2021: research and medical trends in a post-pandemic world

https://www.nature.com/articles/s41591-020-01146-z

さようなら、2020年は、世界にとってあまりにも多くの課題を抱えた年だった。この年を放置しておきたいという誘惑に駆られるのと同じくらい、バイオメディカル・コミュニティはパンデミックによって永遠に変化し、一方で、通常通りのビジネスは継続する必要がある。新しい年に向けて、専門家が2021年の生物医学界の6つのトレンドを共有している。

2020年を総括して、COVID-19ゲノミクスUKコンソーシアムのディレクターであるSharon Peacock氏は、「アカデミア、産業界、医療分野の人々が協力して仕事をしている素晴らしい例をいくつか見ていた。..それが2021年にも続くことを期待している」と述べている。それにもかかわらず、COVID以外の研究では地歩を踏み外し、勢いを失っていると彼女は言う。「これは、将来的に他の分野の研究能力に大きな影響を与える可能性がある。」

コロナウイルスSARS-CoV-2は、医学研究や臨床能力の弱点と機会をすでに明らかにしている。世界各国がCOVID-19パンデミックをいつ制圧するのかを知るには早すぎるが、すでに学ぶべきことは多い。

2021年のトレンドを探るために、世界中の医学研究を専門とする専門家に話を聞いた。ここでは、我々が学んだことを紹介する。

1. ニューノーマル

エラスムスMCのウイルス科学部門の責任者であるマリオン・クープマン氏は、新興疾患の専門家は、少なくとも今後1年間はSARS-CoV-2に圧倒的に焦点を当てることになるだろうと予測している。

かつてのような生活には戻らないでほしいと願っている。「そんなことはあり得ない」とクープマンは言う。

科学者は常に準備をしていなければならない。すでに、クープマンは言う。「我々は、[SARS-CoV-2]がわが国のミンクに波及し、スパイクやゲノムの他の部分に変異が蓄積されて循環し続けているのを見てきた」と。

カロリンスカ研究所とコペンハーゲン大学の代謝性疾患の生理学的メカニズムの専門家 Juleen R. Zierath は、パンデミックが「肥満や 2 型糖尿病を含む代謝性疾患の劇症的な健康上の影響に注意を喚起している」と指摘している、なぜならこれらの疾患を持つ人々は「COVID-19 によって不釣り合いに影響を受けている」からだ。彼女は、免疫系の代謝への結合が大規模で、おそらくより多くの注意を払うに値することに注意している。

2. オープンリポジトリのための火事による試練

SARS-CoV-2の感染拡大のスピードは、科学者の情報発信方法を一変させた。”bioRxivやmedRxivのようなオープンリポジトリの利用が増えており、研究や試験結果の迅速な普及が可能になっている」とGoogle Health UKのリサーチリーダー、Alan Karthikesalingam氏は述べている。「厳密さと品質を守るピアレビューという補完的なアプローチと組み合わせることで、より迅速なイノベーションを実現することができる。

「研究室から現在進行中の科学的開発を伝える方法は、今後変化していくのではないであろうか」とZierath氏は言う。それはすでに起きており、多くの会議がバーチャルな形式に移行している。

Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biologyの社長兼CEOであるDeborah Johnson氏は、バーチャルイベントは、対面での会議で得られるネットワーキングの機会に完全に取って代わることはできないが、「バーチャルイベントは、生物医学研究会議へのアクセスを民主化し、若手研究者や低・中所得国からの参加者の拡大を可能にしている」と指摘している。対面会議が復活したとしても、「これらの幅広い聴衆を巻き込むバーチャルな要素を提供し続けることが重要になるであろう」と彼女は言う。

3. 免疫学の飛躍と発展

COVID-19への対応の最前線に躍り出た免疫系の基礎研究が今年注目を集めており、この分野でのさらなる研究が今後大きな成果をもたらす可能性がある。

イェール大学医学部の免疫生物学者である岩崎明子氏は、パンデミックが免疫学の変革を促すことを期待している。「呼吸器、胃腸、性感染症に対する粘膜免疫は、全身免疫よりも侵入してくる病原体を阻止するのに効果的であることは、何十年にもわたる研究の中で明らかになっている」と彼女は言う。「しかし、ワクチンの努力の大部分は非経口ワクチンに費やされている。」

