Development of
Microbiome
Therapeuticsマイクロバイオーム治療の開発へ

ヒトの体にはヒトの細胞よりも多くの細菌が共生しており、その数は数百兆個とも言われています。これらの細菌は、腸管、口腔、皮膚、鼻腔、生殖器などの外部環境と接する部位において、細菌叢（マイクロバイオーム）と呼ばれる群集を形成して存在しています。この10年ほどの間に世界中でマイクロバイオームの研究が進展し、マイクロバイオームがヒトの健康状態や特定の疾患と深く関連していることが分かってきました。 The human body contains more bacteria than human cells, and there are hundreds of trillions of bacteria living in the human body. These bacteria form communities called “microbiome” at sites in contact with the external environment such as gut, oral, skin, nasal cavity, or genitals. Over the past decade, advances in the study of microbiome around the world have led to the discovery that microbiome is closely linked to human health status and specific diseases.

このような科学的なデータを基に、マイクロバイオームを適切にコントロールすることで、ヒトの健康状態の改善や疾患の予防に役立てようという考え方が広まってきています。さらに、先端技術を活用してマイクロバイオームの調整・改変に積極的に介入し、疾患の治療を行うことが試みられるようになりました。このようなマイクロバイオームに着目した疾患治療が「マイクロバイオーム治療」であり、次世代医療のひとつとして注目を集めています。 Based on these scientific data, the idea that microbiome can be used for the improvement of human health status and the prevention of disease through adequate control of microbiome is gaining ground. Furthermore, various attempts have been made using cutting-edge technologies to actively intervene in the regulation and modification of microbiome to treat diseases. Microbiome therapeutics is a new type of disease treatment that focuses on microbiome, and has been attracting attention as one of the next-generation medical treatments.

マイクロバイオーム治療には、2010年頃から米国を中心としてベンチャー企業などが取り組むようになりました。それらのベンチャー企業への投資額は年々増大しています。メガファーマや世界的な食品・飲料企業もマイクロバイオーム治療の分野へ注目し、ベンチャー企業と共同で研究開発を行うなど、産業化に向けた動きが活発化しています。 Around 2010, a number of start-up companies, mainly in the United States, began to engage in the development of microbiome therapeutics. The amount of investment in these start-ups has been increasing every year. Mega-pharma and global food and beverage companies also became interested in the field of microbiome therapeutics, and there has been a growing trend toward commercialization.

米国においては、野生型の腸内細菌を投与するマイクロバイオーム治療が後期臨床試験の段階まで進んでおり、医薬品としての製品上市が目前となっています。細菌を用いるマイクロバイオーム治療用製品はLive Biotherapeutic Products(LBPs)と呼ばれ、新しい創薬モダリティが誕生することになります。 In the United States, one of the microbiome therapeutics using wild type intestinal bacteria has advanced to the late stage of clinical trials and is on the verge of being commercialized as a pharmaceutical product. Microbiome therapeutics using bacteria, known as “Live Biotherapeutic Products (LBPs)”, means the birth of a new modality of treatment.

ゲノム編集は合成生物学の発展を加速させる基盤技術であり、特に微生物改変においては塩基編集が強力なツールとなります。DNA二本鎖の切断を伴う「切るゲノム編集」と比べて、「切らないゲノム編集®」である塩基編集は細胞毒性が低く、細菌の遺伝子編集に適した技術です。バイオパレットでは、「塩基編集による細菌の育種・改変」を独自のプラットフォームとして、治療効果を付与した機能性の高いLBPsの創出を行います。バイオパレットの塩基編集技術（Target-AID®、Target-G®）では、遺伝子組換え技術と異なり、外来遺伝子を挿入することなく細菌の遺伝子改変が可能であり、例えば次のような細菌育種が考えられます。 Genome editing is a fundamental technology that accelerates the development of synthetic biology, and base editing is a powerful tool in the field of microbial modification. Compared to genome editing with DNA double-strand breaks, base editing is a technology with low cytotoxicity and is suitable for bacterial gene editing. Bio Palette is creating functional LBPs with therapeutic effects based on its unique platform "breeding and modification of bacteria by base editing". Unlike genetic recombination, Bio Palette’s base editing technology (Target-AID®, Target-G®) allows for the genetic modification of bacteria without the insertion of foreign genes, and is expected to be applied for the following types of bacterial breeding:

• ・体に良い影響を与えている細菌（善玉菌）を強力にする
  （特定物質の生産量向上）
• ・体に悪い影響を与えている細菌（悪玉菌）を弱力にする
  （特定遺伝子のノックアウト）
• ・細菌のマイクロバイオームへの定着性を改善する

• -Enhancing good bacteria that have positive effects on the body
  (increase of production of specific substances).
• -Weakening bad bacteria that have negative effects on the body
  (knockout of specific genes)
• -Improving bacterial colonization of microbiome