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Anthropic、ClaudeがCRISPR類似の新規酵素システム「ART」を発見したと発表

Anthropicは9月23日、自社のAIモデルClaudeを使った研究により、CRISPRに似た特性を持つ新規の酵素システム「ART(Array-Associated Reverse Transcriptases)」を発見したと発表した。これまで特性が明らかになっていなかった生物学的システムを、AIエージェントが自律的に見つけ出した事例として位置づけている。

逆転写酵素はRNAを鋳型にDNAを合成する酵素で、レトロウイルスや一部の細菌の防御システムに広く見られる。研究では、公開されているDNA配列データベースから20万件以上の逆転写酵素を収集し、約950体のClaudeエージェントに解析を分担させた。エージェントは21時間にわたって探索を続け、消費したトークン数は合計2億1000万に達したという。この過程で3500件の新規候補システムが抽出され、最終的に20件の最有望候補まで絞り込まれた。膨大な候補から配列パターンの組み合わせを網羅的に評価する作業は、人手による絞り込みでは現実的な時間で終わらせにくい規模だったとされる。

絞り込まれた候補の中からARTと名付けられたシステムは、主にバクテリオファージ(細菌に感染するウイルス)に見られ、逆転写酵素(RT)遺伝子、隣接するパートナー遺伝子、そして長いDNA反復配列のアレイという3つの要素で構成されている。Anthropicによれば、この非コード配列のアレイと機能未知の付属タンパク質という組み合わせは、今回Claudeが初めて認識した特徴だという。

CRISPRと何が同じで、何が違うのか

CRISPRは1987年に大腸菌のゲノムで反復配列が確認されて以降、細菌の獲得免疫としての機能解明、Cas酵素との関係の特定、ゲノム編集ツールへの応用まで20年以上かけて段階的に明らかになった経緯を持つ。今回発見されたARTは、リピート配列と酵素遺伝子が対になっている点でCRISPRと構造上の類似性を持つが、隣接するパートナー遺伝子や付属タンパク質の機能はまだ解明されていない段階にとどまる。CRISPRのように編集ツールとして応用できるかどうかは、現時点では分かっていない。

CRISPRを用いたゲノム編集技術の開発で知られるMIT・ブロード研究所のFeng Zhang教授は、今回の発見について「AIエージェントが生物学的発見に貢献できることを示すエキサイティングな例」とコメントし、逆転写酵素に結び付いたRNA反復配列アレイの存在は「genuinely intriguing(本当に興味深い)」でさらなる検証に値すると評価した。

実験室での検証はAIではなく人間が担った

Claudeが担ったのは配列データからの候補発見という計算科学の部分で、実際の検証は人間の研究者が実験室で行った。標準的な実験室株でタンパク質を発現させ、生化学的・構造的に性質を調べたところ、ARTのアレイ部分は短いRNA群としても発現していることが確認されたという。この実験はBSL-1・BSL-2レベルで運用され、ヒトに感染する病原体は扱わない実験室で実施された。ARTの一次機能を明らかにするための追加実験は現在も進行中で、既に公開された査読前論文に続報として反映される見込みだという。

AlphaFoldとは異なるアプローチのAI活用

AIが生命科学分野の発見に関わった例としては、タンパク質の立体構造を予測するDeepMindの「AlphaFold」がよく知られている。これに対し今回の成果は、既知のタンパク質の構造を予測する作業ではなく、大量の配列データの中から機能未知の新しい遺伝子システムそのものを見つけ出す作業にAIを充てた点が異なる。非コード領域の反復配列は、翻訳されるタンパク質のアミノ酸配列と違って機能を推定しにくく、既存データベースとの単純な照合だけでは新規性を判別しにくい部分だった。Claudeによる探索は、こうした非コード配列のパターンを大量のデータの中から機械的に拾い上げる作業を担った。

AIエージェントと研究者が協働する生物学研究

Anthropicは2026年春、AIエージェントが人間の研究者と各段階で協働する新しい生物学研究の方法を確立することを目的に、社内に生命科学研究グループを新設していた。今回のART発見は、その体制のもとで得られた成果の一つとなる。Anthropicは他の研究者との協働にも意欲を示しており、AIエージェントを使った生物学研究の手法そのものを外部の科学コミュニティに開いていく方針を明らかにしている。

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