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AI・機械学習

Claudeによる創薬開発加速の初期進捗

Early progress on accelerating drug development with Claude (anthropic.com)

71 pointsby dataking55 コメント

要約

Anthropicは、AIモデルClaudeを活用して創薬開発を加速する取り組みを進めています。6つの組織との提携や自社での創薬研究を通じて、Claudeが創薬プロセスの様々な段階でどのように貢献できるか、またAIの医療分野での可能性を最大限に引き出すために必要な改良点について学びました。この研究は、創薬のスピードアップと、より多くの患者に効果的な新薬を届けることを目指しています。

全文翻訳

Claudeによる創薬開発加速の初期進捗

Anthropicのライフサイエンスチームは、病気の治療を加速するために取り組んでいます。過去数ヶ月にわたり、私たちの科学者たちは、BigHat Biosciences、Bristol Myers Squibb、Divergence Labs、Enveda、Generate Biomedicines、そしてThe Column Groupという6つの新薬開発組織と深く協力してきました。また、私たち自身の創薬活動も開始しました。その過程で、Claudeが創薬開発をどのように支援できるか、そして医療におけるAIの可能性を実現するためにClaudeをさらにどのように改善する必要があるかについて、多くのことを学びました。私たちはここからこの取り組みを大幅に拡大する計画です。

AIの最も一般的に議論されている応用(新しい分子の初期設計の提案など)を超えて、創薬をスピードアップする機会は数多く存在します。創薬には、薬の標的を特定するための初期研究、それに作用する適切なタイプの薬の特定、適切な特性を持つ分子の設計、大規模製造のために最適化、臨床試験を実施するために必要な規制当局への申請書類の作成、それらの試験の設計と実施など、非常に多様なタスクが含まれます。

AIの医療上の利点を実現するための私たちの戦略は、これらのすべてのタスクにAIがますます関与していくことに基づいています。解決すべき単一の問題はありません。ボトルネックは創薬プロセス全体に分散しています。これらのボトルネックを特定し、それらを克服するための最良の方法は、多くの異なる疾患領域と開発段階にわたる実際の創薬プログラムに深く関与することです。

そのため、過去数ヶ月にわたり、私たちは6つの組織と提携してこれを行ってきました。また、Claudeが科学的および運用上の作業の多くを処理する、希少小児筋ジストロフィーの治療薬開発プログラムを含む、私たち自身の創薬活動も開始しました。

この取り組みは、3つの点で私たちの目標に貢献します。第一に、より広範な創薬開発タスクに関して、私たちのモデルの強みと限界をよりよく理解できます(これまでに学んだことに基づいて、モデルの特定の改善をすでに優先順位付けしています)。第二に、これらのプログラムは、より広範なライフサイエンスコミュニティのケーススタディとして役立ちます。Claudeが新薬の発見率を大幅に向上させるためには、さらに多くのバイオテクノロジー企業と協力し、Claudeを彼らの開発プロセスにさらに深く統合する必要があります。第三に、これらのプロジェクトは、肯定的な軌道が続けば、それ自体で直接的な影響を与えるはずです。私たちは、食物アレルギー、希少小児疾患、およびいくつかの種類のがんを含む、標的とする疾患に対する効果的な新薬につながる可能性があると楽観視しています。

この記事では、パートナーとの進捗状況に加え、私たちの考え方、方法論、初期の結果をより詳細に説明する技術レポートとプレプリントを提供します。その後、私たちの仕事が次にどこへ向かうのかを簡単に概説します。

ケーススタディ

Generate Biomedicines: モダリティエンジニアリング。 Generate Biomedicinesは、CAR T細胞療法として知られるがん治療法の有用性を高めることに取り組んでいます。この療法は歴史的に血がんの治療に役立ってきましたが、Generateはそれを再設計して、固形がんも治療できるようにすることを目指しています。そのために、療法の一部の遺伝子指示を短縮し、他のがん種に適した追加の指示のためのスペースを作成しようとしています。6人のGenerateの科学者がClaude Codeを使用して、この部分の新しい設計を提案しました。1つの設計は標準バージョンよりも約70%短く、実験室でのテストではより効果的でした。免疫細胞が約10倍多くの受容体(がん細胞を検出するために使用するタンパク質)を作成できるようになり、腫瘍細胞をより効率的に殺傷し、免疫細胞はより長く活動を維持しました。詳細については、Generateの技術レポートをご覧ください。

