🤖**【バイオ研究革命】**熟練の「匠の技」をロボットが継承！創薬・細胞培養を加速する未来の自動化システム

生命科学の根幹を支えるバイオ研究は、遺伝子やたんぱく質の複雑な働きを探り、科学的な発見や新しい治療薬の候補を生み出す重要な分野です。しかし、生きた細胞を扱う細胞培養などの基本作業には、熟練の技術者による極めて繊細な操作が求められます。わずかな手元のブレや温度・時間の違いが結果に大きな影響を与えるため、その作業はまさに「匠の技」と呼ぶにふさわしいものでした。この地道かつ高度な作業から研究者を解放し、研究スタイルを大きく変える可能性を秘めた取り組みが、今、国内の研究機関で急速に進展しています。

この革新の中心にあるのが、産業技術総合研究所（産総研）の夏目徹・創薬分子プロファイリング研究センター長と安川電機が共同で開発したヒト型ロボット「まほろ」です。成人男性とほぼ同じサイズで2本の腕と各種センサーを備えるこの汎用ロボットは、人間にしかできないと思われていたバイオ実験の複雑な工程を自動化するために設計されました。現在、「まほろ」は安川電機の子会社であるロボティック・バイオロジー・インスティテュートによって開発が引き継がれ、すでに国内で20台以上が稼働している状況です。

「まほろ」が導入された最先端の研究現場の一つが、目の難病患者へのiPS細胞（人工多能性幹細胞）を用いた世界初の臨床研究を実施した理化学研究所（理研）の高橋政代プロジェクトリーダーの研究室です。ここでは、iPS細胞を目の網膜色素上皮細胞という特定の細胞へ成長させる作業が行われていますが、培養液の移し替えなどの煩雑な作業は非常に大きな負担となっていました。人手による作業量にも限界があったため、研究者や技術者を日常のルーティンワークから解放する試みとして、2018年3月に「まほろ」が導入されたのです。

導入から1年足らずで、「まほろ」はiPS細胞から網膜色素上皮細胞を育成することに成功しました。細胞が成長するまでの約40日間、装置の開閉や薬品注入などの繊細な作業を何度も繰り返しましたが、失敗はゼロ。担当した神田元紀研究員は、「熟練技術者が作るのと同等の高いレベルの細胞が作れた」と、その精度を高く評価しています。これは、まず「まほろ」に培養作業の動作を行わせ、細胞の出来具合に応じて調整を重ねることで、「匠の技」を正確に会得させた結果です。実験に必要な基礎動作は入力済みであり、パソコン画面での作業選択や、ピペット操作の角度調節も容易にできる設計になっています。既存の実験器具をそのまま使える点も、大きな利点でしょう。

さらに、「まほろ」は創薬研究の分野でも目覚ましい成果を上げています。慶應義塾大学と星薬科大学の共同研究チームは、「まほろ」を活用し、約1160種類の既存薬の中から、がんの一種である骨肉腫に効果を示す薬剤を見つけ出す研究に取り組みました。この抗がん作用の有無を判断する作業は、熟練者でも約1週間を要するものでしたが、「まほろ」によって2～3日で完了しました。その結果、シンバスタチンという薬が効果を示すことを2017年に発表しています。星薬科大学の清水孝恒准教授は、ロボットの**「正確な動きを再現性よく素早くできる」という特性が、創薬のスピードを格段に向上させたと語っています。

大手製薬会社のアステラス製薬でも、iPS細胞の培養や分化に「まほろ」を導入し、熟練技術者と同等以上のレベルで、高い再現性をもって安定的に細胞培養ができることを確認しています。また、この自動化は、研究者のワークライフバランス**の実現にも大きく貢献しています。モダリティ研究所の笹又美穂主管研究員は、「命の次に実験が大事と言っていた熟練研究者も、正月休みを取れた」と、研究者の生活の質（QOL）向上にも繋がっていることを明らかにしています。

バイオ研究の未来を変える汎用性と不正防止への貢献

バイオ研究の実験は多種多様であり、手順の変更も多いため、これまでの新装置でも完全な自動化には限界がありました。しかし、「まほろ」のような汎用のヒト型ロボットは、「細胞培養からゲノム解析作業まで1台でできる」と、夏目センター長は、その適用範囲の広さを強調しています。研究者は煩雑な実験に追われることがなくなり、空いた時間で「新発見を目指しアイデアを練るなど一段上の仕事がやれるようになる」と関係者は口を揃えます。つまり、ロボットの導入は、研究者の役割を「手を動かす作業者」から「創造的な思考を行うイノベーター」へと進化させるでしょう。

「まほろ」が実現する在宅研究の可能性も非常に魅力的です。夏目センター長は、この技術によって「子育て中の女性研究者や老研究者、臨床医、学生もアイデアとやる気があれば最先端研究ができる」と、研究機会の民主化を訴えています。誰もが場所や時間に縛られずに研究に参加できる環境が整うことで、研究の幅と質が飛躍的に向上することが期待されます。

また、ロボットの普及は、バイオ分野で長年の課題となっている**「再現性問題」や研究不正の防止にも一石を投じる可能性があります。バイオ研究では、試薬の微妙な調合や容器の動かし方など、わずかな差異が結果に影響し、別の研究室で実験を再現できない例が多く存在しました。この微妙な差異が捏造などの温床になることも指摘されてきたのです。産総研などは、ロボットを使って実験工程をデータ化し、クラウド上に集める仕組みの構築を目指しており、これが研究の透明性を高め、再現性問題を解決するカギになると見られています。

高性能なロボットは1億円以上と高価であるため、研究者が容易に購入できるものではありません。そのため、インターネットを介して世界中からバイオ実験を受託し、結果を返す「ロボット実験センター」**の開設が構想されています。私は、このような共同利用型のインフラが整備されることで、「まほろ」の技術が世界中の研究者に広く活用され、創薬や生命科学の進展がさらに加速することを確信しています。