オーミクス情報研究チーム

オーミクス情報と基盤技術開発

私たちは、バイオ産業分野に特化した人工知能技術の開発に取り組んでいます。バイオ産業分野では、測定技術の高速化、超並列化、自動化が進んでおり、細胞等を分子レベルで測定した情報が大量に取得可能となっています。様々な分子を標的とした測定情報をまとめてオーミクス情報といいます。オーミクス情報を効果的に利用することで、新たな知識の発見が可能となります。例えば、がん細胞の治療方法を探る研究では、がん細胞の染色体は正常細胞の染色体とどのように異なっているかを調べることで、異常の原因を探ろうとします。染色体の異常は多様で、DNA配列の異常な組み替えが生じる場合もあることから、正確な比較のためには高度なDNA配列情報比較技術が必要です。例えば、何かの疾患の治療方法として、ある種の免疫細胞が有用であるということがわかっています。この細胞を大量に培養するためiPS細胞からその細胞を作りたいが、なかなか思ったように誘導できません。その原因をさぐるためには、細胞の誘導過程でDNAのメチル化の変化を捉え、目指す細胞と比較したいのですが、そのためには高精度なDNAメチル化情報比較技術が必要です。例えば、ある種の化合物が非常に有用で、これを大量に作るのために、合成に関与するタンパク質の反応効率を上げたいのですが、そのためには目的となる化合物と効率よく相互作用できるようタンパク質の構造を最適化する技術が必要です。私たちは、これらのような先端研究を支える基盤技術の開発に取り組んでいます。

バイオインフォマティクス

オーミクス情報から有意義な知識を見出すための技術は確立されておらず、これらの技術開発が重要であるが、このような分野をバイオインフォマティクスとよぶ。この分野の技術開発には、パターン認識や機械学習といった人工知能技術が不可欠であるが、単に既存の人工知能技術をオーミクス情報に応用するだけでは問題は解決しない。私たちは、オーミクス情報と人工知能技術の本質を理解したうえで、これに特化したアルゴリズムを開発する取り組みを続けている。 私たちが担うのは、すべての生物に共通するDNA、RNA、およびタンパク質を中心とした基盤技術の開発である。開発した基盤技術を自ら活用することで、生物学において有意義な知識の発見を目指す応用研究にも積極的に取り組んでいる。

変化への取り組み

一方、近年コモディティ化しつつある人工知能技術、IoT技術、およびロボット技術によって、バイオインフォマティクスを取り巻く状況も大きく変化しつつある。とりわけバイオ実験は個人の能力に依存する部分が多い。そのため実験の自動化への取り組みが広がっている。実験の自動化はバイオ産業を大きく転換させることになると考えられている。それは私たちの研究分野にも恩恵をもたらす。例えば、オーミクス情報の精度が劇的に向上すること、測定時間が大幅に短縮されること、一度の多数の実験を並列で実行できることなどが挙げられるが、これらは私たちが従来から実現を望んでいた状況である。こうした状況の変化に対応するため、バイオ実験を自動化する技術の応用も積極的に推進している。