FDAは、AIモデルとヒトオルガノイドを使って、薬の安全性を確認するための動物実験を段階的に廃止し始めます

著者
Isabella Lopez
22 分読み

薬物検査における静かなる革命:FDAの動物実験からの脱却は、より迅速、安価、かつ倫理的なバイオ医薬品パイプラインを約束する

米食品医薬品局(FDA)は本日、モノクローナル抗体やその他の薬剤に対する義務的な動物実験を段階的に廃止する意向を発表しました。長年の準備期間を経て、倫理的擁護者と臨床科学者の両方から長く求められてきたこの決定は、薬物の安全性と有効性を評価するための、より予測可能で、効率的で、人間に適した方法への劇的な移行を開始します。

規制の転換を象徴するワシントンD.C.にあるFDA本部ビル。(s-nbcnews.com)
規制の転換を象徴するワシントンD.C.にあるFDA本部ビル。(s-nbcnews.com)

「これは、1世紀にわたる科学的仮定の解明です」と、プロセスに詳しいある規制アナリストは述べています。「私たちは、動物による代理から、計算生物学と人工的なヒトシステムの領域へと移行しています。その影響は計り知れません。」


動物実験室からシリコンチップへ:FDAの画期的なロードマップ

毒性学の新時代

FDAが新たに発表したロードマップは、新しいアプローチ方法論(NAM)の使用を概説しています。これは、AI駆動の計算モデルからヒト由来のオルガノイド臓器オンチップ技術に至るまでのツール群です。これらのツールは、現在の標準である動物実験よりもはるかに忠実にヒトの生物学を再現することを目的としています。

新しいアプローチ方法論(NAM)とは、主に毒性学および安全性評価で使用される、さまざまな最新技術を指します。これには、従来の動物実験手順を代替、削減、または改良するために開発された、in vitro(試験管内)、in silico(シミュレーション)、およびその他の非動物的な方法が含まれます。

マイクロ流路を示す臓器オンチップデバイスの図。(ufluidix.com)
マイクロ流路を示す臓器オンチップデバイスの図。(ufluidix.com)

このポリシーの主な要素は次のとおりです。

  • 治験薬(IND)申請におけるNAMデータの即時的な奨励。
  • 比較可能な国際規制当局からの実際の人間の安全性データの受け入れ。
  • 今年から開始されるパイロットプログラム。これにより、選択された開発者は、主に非動物的な方法で評価されたモノクローナル抗体を提出できます。
  • 検証済みの非動物試験データを提供する開発者に対する、合理化されたレビューを含む規制上のインセンティブ

「これはウィンウィンです」と、ある上級毒性学者は述べています。「薬はより早く患者に届けられます。開発コストは低くなります。そして、私たちは倫理的に問題があり、予測性の低い動物モデルから離れることができます。」


現状:欠陥があり、高価で、倫理的に問題がある

動物実験の隠れたコスト

数十年にわたり、動物実験は規制上のゴールドスタンダードでした。マウスやラットから、犬や霊長類まで、動物は治験薬に対する人間の反応をシミュレートするために使用されてきました。しかし、これらのモデルはしばしば不十分です。げっ歯類でうまく機能する分子は、人間では予測できない動作をする可能性があります。これは、数え切れないほどの後期臨床試験の失敗や、承認後の安全性の撤回につながる翻訳のギャップです。

従来の動物実験を表す、研究環境にいる実験用マウス。(stanford.edu)
従来の動物実験を表す、研究環境にいる実験用マウス。(stanford.edu)
動物実験に合格した後、臨床試験で薬が失敗する推定割合。

指標統計/発見出典/コンテキスト
全体的な臨床試験の失敗率(前臨床試験後)ヒト臨床試験に入る薬剤候補の約90%〜92%が規制当局の承認を得ることに失敗します。複数の情報源がこの範囲を引用しており、BIO、Cruelty Free International、および業界データを参照する学術論文(Sun et al., 2022など)が含まれます。
臨床試験の失敗の主な理由臨床的有効性の欠如(40〜50%)、管理不能な毒性/安全性に関する問題(約30%)、薬のような性質の貧弱さ(10〜15%)。Sun et al.(2022)で引用されている分析、および第II相/III相の失敗の半分以上が有効性の欠如によるものであるという調査結果によって裏付けられています。
動物モデルの予測性ヒトにおける高い失敗率(例:92%)は、動物実験を含む前臨床試験で有望な結果が出ているにもかかわらず発生します。Cruelty Free International、PETA、Humane Society International、および学術レビューは、このずれ(翻訳のギャップ)を強調しています。
臨床段階別の成功率(約2011〜2020年のデータ)第I相:〜52%の成功; 第II相:〜29%の成功; 第III相:〜58%の成功。BIO(バイオテクノロジーイノベーション機構)によって報告されたデータは、第II相が主要なボトルネックであることを示しています。
治療分野別の失敗率(約2011〜2020年のデータ、試験への参加)泌尿器科(〜96%の失敗)、循環器科(〜95%の失敗)、腫瘍科(〜95%の失敗)、神経科(〜94%の失敗)。BIOによって報告されたデータは、さまざまな疾患領域で非常に高い失敗率を示しています。

