株式会社Preferred Networks（本社：東京都千代田区、代表取締役 最高経営責任者：西川徹、プリファードネットワークス、以下、PFN）は深層学習技術と大規模計算資源を用いて、医薬品開発の初期工程におけるリード化合物^*1を得るための候補物質の探索、分子設計、モデリング、最適化を高速化するAI創薬技術を開発しました。 本技術を適用して設計した新規化合物群に、新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）の増殖に必須の酵素（メインプロテアーゼ^*2）を阻害する活性が認められ、リード化合物として有望であることが京都薬科大学との共同研究により確認されました。

新型コロナウイルスのメインプロテアーゼ（紫色）に結合して増殖を阻害する薬剤（黄色）のイメージ
（知的財産保護のため、今回発見したものとは別の物質を参考例として用いています）

創薬は一般的に基礎研究から製造・販売まで10年以上の時間と、数百億円以上の莫大な費用がかかるとされる上、その成功率はわずか2万分の1以下と言われており、開発期間の長期化と費用の増大が大きな課題となっています。

AI創薬とよばれる技術では、これまで研究者の知見に大きく依存してきた医薬品開発に、深層学習技術と大規模な計算資源を投入し、候補物質の探索、分子設計、モデリング、最適化をコンピュータで実施することで、医薬品開発の初期工程を大幅に短縮するとともに、人間が発想できない新しい分子構造の提案が可能になることが期待されています。

今回の京都薬科大学との共同研究では、これまでに発見された新型コロナウイルスのメインプロテアーゼ阻害物質がロイシンあるいはその類似構造を持つペプチド様化合物に集中していることから、将来のウイルスの変異に備えるため、異なる構造の非ペプチド様化合物の発見を目指しました。PFNのAI創薬技術とプライベートスーパーコンピュータMN-2によって提案された複数の化合物のうち、13化合物を合成して活性試験を実施した結果、7化合物で新型コロナウイルスのメインプロテアーゼの活性を阻害する作用を確認しました。

京都薬科大学との共同研究に関する詳細はブログをご覧ください:　https://tech.preferred.jp/ja/blog/ai-drug-discovery-covid19

PFNは今後もAI創薬技術の改良を続けるとともに、AI創薬に共同で取り組むパートナーを募集し、実用化に向けた研究を加速させていきます。

*1：リード化合物
本格的な創薬過程に進むのに十分な性質を有することが実験で示された化合物。リード化合物の特定は創薬の出発点で、その後に薬効や安全性を高める過程（最適化）に入ります。

*2：プロテアーゼ
プロテアーゼはタンパク質を加水分解する酵素の総称で、新型コロナウイルスの増殖には3CLプロテアーゼと呼ばれる独自のプロテアーゼが大きく関わることがわかっています。