「免疫学の分野では、粘膜表面での防御の基本的なメカニズムを理解し、免疫応答を粘膜表面を標的とすることを可能にする戦略を開発するために、深く掘り下げていく時期に来ている。」

「私たちは、免疫細胞の役割が、これまで考えられていたものをはるかに超えて、がんからメンタルヘルスに至るまで、人間のあらゆるシステムの健康や病気に根本的な役割を果たしていることを発見している」とジョンソン氏は言う。

ジョンソン氏は、「このような知見をもとに、より多くの人工免疫細胞を用いて病気を治療することができるようになると考えている」と述べている。「がん免疫療法は、免疫系のレンズを通してしか見え始めていない他の多くの病気に対する免疫を媒介とした治療法の試金石となる可能性が高いであろう。」

4. 神経変性症の時間を巻き戻す

ルンド大学臨床記憶研究の研究チームマネージャーであるオスカル・ハンソン氏は、神経変性疾患が広範囲に及ぶ前に、さらには症状が出る前に神経変性疾患に介入しようとする傾向が来年も続くと予想している。

このアプローチはすでに可能性を示している。「現在、アルツハイマー病に対するいくつかの有望な疾患修飾療法が、この初期の症状発現前の段階で評価される予定だ」

このような治療法をより深く掘り下げていくには、神経変性がどのようにして進行していくのかをよりよく理解することが必要だ。ハンソン氏が指摘するように、世界中のコホート研究の継続的な発展は、科学者たちが「遺伝学、発達、ライフスタイルなどのさまざまな要因が、病気の症状が出る前の段階であっても、その開始と進化にどのように影響を与えるかを研究するのに役立つであろう。」

5. デジタルはすでに最前線に

「世界中の[人工知能]アルゴリズムが、規制された医療機器ソフトウェアの中でより一般的に公開されるようになるにつれ、実際の医療現場でアルゴリズムのロバスト性、安全性、信頼性、公平性を検証する前向きな研究が増えていくと思う。このような環境で患者の転帰を改善するための臨床研究や機械学習研究の機会は相当なものだ。」

しかし、どの人工知能が医療で機能し、どの人工知能が機能しないのかを証明するためには、より多くの試験が必要である。Scripps Researchでゲノム医学とデジタル医学を融合させた研究を行っている心臓学者のEric Topol氏は、「例えばスキャンなどでは、アノテーションされた大規模なデータセットはあまりなく、新しいアルゴリズムを訓練するには大規模なデータセットが必要だ」と言う。そうでなければ、教師なし学習アルゴリズムしか使えず、「これはより厄介です」と同氏は言う。

今日のデジタルヘルスの進展におけるボトルネックにもかかわらず、Topol氏は非常に楽観的な見方をしている。「時間の経過とともに、画像データ、音声データ、テキストデータなど、あらゆるモダリティにわたって、患者の検査、研究論文、患者の会話のレビューを通じて重要な情報を収集できるようになるだろう」と同氏は言う。

彼は、音声認識ソフトウェアが、例えば、医師と患者の会話をキャプチャしてメモに変換することを想定している。「医師はこれを気に入ってくれると思います」と彼は言う。

6. 「より良い準備をしよう」-新しい医療マントラ

インタビューを受けた専門家が強調している傾向として、準備の必要性が挙げられる。香港大学の公衆衛生医学の専門家であるガブリエル・レオン氏が言うように、「私たちは、技術プラットフォームだけでなく、ビジネスケースにおいても、ワクチンや治療法の持続的なパイプラインを持つ準備が必要であり、パンデミックの最中に解決策のいくつかを求めて奔走することはないでしょう」。

危機に備えて社会的な回復力を高めることも重要だ。「SARS-CoV-2）とその結果としてのパンデミックは、医療における最も重要な分岐点を構成している」とLeung氏は説明している。「感染リスク、検査や治療へのアクセス、ひいてはアウトカムをめぐる正義の問題は、すでに前世紀における最も深刻な健康上の不公平を構成している」。

Peacock氏が近い将来に期待する変化の一つは、病原体の配列決定をより集中的に行うのではなく、その場で行うことである。「病原体のシークエンシングには、調査中の問題が起きている場所に適用できる必要だ。英国では、COVID-19は、高度に協力的で分散したシーケンシング能力を持つネットワークを開発するきっかけとなった。」