設立者となって以来、30人の従業員を抱える企業に成長させたリアチコ氏は述べた。
当時、リアチコ氏はワシントン大学のポスドクでした。フェーズ・ゲノミクスは、かつて物置小屋だった小さな会社で、リアチコ氏と、かつてのダンジョンズ＆ドラゴンズ仲間で、共同創業者であり元マイクロソフトエンジニアでもあるショーン・サリバン氏によって運営されていました。
それ以来、Phase社のキットとサービスは、カモノハシのゲノムから深海の噴出孔に生息する微生物まで、あらゆる生物のゲノム解析に利用され、がん研究やゲノミクス研究を支援する製品も販売している。（Phase社はまた、リアチコ氏の出身地であるウクライナの救援活動に対し、従業員の寄付と同額の寄付を行っている。）
昨年、リアチコ教授の計算チームは、ユーザーがファージと細菌を一致させることができる新しいキット機能を開発しました。今年1月、彼らは同僚と共同で、この技術のバージョンをNature Biotechnology誌に発表しました。
同社のコア技術の鍵となるのは、近接ライゲーションと呼ばれる手法です。これは、細胞または細菌内で互いに近接するDNA断片を化学的に結合させるものです。この手法では、バクテリオファージのDNAと近傍の細菌DNAを連結し、DNAシーケンシングの読み取りデータで結合させます。大規模なデータセットを分析することで、どのファージがどの細菌に感染するかを研究者が理解できるようになります。
研究チームは「ウイルス宿主のゲノム情報を大量に引き出すことができる」とリアチコ氏は語った。
この新たなプロジェクトは、世界中で出現する微生物の脅威を特定し、対応できる監視システムの基盤を構築することを目指しています。リアチコ氏は「地球規模のバイオ防衛シールド」を構想しています。
「私たちの技術を使えば、どの細菌が抗生物質耐性を持っているかを特定でき、それらに対抗する武器を手に入れることができます。ファージを作り、それらを駆除することも可能です」とリアチコ氏は述べた。
Phase Genomicsは、健康なドナーからの便を移植する糞便微生物移植（FMT）を行う研究者とも提携しています。FMTはクロストリジウム・ディフィシル感染症の治療に用いられ、数百件の臨床試験で検証されています。
同社の研究者たちは、手術前後の患者の体内のファージと細菌の個体数を評価している。おそらく、有害な細菌を殺し、最終的にはFMTの代替となるファージが見つかるだろうとリアチコ氏は述べた。
「なぜ特定のウイルスが特定の宿主を選ぶのか？こうしたルールを解明すれば、予測的な設計が可能になります」と彼は述べた。その結果、様々な疾患に対する新たな治療法が次々と生まれる可能性がある。
ゲイツ財団は同社へのこれまでの資金提供に加えて、このプロジェクトに350万ドルを寄付し、NIHは最近発表された中小企業助成金を通じて200万ドルを提供する。
Phase Genomics はデータベースを所有しますが、グローバル アクセス契約を通じて特定のグループに有償または無償でデータベースを提供します。
このプロジェクトに便サンプルを提供してくれたボランティアは、自身の腸内微生物の多様性を示す結果にアクセスできるようになります。同社は現在、世界的な協力者ネットワークを構築し、サンプル提供者を募集しています。