薬物開発における「翻訳のギャップ」とは、有望な基礎科学の発見を研究室(「ベンチ」)から人間の患者に対する効果的で安全な治療法(「ベッドサイド」)に翻訳しようとするときに遭遇する、重大な困難と高い失敗率を指します。主な課題は、前臨床モデル、特に動物実験が、潜在的な薬物が人間でどのように機能するかを正確に予測できないことが多いことです。

さらに、動物実験は悪名高く高価で遅いです。推定では、開発期間が数か月、または数年長くなり、研究開発費が数億ドル増加する可能性があります。

表:前臨床薬物開発における従来の動物実験とNAMのコストとタイムラインの比較

側面従来の動物実験新しい代替方法論(NAM)
コスト1回の試験あたり200万ドルから400万ドル。変動が大きい自動化と効率化によりコストが低い
タイムライン包括的な研究には4〜10年かかる迅速な出力(数週間から数か月)
効率人間の生物学に対する予測値は限られているハイスループットで人間に関連
課題複雑で長期的な評価に必要。規制要件複雑なシステムを完全に再現することはできません。規制上の採用は限られています。

そして、倫理的な計算があります。毎年、米国での薬物開発では数万匹の動物が使用されています。これらの実験の多くは、回復の可能性がない侵襲的な処置を伴います。この観点から、FDAの動きは単なる科学的な飛躍ではなく、倫理的な転換点でもあります。


人間関連試験:痛みなく精度を

AIモデルとオルガノイドが中心に

古いモデルに代わるものは何ですか?かつては未来のものと考えられていたテクノロジーの強力な合流です。

  • 人工知能毒性学: 数百万のデータポイントでトレーニングされたAIツールは、薬物がヒト組織でどのように動作するかをシミュレートし、副作用と臓器毒性をますます正確に予測できるようになりました。一部のモデルは、実験動物を1匹も使用せずに、ヒトの体内のモノクローナル抗体の分布をin silicoでマッピングできます。

  • オルガノイドおよび臓器オンチップシステム: これらの実験室で培養されたヒト組織、つまり肝臓、心臓、免疫系などの臓器の小さなバージョンは、ヒトの生物学への直接的な窓を提供します。研究者は現在、薬物が実際のヒト細胞にリアルタイムでどのように影響するかを観察できます。

ある中規模のバイオテクノロジー企業の初期の採用者は、「最近のモノクローナル抗体プログラムでは、オルガノイドモデルは、ラットモデルが完全に見逃した肝毒性を検出しました。これは単なる効率ではありません。これは患者の安全です」と述べています。


勝者、敗者:再調整された業界

勝者:テクノロジーを駆使したイノベーターと機敏なバイオテクノロジー企業

人間関連試験に長年投資してきた企業にとって、FDAの決定は正当性の証明であり、明確な追い風です。これには以下が含まれます。

  • オルガノイドおよびin vitroシステムを活用するバイオテクノロジー企業。前臨床タイムラインを最大40%短縮できます。
  • 主要な製薬会社が現在ライセンス取得を競っている予測毒性学モデルを構築するAIプラットフォーム開発者
  • 動物実験から細胞ベースのアッセイとシリコンシミュレーションに早期に移行した受託研究機関(CRO)

細胞ベースのアッセイまたは計算モデリングに焦点を当てた最新のバイオテクノロジー研究所。(genengnews.com)
細胞ベースのアッセイまたは計算モデリングに焦点を当てた最新のバイオテクノロジー研究所。(genengnews.com)

投資家はすでに注目しています。「私たちはこれを、代替試験に関与するすべてのプレーヤーにとって5年間の構造的な追い風と見ています」と、ライフサイエンスに焦点を当てたヘッジファンドのあるポートフォリオマネージャーは述べています。

敗者:リスクにさらされている従来の動物実験会社

従来の動物実験CROへの影響は、より深刻です。FDAの発表後、動物実験業界の指標であるチャールズリバーラボラトリーズの株式が28%下落したことが報告されています。これらの企業は現在、変革するか、衰退するかの厳しい選択に直面しています。

チャールズリバーラボラトリーズ(CRL)の最近の株価パフォーマンスチャート。

日付始値(USD)高値(USD)安値(USD)終値(USD)出来高
2025-04-09121.71139.31117.26139.071,974,894
2025-04-08136.86137.96122.06123.611,586,299
2025-04-07132.79139.16128.03134.071,984,859

「これは写真におけるフィルムからデジタルへの移行のようなものです」と、あるアナリストは述べています。「今回は、研究開発収入に数十億ドルの賭け金がかかっています。」


今後の展望:検証、移行、そして抵抗

規制の連携とグローバルな影響

ロードマップは明確さを提供しますが、移行はまだ完了していません。主な課題は検証です。これらの新しい方法が、動物よりも人間の転帰をより適切に、一貫して、そして薬物の種類全体で予測することを証明することです。

