タンパク質合成の特許技術で世界に進出！食と医療の課題解決に挑むバイオベンチャー「NUProtein」

NUProtein（エヌユープロテイン）は、食と医療の両分野に向けてタンパク質合成を安く、早く、安全に大量生産する技術を提供するベンチャーです。

なぜやるか生命活動を担うタンパク質の合成技術をもっと手軽に

タンパク質は生物の生命活動を担う、重要な物質です。人間の身体をつくっている約60兆個の細胞の主成分で、筋肉や臓器、肌、髪、爪など身体のあらゆる部分を構成しています。

また、身体を動かすエネルギー源でもあり、酵素やホルモンなど体の機能を調節する大切な役割も果たしています。タンパク質が不足すると、免疫機能が低下して抵抗力が弱くなり、様々な病気にかかりやすくなってしまいます。

タンパク質は生命活動の根幹をなす重要な物質ですが、化学的・工業的に合成・生産できるものではありません。

近年、バイオテクノロジー(生物学の技術)によって食品や医療といった様々な分野で、タンパク質合成を通じて私たちの生活を豊かにする研究が進んでいます。

食品産業は人工タンパク質の研究がめざましく進歩している市場の一つです。

爆発的な人口増加を背景に食肉の消費量増大が想定され、2030年には8億4千万人が十分な食料を得られなくなる食糧危機が予測されています。

※国連 World Food Programより

この問題を解決する手段の一つが人工肉・培養肉の開発といわれます。培養肉とは家畜の細胞を体外で組織培養したもので、牛肉の10倍以上とも言われる高い資源効率を持ち、環境負荷が98％削減できるとの試算もあります。

※Energy and protein feed-to-food conversion efficiencies in the US and potential food security gains from dietary changesおよび、Environmental Impacts of Cultured Meat Productionより

アメリカでは、培養肉メーカーが2020年の1年間だけで累計約3,400億円(31億米ドル)もの投資を受けるなど、期待と注目の集まる技術領域です。

また医療分野でも、タンパク質合成技術を活用して細胞を培養し、病気や事故で損なわれた臓器などの機能を回復する再生医療の研究が進んでいます。

目や神経の難病、心不全といった分野での研究や臨床試験が進み、近年では患者から採取した細胞を培養し、3Dプリンターで移植用の臓器を製造するなどの研究も行われています。

手術や投薬といった従来の手法で治療困難だった疾患を治療でき、社会保障費の抑制につながる可能性も秘めています。

プロダクト「安い」「早い」「安全」なタンパク質合成を実現するNUProteinの技術と特許

NUProteinは、安く、早く、安全にタンパク質を合成する技術を提供することで、食料危機の解決や医療の発展に寄与していきます。

人工タンパク質の合成には、細胞を作る特殊な細胞である幹細胞と、細胞の増殖や分化を促進する成長因子という特殊なタンパク質が必要です。

NUProteinはこの成長因子を、小麦粉を製粉する際の副産物である小麦胚芽の抽出液から、圧倒的な効率で安価に生産する技術を有しています。

小麦胚芽の抽出液に、遺伝子の設計図であるmRNA(メッセンジャーRNA)を投入することで、成長因子が合成されます。

このうちNUProteinの事業では、原料となる小麦胚芽抽出液の製造から、成長因子の完成品提供までのプロセスを担います。

NUProteinの技術の革新性は、「手頃で安い」「わずか1日で早く合成」「植物由来で安心」という3点にあります。

安い：従来の3,000分の1のコストで安価に製造可能

成長因子は従来、1グラムあたり数億〜数十億円にもなる場合もあり、タンパク質合成技術のボトルネックとなっていました。

食品産業においては、変動費・製造コストの90%以上を成長因子のコストが占めると言われるほどで、再生医療においても成長因子のコストによる影響は大きく、産業化を阻む課題となっています。

この課題に応えるのが、NUProteinの技術です。

NUProteinは原材料に関わるコスト削減、タンパク質合成量の増大、細胞増殖を活性化させる独自技術により、培養肉の製造コストを、計算上 従来の3,000分の1に抑えることができます。

その要因として第一に、原材料に関わるコスト削減があります。従来の成長因子製造方法では、ハムスターや胎児など動物細胞などの原料コストや、細胞を生きたまま培養するための管理コストが非常に高価なものでした。

一方、NUProteinは製粉所の副産物である小麦胚芽の搾り汁を利用するため、原料・管理コストを非常に安く抑えることができます。

第ニに、タンパク質合成量を効率よく増大させるための特許技術群があります。

NUProtein代表取締役の南氏は、特許プール会社や著作権保護会社の設立など、知的財産の関連業務に従事してきました。これらの経験を活かし、NUProteinは独自の知財戦略に基づいてタンパク質の合成量増大に関わる国内特許を取得し、他社への優位性を構築しています。

取得済みの特許の一部は、経済産業省の戦略的基盤技術高度化支援事業（サポイン事業）の支援を受けて国際特許出願済であり、今後も必要に応じて出願を行う計画です。

▲成長因子を合成する様子

加えて、成長因子の活性を高める独自の小麦胚芽抽出液の製造により、タンパク質合成時の活性が高く、成長因子の使用量を抑えることができる点もコスト削減の要因となっています。この技術により、タンパク質合成量あたりの成長因子の使用量を10分の1にまで抑えることが可能となりました。

早い：合成期間を短縮

NUProteinの2つ目の提供価値は、合成期間の短さです。これまで一般的だった細胞系合成という手法では2週間〜1ヶ月の長期培養が必要で、大量生産を阻む原因の一つとなっていました。