Divergence Labs: ヒット生成。 Divergence Labsは、食物アレルギーを治療する新しい方法に取り組んでいます。食物アレルギーは、IgEと呼ばれる分子の反応によって引き起こされます。このIgEの一部は免疫細胞に付着し、一部は血液中を浮遊しています。Divergence Labsは、標準的な薬剤が行うように、血中のIgEを中和するだけでなく、免疫細胞からIgEを完全に剥がすことができる薬剤を開発しています。これはより効果的な治療法を提供する可能性がありますが、正確な設計が必要であり、2つの「アーム」が必要です。1つはIgEに強く結合し、もう1つはIgEを免疫細胞から剥がすのを助けるものです。ClaudeはDivergence Labsの目標を詳細な設計計画に変換し、その後、ほぼ自律的に約1ヶ月で約35,000の抗体設計を生成し、それらを絞り込んでテストしました。初期テストでは、Divergenceは両方のアームの「ヒット」を見つけました。IgEに結合できる設計が3つ、それを剥がすことができる設計が20個でした。その20個のうち3つは、標準的な薬剤よりもIgEを剥がす効果があるように見えました。次のステップは、2つのアームを組み合わせた薬剤を構築することです。詳細については、Divergenceの技術レポートをご覧ください。

BigHat Biosciences: リード最適化。 BigHat Biosciencesは、AIと自動化された実験室を組み合わせて、潜在的な薬剤(「リード」)を改善しています。リードは、標的に強く結合し、製造および保管中に安定性を保ち、凝集を避けなければなりません(他の基準もあります)。BigHatの科学者とAnthropicの研究者は、Claudeと協力して、がん細胞を標的とするように設計された抗体断片と、薬剤を体内に長く留めるように設計された抗体断片という、2つのリードのこれらの3つの特性を改善しました。BigHatの実験室データシステムであるReccyに接続されたClaudeは、各分子の変更を提案し、BigHatの実験室は約10週間で約1,010のバリアントを作成してテストしました。途中、チームは標準的な熱安定性と凝集の指標が誤解を招く可能性があると疑いました。Claudeと研究者は生データを再分析し、異なる指標とそれらをテストするためのプロトコルの変更を提案しました。BigHatの科学者はそれを洗練して実行し、主な予測は維持されました。元のリードと比較して、最良のバージョンは10倍以上強く結合し、がん標的リードは18℃高い温度で溶液中に留まり、長持ちする薬剤のリードは100倍以上遅く凝集しました。詳細については、BigHatの技術レポートをご覧ください。

Enveda: 製造と申請。 臨床試験を実施するためには、企業は新しい薬剤の各バッチが厳格な品質基準に従って製造されたことを示す記録を保持し、規制当局への申請を提出する必要があります。Envedaでは、製造化学者は書類作成に最大75%の時間を費やしていました。その負担を軽減するため、Envedaはすべての製造文書をClaudeに接続するシステムを構築し、Claudeに潜在的な問題をすべてフラグ付けさせました。1,061ページにわたる文書のテストで、Claudeは人間のレビュー担当者が発見したすべての11の問題を検出し、彼らが見逃した7つの問題をフラグ付けしました。このプロセスにより、人間のレビュー時間は89%削減され、25時間以上から3時間未満になりました。別途、Claudeは2つの重要な規制文書の初稿を作成しました。1つは4時間で完了しましたが、手作業では約3ヶ月かかりました。もう1つについては、Envedaの標準的な人間のレビュープロセスで軽微なエラーが1つ発見されました。詳細については、Envedaの技術レポートをご覧ください。

