The pharmacy of the future? Personalized pills, 3D printed at home | Daniel Kraft

校正: Yasushi Aoki

私たちは投薬の国に住んでいます

私のような医師により書かれる処方箋は 今年1年で45億通にもなる見込みです

We live in a medication nation.

アメリカ合衆国だけでです

男性 女性 子供を含め 1人あたり15通の計算です

4.5 billion drug prescriptions will be prescribed by doctors like me

そしてほとんどの人が

投薬を受ける際に よく経験することとして

紛らわしい錠剤数や服用法 副作用 画一的服用量があります

this year, in the United States alone.

That's 15 for every man, woman and child.

And for most of us,

処方どおりに服用しないことも しばしばあります

our experience with this medication is often a confusing number of pills,

これは莫大な負担を伴います

instructions, side effects, one-size-fits-all dosing,

時間や 金銭 健康 すべての面で 負担になるのです

技術が爆発的に進歩する ネット接続された データ駆動型の現代では

which all too often we aren't taking as prescribed.

And this comes at tremendous expense,

私たちはもっとうまくできるし うまくすべきです

costing us our time, our money and our health.

では私たちが遭遇してきた 課題のいくつかと

And in our now exponential, connected, data-driven age,

取りうる解決策を見てみましょう

I think we can and we must do better.

まず事実から始めましょう

処方された薬剤の多くは 処方された人に効いていません

So let's take a dive at some of the challenges we have

今年のアメリカ国内の売り上げ トップ10の薬剤は 服用した人の内の

and some potential solutions.

Let's start with the fact

4人に1人から 23人に1人にしか 効果がありませんでした

that many drugs don't work for those who are prescribed them.

The top 10 grossing drugs in the United States this year,

自分が効果の出る１人なら結構ですが 他の人はどうなるのでしょうか？

ここで更に問題になるのは 薬剤の効果がない人にも

they only benefit one in four to one in 23 of who take them.

副作用は起きうることです

That's great if you're number one, but what about everybody else?

アスピリンの場合だと

心臓血管系疾患のリスクを下げるために アスピリンを服用する４人に１人が

And what's worse, drugs, when they sometimes don't work,

自分では気づきませんが アスピリン抵抗性です

アスピリン抵抗性があっても 消化管出血に対するリスクは同等で

can still cause side effects.

Take aspirin -- about one in four of us

who take aspirin to reduce our risk of cardiovascular disease

年間に数千人の命を奪います

いくつかの推算で そういう薬物有害反応が

are unknowingly aspirin-resistant

and still have the same risks of gastrointestinal bleeds

アメリカにおける死因の第４位であると 示されています

that kill thousands every year.

私の祖父が他界したのは

It's adverse drug reactions like these

ある抗生物質を１度だけ服用して 腎不全を起こしたためです

that are, by some estimates, the number four leading cause of death

しばしば 投与量の難しさが

薬物有害反応と副作用に結びつきます

in the United States.

My own grandfather passed away

after a single dose of antibiotic caused his kidneys to fail.

私は子供を診る小児科と 大人を診る内科で研修を受けました

Now, adverse drug reactions and side effects

ある夜には 新生児集中治療室 （NICU）で当番となれば

are often tied to challenges in dosing.

NICUの新生児に ミリグラム以下の単位まで

I trained in pediatrics (little people) and internal medicine (big people).

慎重に処方したことでしょう

次の夜には 緊急治療室の当番で

So one night I might have been on call in the NICU,

体重180kgのアメフト選手や 老人養護施設のひ弱な患者を治療するとなれば

carefully dosing to the fraction of a milligram

彼らは「処方上の注意」に従って

a medication for a NICU baby.

The next night -- on call in the emergency room,

たいてい同量の投薬を受けたはずです

treating a 400-pound lineman or a frail nursing-home patient

これが意味するのは ほとんどの場合 アメフト選手にとっては過少投与で

who, by most accounts, usually would get the same dose of medications

老人養護施設の患者には 過剰投与になりそうです

from the formulary.