新しいアプローチ方法論(NAM)の検証とは、毒性試験など、特定の意図された目的のために、その科学的信頼性と関連性を確立するプロセスを指します。これには通常、定義された科学的基準と正式なプロセスを遵守することが含まれ、多くの場合、FDAなどの規制機関によって導かれ、代替方法が目的に適合していることを保証します。

FDAは、NIH、国立毒性プログラム、および退役軍人省と協力して、今年後半に公開ワークショップを開催します。フィードバックを求め、実施タイムラインを改善します。今年開始されるパイロットプログラムは、ロードマップを実際の状況でテストし、2026年以降のより広範なガイダンスを形成する可能性があります。

他の規制機関も注意深く見守っています。FDAのイニシアチブが成功した場合、グローバルな調和が続く可能性があり、ヨーロッパ、カナダ、アジアの規制当局が基準を調整する可能性があります。これは、国際的な薬物開発を劇的に合理化するシフトです。


市場分析:リスク、ローテーション、そして報酬

規制の激変後のバイオ医薬品投資論

資本市場の観点から見ると、FDAの動きは数十年間で最も重要な規制の転換の1つです。

  • バイオ医薬品の研究開発モデルは圧縮され、タイムラインは数か月、場合によっては数年短縮されます。
  • 長い動物実験サイクルと冗長な安全プロトコルに関連するコストを企業が削減するため、利益率は拡大する可能性があります。
  • テクノロジーに精通したCROとAIモデリング企業が魅力的なターゲットになるため、M&A活動が急増する可能性があります。

新しいアプローチ方法論(NAM)の予測市場成長と従来の動物実験市場の予測。

市場セグメント地域/範囲基準年の価値(概算)予測価値(概算)CAGR(概算)予測期間出典メモ
非動物代替試験(NAM)グローバル11.1億米ドル(2019年)-6.34%2023〜2028年さまざまなレポートは、倫理的な懸念と規制の推進(例:3Rの原則)によって推進される大幅な成長を示しています。in-vitro、in-silico、臓器オンチップ法が含まれます。
非動物代替試験(NAM)グローバル98億米ドル(2021年)294億米ドル(2030年)13.5%2022〜2030年より高い成長を示す別の予測は、より広範なNAMの定義または異なる市場範囲が含まれている可能性があります。政府の支援と臓器オンチップのようなテクノロジーを強調しています。
非動物代替試験(NAM)グローバル18億米ドル(2023年)-11.9%2024〜2032年成長する投資、倫理的な懸念、規制の支援(FDA / EU)、および主要な推進力としての技術的進歩(臓器オンチップ、3D組織モデル)を強調しています。
In-Vitro毒性試験(NAMのコンポーネント)グローバル109.9億米ドル(2023年)300.6億米ドル(2033年)10.82%2024〜2033年薬剤の発見、化学物質の安全性、および規制の受け入れによって推進される強力な成長を示すNAM市場の重要な部分を表しています。複数のソースが同様のCAGR(10.8%〜11.2%)を示しています。
オルガノイド市場(特定のNAMテクノロジー)グローバル-33億米ドル(2027年)21.7%次の3年間非常に高い成長の可能性を示す特定のNAMテクノロジーは、複雑な生物学的モデリングの進歩を反映しています。
従来の動物実験グローバル107.4億米ドル(2019年)-1.03%2023〜2028年NAMと比較して大幅に遅い成長を示し、倫理的な圧力、3Rの原則の採用、および規制の変更(例:2035年までに哺乳類の実験を終了するというEPAの目標)に起因します。
従来の動物実験グローバル107.4億米ドル(2019年)-2.64%2028〜2035年予測は、後の期間でわずかに増加した成長を示していますが、NAMよりも大幅に低くなっています。
動物モデル市場グローバル19億米ドル(2022年)36億米ドル(2032年)6.6%2023〜2032年この予測は、動物自体の市場に特に焦点を当てており、代替手段の推進にもかかわらず、継続的な研究開発のニーズによって推進される可能性のある穏やかな成長を示しています。

同時に、動きの遅い採用者にとってはリスクが大きく迫っています。「投資家は容赦なく選択的である必要があります」と、あるファンドマネージャーは述べています。「これは上昇傾向ではありません。それは潮の変わり目です。一部のボートは上昇します。他のボートは沈没します。」


静かで人道的な革命

モノクローナル抗体に対する義務的な動物実験を終了するというFDAの決定は、単なる規制の更新ではありません。それは、より迅速な治療法、より低い薬価、より優れた科学、そしてより少ないケージを約束する、生物医学的変革の静かな始まりです。

そして、世界で最も洗練された投資家にとって、それは新しい投資時代の始まりを意味します。それは、技術的な先見性、倫理的なリーダーシップ、そして人間第一の科学に報いる時代です。

騒がしい世界では、最も意味のある革命は、実験用ラットの鳴き声を置き換える、シリコンチップの静かなハミングから始まることがあります。

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