The Column Group (TCG): 会社設立。 創薬は遅く、高価で、失敗しやすい可能性があるため、バイオテクノロジー企業の投資家は、たとえ後者の方がより多くの患者を助ける可能性があるとしても、よりリスクの高い新しいアイデアよりも、安全で以前に検証されたアイデアを好んできました。私たちはTCGと協力して、Claudeが創薬の時間とコストを削減することでこれを変えることができるかどうかを検証し、投資家がより野心的なアイデアに自信を持って投資できるようにしています。具体的には、TCGはPleiadesという新しい会社を設立しており、これはClaudeを使用して、小規模チームでは通常よりもはるかに多く、かつより複雑な創薬プログラムを実行します。これは、Claudeがバイオテクノロジー企業を運営するために必要な科学的および運用上・管理上のオーバーヘッドの両方をどのように削減できるかのモデルとなる可能性があります。これがうまくいけば、このモデルは業界全体で複製され、医療におけるより困難な問題への投資を向けることができるでしょう。Pleiadesは現在、Claudeのための新しいツールとワークフローを開発しており、その最初のClaudeスキルである、創薬ターゲットが追求する価値があるかどうかを評価するのに役立つものは、45のターゲット疾患ペアで評価されています。詳細をご覧ください。

より最近では、Bristol Myers Squibb (BMS) と協力して、臨床試験計画のボトルネックを見つけて対処しています。BMSはClaudeを使用して、臨床試験中の初期段階の薬剤の計画を評価し、それらの試験が成功する可能性を推定しています。私たちは共同で、2027年にこの取り組みを拡大し、初期開発における成功確率を高める可能性を理解する予定です。

“私たちは臨床試験段階でClaudeを使用して、独自のデータを分析し、臨床試験計画を作成し、試験の成功確率を評価しています。単一のプロンプトから、Claudeは堅牢な初期分析を生成し、さまざまな開発オプションの評価に役立ちました。これは、そうでなければ完了するのに数日かかったでしょう。私たちは、非常に機密性の高いデータのセキュリティを確保しながら、これらすべてを行いました。パイプライン全体にこの取り組みを拡大し、ポートフォリオレベルの意思決定をサポートすることを楽しみにしています。”

Michael Pourdehnad博士、上級副社長、早期臨床開発、血液学、腫瘍学、細胞療法担当.

これらのパートナーとの協力に加えて、私たちは私たち自身の研究プログラムもいくつか開始しました。私たちは、2つの希少筋ジストロフィーの治療法を開発していた1人企業のMithril Medicineを買収しました。その創設者であるCody Tranbargerは、Claudeを使用して契約、ロジスティクス、および11の外部ラボとの実験を整理し、Mithrilの運用の多くの側面をClaudeに委任しました。その結果、Mithrilは、18ヶ月未満で、ある形態の筋ジストロフィーの可能性のある治療法をアイデアからマウスでの有望な結果まで進めました。現在AnthropicにいるCodyは、この研究を継続しており、いくつかの新しいプログラムを開始する予定です。彼の薬剤候補が引き続き有効であれば、遅ければ2028年末までにヒトでの臨床試験を開始できる薬剤が準備できると予想しています。詳細と私たちの技術レポートをご覧ください。

ライフサイエンスにおける私たちの仕事の拡張

これらの研究はすべてまだ初期段階です。特に、これまでは主に前臨床段階です。つまり、ほとんどの場合、まだ薬剤がヒトでテストされている段階ではありません。これらの創薬プログラムが進むにつれて、また臨床段階にある創薬プログラムを持つ他の組織と提携するにつれて、臨床試験におけるClaudeの役割を拡大し続ける予定です。

この研究は、創薬を加速するための私たちの取り組みの一部にすぎません。最終的には、モデルをできるだけ多くの創薬研究者に共有したいと考えています。そのために、研究者向けのAIワークベンチであるClaude Scienceをリリースし、ライフサイエンティスト向けのClaudeクレジットを提供しています。また、信頼できる組織が、誤用を防ぐために必要ですが、正当な生物学的研究を妨げる可能性のある、より緩やかなセーフガードバージョンで私たちの最も強力なモデルを使用できるようにするライフサイエンス検証プログラムを作成しました。最近では、ライフサイエンス分野のゲスト研究者向け公募も開始しました。Claudeを使用して、創薬およびその他の分野の重要な問題を調査したい研究グループからの提案を求めています。

ライフサイエンス研究を拡大するにつれて、さらに多くの組織と協力できることを楽しみにしています。創薬に焦点を当てた組織に勤務しており、私たちとの協業にご興味がある場合は、下記からお問い合わせください。