年齢や体重はまだしも

性別や人種の違いは 投薬のうえで無視されがちです

Which would mean, most of the time I would be underdosing the lineman

and overdosing the nursing-home patient.

さらに 患者が服用指示に 従わないという問題があります

And beyond age and weight,

we tend to ignore differences in sex and race in dosing.

服薬を必要とする多くの人々が

Now, beyond this, we know we have a massive challenge

服用しないか 誤った服用をしています

65歳を超えるアメリカ人の40%は

with noncompliance or low adherence.

５種類以上の処方薬の世話になっています

Many of us who need to take our medications

15種類以上のこともあります

aren't taking them or are taking them incorrectly.

処方通りの服用をもう少し遵守できれば 驚くほどに費用を抑え 生命を救えます

You know, 40 percent of adults in the US over 65

are on five or more prescription medications.

さて 未来に目を向けて

Sometimes 15 or more.

And even small improvements in adherence can dramatically save dollars and lives.

こんにちの現状を考えると

私たちがよく耳にするのは スマート・ドラッグ 個別化投薬 標的薬

So, as we think into the future,

IoT 遺伝子治療 人工知能などです

you think that where we are today,

すでに精密医療の時代が 到来しているのです

as we often hear about smart, personalized, targeted drugs,

ところが現実には 未だに

経験頼りで 試行錯誤で 不正確さがある 医療の時代に暮らしています

Internet of Things, gene therapy, AI,

もっと良くできると思うのです

that we'd already arrived in this era of precision medicine.

もっと簡単に服薬ができる方法を 発想し直してはどうでしょう？

In reality, we still live in an age

of empiric, trial-and-error, imprecision medicine.

自分に合った薬の組み合わせと 薬用量を手にするには？

I think we can do better.

「時代遅れの先端技術」となった

What if we could reimagine ways to help make your medicine-taking easier?

錠剤カッターやファックスは忘れて

To get the right doses and combinations to match you?

もっと良い結果を出し 費用を削減し 命を救い 薬棚スペースを削減できる―

What if we could move beyond today's literal cutting edge

新しい時代に進んでみては どうでしょう？

of pill cutters and fax machines,

解決に繋がりそうなものとして

to an era where we could have better outcomes, lower costs,

医療情報を測定し それを統合する 様々な新方式があります

saving lives and space in your medicine cabinet?

こんにち私たちは後手後手の 病気治療の世界に生きており

Well, I think part of the solution is all the emerging ways

個別に蓄積された情報が 上手く利用されていません

that we can measure and connect our health care information.

私たちは連続的 即時的 予防的な 真の医療の世界に

Today, we pretty much live in a reactive, sick-care world,

移行できる能力を持っています

そのひとつは クオンティファイド・セルフ （自分自身の定量化）という新技術です

siloed information that doesn't flow.

We have the potential to move into a more continuous, real-time

今や私たちは 多岐にわたる 生理学的状態や行動を測定でき

proactive world of true health care.

それを大抵 スマートフォンや 体重計に蓄積しますが

And part of that starts with the emerging world of quantified self.

それらのデータが 医師や介護者に提供され始めていて

We can measure so much of our physiology and behaviors today,

予防や診断や治療の最適化に 利用できるのです

and often it's siloed on our phones and scales,

それができるようになると もっと面白いことが可能になります

but it's starting to connect to our clinicians, our caregivers,

高血圧症を例にとってみましょう

so they can better optimize prevention, diagnostics and therapy.

世界中で 早期死亡と疾病の 第１の危険因子です

And when we can do that, we can do some interesting things.

アメリカの成人のおよそ半分が 高血圧症です

Take, for example, hypertension.

その半分以上は よくコントロールされていません

It's the number one risk factor for early death and morbidity worldwide.

通常２、３種類の異なる薬を 必要とすることがその原因です

Half of adult Americans, on approximation, have hypertension.