NUProteinの技術では、操作がシンプルで合成期間も短くて済むため、遺伝子の増幅をPCR法で行い、合成までわずか1日程度で済む特徴があります。これにより、成長因子合成のリードタイムを短縮し、効率的な生産を行うことが可能です。

※PCR法: 「ポリメラーゼ連鎖反応（Polymerase Chain Reaction）」の略で、生物の遺伝情報をもつDNAを複製して増幅させる方法。遺伝子の研究やDNA鑑定など、幅広い分野で活用される

安全：植物由来で安心

NUProteinの3つ目の価値は安全性です。 ヒト中絶胎児の癌化させた腎細胞や、ハムスターの卵巣細胞を癌化させた細胞などの動物細胞や大腸菌などの生きた細胞を培養する従来の方法に対し、NUProteinでは小麦胚芽を利用しています。

これは米国では食品レベルで生産される食用可能なもので、人畜共通感染ウイルスや内毒素など、有害物質の混入リスクが発生しません。高価なコストをかけて精製・純化を行う必要がないため、前述のコスト削減にも繋がります。

※内毒素：大腸菌やサルモネラ菌の細胞壁に存在し、菌体の破壊によって遊出してくる毒素

このように、NUProteinは「安い」「早い」「安心」を実現するタンパク質合成手段を提供しています。

NUProteinを取り巻く市場・外部環境2030年には14兆円にも成長を見込む食品市場で、培養肉の産業化を支えるプラットフォームを目指す

人工タンパク質の大量生産を可能にするNUProteinの技術は、代替肉や人工培養肉などの食品産業の市場、試薬研究や再生医療といった分野にイノベーションをもたらします。

世界的な人口爆発により肉の消費量が増えていることに加え、食糧危機問題から肉の消費量に占める代替肉の割合は10年間で10倍になるとみられています。代替肉・人工培養肉といった食品産業の世界的な市場規模は2030年にはおよそ14兆円になると予測されています。

※バークレイ投資銀行 “Alternative meat_Barclays Investment Bank”より

また、医療における合成タンパク質の市場規模、研究市場規模は、それぞれ5,600億円、1,800億円程度とみられています。医療への投資増やライフサイエンス研究の進化に伴い、iPS細胞などを用いた再生医療の研究が進めば臨床現場の新たな治療の選択肢となり、急速な市場の拡大や国際競争の激化も予想されます。

※合成タンパク質の市場規模は経済産業省「再生医療の産業化に向けた評価基盤技術開発事業報告書」よりNUProtein社試算、研究市場規模はModrdor Intelligence社 Global Protein Expression Marketより

このように、NUProteinのターゲット周辺市場はいずれも、今後急速に成長していくことが見込まれます。

成長計画とマイルストーンタンパク質合成に必要な原料と最終製品を段階的に販売。米国展開で地産地消によるコスト削減を目指す

NUProteinはこれまで、特許ポートフォリオの拡充に集中する傍ら、研究機関に向けた試薬販売事業、再生医療・食品メーカー向けに成長因子を提供する事業を展開してきました。

今後は海外市場に進出し、まずは大手の食品メーカーをターゲットに培養肉の大量製造を行うためのタンパク質合成原料の販売事業に注力していきます。

試薬販売事業は、研究機関向けの小麦胚芽抽出液とタンパク質の合成試薬をセットで販売するというものです。世界最大級の試薬商社であるメルク社の子会社であるシグマアルドリッチ社、国内のフナコシ社などを通じ、国内外の研究機関に提供しています。

成長因子の販売事業に関しては、国内外複数の企業との共同研究開発を開始している段階です。食品企業では日本の大手食肉メーカー、米国や欧州の複数の培養肉・植物由来肉メーカーに向け、成長因子のサンプル提供を行っています。また医療分野では、国内の再生医療用培地メーカーへのサンプル提供の実績も生まれています。

タンパク質合成原料販売事業は、大手食品メーカーがインハウスで成長因子を大量合成するための小麦胚芽抽出液を販売するというものです。前述の培養肉企業は、数年以内に数千リットル単位のバイオリアクター(培養槽)の製造を計画しており、NUProteinはこれらの企業への小麦胚芽抽出液の提供を目指します。

現時点の取組みとしては、国内大手プラントメーカーとの共同開発契約を元に、メーカーが成長因子を合成するための機器の開発を進めています。さらに、原料となる小麦胚芽の大量仕入のため、国内外の製粉メーカーとの協業も進行中です。

事業展開の要となるのが、米国ラボの設立および製造設備におけるスケールアップです。 NUProteinでは既に、アメリカ有数のバイオインキュベーション施設の審査に合格しており、2021年10月以降にラボへの入居が決定しています。

NUProteinの潜在顧客となるバイオテクノロジー関連産業や研究機関の立地は、米国西海岸や東海岸に集中しています。米国ラボ設立によって原料である小麦胚芽を安価に現地調達し、輸送費を含むトータルコストの削減を図ることで、海外事業への本格的な展開への足がかりとします。

以上のように、NUProteinはこれまで行ってきた試薬や研究用の成長因子サンプルの販売事業に加え、今後は小麦胚芽抽出液を複数の食品メーカーに提供することで、培養肉の産業化を支えていきます。

経営者 パナソニックで100を超える知財の開発とCVC（コーポーレートベンチャーキャピタル）を経験してきた起業家

受賞歴

NUProtein社は、世界最大のピッチコンテストUnicorn Battle ASIAにおける準優勝をはじめ、多数の賞やアクセラレーションプログラムに採択されています。

メディア実績

引用論文