処方に従わせ 降圧剤の調整をするのが困難なのです

Less than half have it well-controlled.

無制御の高血圧による 防げたであろう死が

It's often because it takes two or three different classes of medications.

アメリカ国内だけで 毎日５百例もあるのです

It's tough to do adherence and adjust your blood pressure medications.

しかし現在は ネット接続できる 血圧計があります

We have 500 preventable deaths from noncontrolled hypertension

食品医薬品局（FDA）が 認可したばかりで

腕時計に内蔵できます

in the US every day.

試作段階ですが カフ（腕帯）のない レーダーを使った血圧計も開発されており

But now we're in the era of connected blood pressure cuffs --

血圧をネットで持続的に報告します

the FDA just approved a blood pressure cuff

that can go into your watch.

未来には

医院を訪れた時にだけ 血圧を測定するのではなく

There are now prototypes of cuffless radar-based blood pressure devices

医師はリアルタイムに 血圧とその傾向を観察でき

that can continuously stream your blood pressure.

血圧調整投薬アルゴリズムや

So, in the future, I could --

IoT技術を活用して

instead of spot-checking my blood pressure in the clinic,

必要な血圧調整ができます

my doctor could see my real-time numbers and my trends,

最新のテクノロジーでは さらに先進的なことができます

and adjust them as necessary,

with the help of a blood pressure dosing algorithm

私のスマートウォッチは もうすでに心電計を内蔵していて

or using the Internet of Things.

人工知能により データを読み取ります

Now, technology today can do even more.

私の付けている 小さなバンドエイドサイズのパッチは

My smartwatch, already today, has an EKG built in

私のバイタルサインを ライブ・ストリーミング中です

that can be read by artificial intelligence.

見てみましょう

ちょっと異常がありますね

I'm wearing a small, Band-Aid-sized patch,

（笑）

that is live-streaming my vital signs right now.

私のリアルタイムのバイタルサインが

Let's take a look.

私や私の医療チームによって 見られるだけではなく

They're actually a little concerning at the moment.

私の経時的な記録にもなり

(Laughter)

投薬量と今後の処方の調整に 使うことができます

Now, it's not just my real-time vitals

体重の定量化も 極限まで応用できます

that can be seen by my medical team or myself,

it could be my retrospective data,

私の体重 私の体形 体の肥満度 脂肪量

and again, that'd be used to modify dosing and medication going forward.

筋肉量 など

Even my weight can be super-quantified;

それらのデータを 予防や治療の最適化に使うのです

my weight, now my shape, how much body mass, fat,

これは技術通の人だけの ものではなく

MITの技術者はWiFiを改良し

muscle mass I might have,

and use that to optimize my prevention or therapy.

ネットに接続された指輪や スマートマットレスを通して

And it's not just for the tech-savvy.

意識せずにバイタルサインの 収集や送信ができるようにしています

Now, MIT engineers have modified wifi

今は捨てられている痕跡データや 健康状態のデータ総体を共有して

so we can seamlessly connect and collect our vital signs

もしかするとクラウドソース化も行って 健康の情報を共有すれば

from our connected rings and smart mattresses.

Googleマップでの 運転情報の共有のようなことが

We can start to share this digital exhaust, our digitome,

世界中の人の健康を 改善することもできるのです

and even potentially crowdsource it, sharing our health information

素晴らしいことですよね

just like we share with our Google Maps and driving,

今や こんな情報を収集できる 可能性があるのです

to improve our -- not our driving, but our health experience globally.

もし検査室が 中央検査室から

自宅やスマートフォン さらには私たちの体内へと移り

So, that's great.

We can potentially now collect this information.

血中薬物濃度やその他のデータを 測定できたらどうでしょうか？

What if your labs can go from the central lab

もちろん今はゲノミクスの時代です

私はシーケンシングを済ませました 昨今は千ドルもかからず

to your home, to your phone, to even inside our bodies

自分の薬理ゲノミクスを 理解し始められます

to measure drug levels or other varieties?

自分の遺伝子は 必要薬用量に どう影響するのか

And of course, we're in the age of genomics.

あるいは すっかり別の薬が 必要なのか

I've been sequenced, it's just less than $1,000 today.

想像してください

医師や薬剤師が このような情報を ワークフローに組み込み

And I can start to understand my pharmacogenomics --

how my genes impact whether I need high dose, low dose,

それが人工知能（AI）により強化され―

or maybe a different medication altogether.

私は「知的強化」（IA）と呼んでますが

Let's imagine if your physician or your pharmacist

それで情報を活用したなら

had this information integrated into their workflow,

１万８千を超える認可薬から

augmented with artificial intelligence, AI, or as I like to refer to it, IA --

自分にとって最適な薬用量と 正しい薬の組み合わせが分るようになります

intelligence augmentation,

素晴らしいことです　 これで皆さんの薬と用量を最適化できます

to leverage that information;

to understand, of the 18,000 or more approved drugs,

でもこんにち問題なのは 服薬を管理するのに

which would be the right dose and combination for you.

未だこんなテクノロジーが 使われていることです

So great, now maybe we can optimize your drugs and your doses,

もちろんテクノロジーは進化していて

ネット接続された自動ピルケースや 服薬を促すアプリ

but the problem today is, we're still using this amazing technology

to keep track of our drugs.

薬を飲まなかったときに メールやツイートで本人や母親に通知する

And of course, these technologies evolve,

薬瓶のスマートキャップがあります

PillPack社はAmazonに買収されたので

there's connected dispensers, reminder apps,

そのうち 薬の同日宅配を ドローンがする日も来ることでしょう

smart pill bottle caps that can text or tweet you or your mother

if you haven't taken your medications.

今言ったすべてが 現在可能なのです

PillPack was just acquired by Amazon,

それでも複数の錠剤を飲むことは 変わりません

so soon we may have same-day delivery of our drugs, delivered by drone.

もっとシンプルにできたら？

「ポリピル」が その解決のひとつと考えています

So, all these things are possible today,

ポリピルは複数の薬成分を １錠の錠剤に統合したものです

but we're still taking multiple pills.

What if we can make it simpler?

風邪やインフルエンザの 市販薬では一般的です

I think one of the solutions is to make better use of the polypill.

すでに予防目的の研究はなされていて

A polypill is the integration of multiple medications into a single pill.

スタチン 降圧剤 アスピリン系薬の 組み合わせは

プラシーボ（偽薬）より心血管疾患や 脳卒中のリスクを劇的に減らすことが

And we have these today in common over-the-counter cold and flu remedies.

And there have been prevention polypill studies done,

無作為研究で示されています

でもこのポリピルは 個人に最適化されてはいませんでした

giving combinations of statins, blood pressure, aspirin,

which in randomized studies have been shown

もし個人に最適化された ポリピルを作れたら？

to dramatically reduce risk, compared to placebo.

自分の情報に基づいて 自分に適合するよう作られた薬を

But these polypills weren't personalized, they weren't optimized to the individual.

日々調剤することも できたなら？

今は3Dプリントの時代ですので 個人に最適化した歯科矯正具

What if we could optimize your personalized polypill?

So it would be built for you, based on you, it could adapt to you,

補聴器や整形外科器具も作れます

私は身体をスキャンして ぴったりのジーンズを仕立てさえしました

even every single day.

Well, we're now in the era of 3D printing. You can print personalized braces,

ここから思いつくのは

カスタムメイドされたポリピルを 3Dプリンターで作れたらどうかということです

hearing aids, orthopedic devices,

even I've been scanned and had my jeans tailored to fit to me.

例えば６種の薬を服用するのではなく

それらを１錠にまとめられます

So this got me thinking,

服用するのも楽で 処方通りに服用でき

what if we could 3D-print your personalized polypill?

サプリメントを統合することも可能です

So instead of taking six medications, for example,

例えばビタミンDとか コエンザイムQ10とか

I could integrate them into one.

So it would be easier to take, improve adherence

これを「インテリ薬(IntelliMeds)」と 呼んでいるんですが

and potentially, it could even integrate in supplements,

私のインテリ薬開発チームの 助けを借りて

like vitamin D or CoQ10.

インテリ薬用の3Dプリンターの プロトタイプを初めて作りました

So with some help -- I call these "IntelliMeds" --

このような仕組みです

従来の錠剤は使わずに マイクロ薬を使います

and with the help of my IntelliMedicine engineering team,

1mgか2mg単位で

we built the first IntelliMedicine prototype printer.

各個人に必要な薬用量と 組み合わせに基づいて

And here's how it works:

仕分けられ 選択されたものです

instead of full tablets, we have small micromeds,

既にFDAの承認を受けた薬の 薬用量と組み合わせなので

one or two milligrams each,

服用しても もちろん問題ありません

which are sorted and selected based on the dose and combination

薬物動態を変化させるためには

needed for an individual.

それぞれのマイクロ薬に 異なる被覆材を被せればいいのです

And of course, these would be doses and combinations

you could already take together, FDA-approved drugs.

そしてプリントの段階では

We could change the pharmacokinetics

その日 自分に必要であろう

by professionally layering on different elements to the individual micromeds.

投薬の組み合わせで出てきます

多くの一般的な症状に使われる ジェネリック薬から始めます

And when we hit print,

you print your combination of medications that might be needed by you

こんにち処方される薬の90%は 低価格のジェネリック医薬品です

on any individual day.

ひとたび錠剤をプリントできると いろいろなオプションがつけられます

And we'd start with, again, generic drugs for the most common problems.

患者の名前を印刷したり

About 90 percent of prescribed drugs today are low-cost generics.

日付や曜日やQRコードなども 印刷可能です

And once we've printed the pill, we can do some fun bells and whistles.

またプリントする医薬品量を変化させて ステロイドの漸減療法や

We could print the name of the patient,

鎮痛剤の漸減療法が行えます

the date, the day of the week, a QR code.

私たちのインテリ薬プリンターの プロトタイプをご覧ください

We could print different meds for tapering for a patient on a steroid taper,

覆いを取りましょう

or tapering from pain medications.

16の異なる貯蔵スペースがあり

So, this is actually a look at our prototype IntelliMedicine printer.

それぞれ異なるマイクロ薬を 貯蔵しています

See, I'll unveil it here.

個々人に合った投薬を行うために ソフトウェアで設定ができます

It has about 16 different silos,

each containing individual micromeds.

設定を終えるとロボットアームが

貯蔵チューブの高さを調整し マイクロ薬が送り出されます

And I can now adjust on the software individual dosings.

そしてー

And when I do that, the robotic arm will adjust

自動化された回転機構によって

確実にマイクロ薬を装填します

the height of these spansules and the micromeds will release.

そしてプリントの段階では

マイクロ薬が機器の中を転がり落ち

I can now --

The automated process would rotate and cycle through,

個人向けにプリントされた ポリピルが取り出せます

to make sure the micromeds are loaded.

私のための薬と薬用量です

And when I hit print,

these will all fall through the device,

画面の方を見て頂くと

I now pull out my personalized printed polypill

マイクロ薬の貯蔵庫が選択され

with the doses and medications meant for me.

異なる貯蔵庫からマイクロ薬が転げ落ち

And we can take a look, if you look back to the slides,

個々のカプセルに詰め込まれる様子を ご覧いただけます

you can see the whole process, we can see the drug silos being selected,

素晴らしいでしょう

自分の状態に応じた錠剤を プリントできれば

６つの錠剤を飲まずに済みます

the pills doing down the different silos,

私だけの薬用量が得られます

and being collected in the individual capsule.

Now, this is great,

私のスマートウォッチが 血圧を測定したところ

I can potentially print my meds based on me,

降圧剤の調整が必要なようです

instead of taking six pills.

ワーファリン（抗血液凝固剤）濃度については

I can now be looking at my individual dosing.

血液凝固時間が延長しているので 減量します

My smartwatch is looking at my blood pressure:

I needed an adjustment in my blood pressure medicines,

医師や心臓専門医がプログラムした

my coumadin level. My blood is too thin,

その日の状態に応じた スマートな処方を行えるのです

so I lower my micromed dose of coumadin, a blood thinner.

こんなに大型の高速プリンターが

So, this could be smartly adapted, day to day,

街の薬局や 家庭医の診療室や

programmed by my physician or cardiologist.

田舎の診療所にあったら と想像してください

And you can imagine that larger printers, fast printers like this,

でも最終的には統合され 小型化されて 自宅に置けるかもしれません

could be in your corner pharmacy,

ドローンで配達される こんな一体型カートリッジがあれば

in your doctor's office, in a rural clinic.

自分に合わせたポリピルを

But it could eventually merge and shrink to small ones that could be in your home

毎朝キッチンや洗面台の棚で プリントできるのです

with integrated cartridges like this that are delivered by drone.

そうなれば

処方通りの薬の服用が 世界的にずっと改善されるでしょう

Could print your personalized polypill,

each morning on your kitchen or your bathroom cabinet.

新しい方法での未来の医学について 皆さんが想像できるようになれば幸いです

And this could evolve, I think,

多剤併用や

into an incredible way to improve adherence in medications across the globe.

個人差を考慮しない投薬や 服用漏れ 副作用などから

So, I hope we can reimagine the future of medicine in new ways,

個人に最適化され 正確で オンデマンドの投薬治療への変化が

moving from polypharmacy,

私たち個々人の健康

one-size-fits-all, low adherence, complications

そして世界中の人々の健康や 医学を 変えていくでしょう

to an era of personalized, precise, on-demand medications

ありがとうございました

（拍手）

that can take us and individualize our own health

and health and medicine around the planet.

Thank you very much.

（ホスト）これは凄いですね

(Applause)

本当に素晴らしい

質問があるのですが

あなたが示されたような 老人養護施設の患者が

Host: Daniel, that's kind of awesome.

自分で薬をプリントできる日は いつになるでしょうか？

Really cool.

（クラフト）これはまだプロトタイプです

Question for you, though.

How long is it until, say, that nursing-home patient that you mentioned

自動調合については認可が 必要と思います

is able to print their pills in their home?

特に老人養護施設では 入居者は複数の薬を服用しており

Daniel Kraft: Well, again, this is just a prototype.

しばしば取り違えがあるので

We think that the regulatory route [may] be automated compounding,

このテクノロジーを使い始める 最適な場所であると言えます

最初にこのプリンターが置かれる場所は 自宅の洗面台にはならないでしょう

and especially in nursing homes, folks are taking multiple medications,

この機器をどう一般に発売していくかは 賢く考える必要がありますが

and they're often mixed up,

so it would be a perfect place to start with these technologies.

薬用量決定 服薬遵守 正確さの点で 挑戦的課題が多くあると認識しています

These aren't going to evolve and start with printers on your bathroom counter.

驚くべき新しいテクノロジーを 私たちは いくつか持っており

We need to be intelligent and smart about how we roll these things out,

それらを統合し活用することができます

but realizing there's so many challenges with dosing, adherence and precision,

健康や医学を真の未来に向けて 増進・発展させるためには

このようなアプローチが必要でしょう

and now that we have all these amazing new technologies

（ホスト）すばらしい ありがとう （クラフト）ありがとう

that can integrate and be leveraged, I think we need approaches like this

（拍手）

to really catalyze and foster

a true future of health and medicine.

Host: Great, thank you. DK: Thanks.

(Applause)