「クモの糸」を人々に届けるスタートアップ

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鋼よりも堅く、ゴムよりも伸びる。「クモの糸」は、自然界におけるスーパー素材だ。材料科学者が長年にわたって成し遂げることのできなかったこのクモの糸の大量生成を、サンフランシスコの若きスタートアップが成功させた。

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長年の間、「クモの糸」の恩恵を広く届ける方法はないか、と素材開発に関わる科学者たちは模索してきた。

クモの糸は自然界のスーパー素材であり、鋼鉄の5倍の強度をもち、輪ゴムよりも伸縮性がある。その特性を生かした潜在的な用途は、「防弾ヴェスト」から「生分解性ペットボトル」「伸展性の橋のサスペンション」まで無限大だ。しかしこれまで、研究者や大企業によるクモの糸を大量生産する試みは、ことごとく失敗に終わってきた。

問題は、シルクを「クモ自身」につくらせる方法がないことだ。クモは縄張りをもち、肉食性で、大量飼育には向かない。したがって、それを解決するクリエイティヴな代替案が必要である。遺伝子組換えカイコの飼育や、微生物に遺伝子を挿入してクモの糸のタンパク質をつくらせる方法が考えられてきたが、どれもうまくいかなかった。

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しかしいま、5年間ひっそりと操業を続けてきたヴェンチャー企業ボルト・スレッズが、この挑戦に大きな進歩があったと発表した。

カリフォルニア州エメリーヴィルにあるこの会社は、カリフォルニア大学サンフランシスコ校・バークレー校の3人の研究者が、大学院時代の研究をもとに始めたものだ。彼らは4,000万ドルの資金をファウンデーション・キャピタル、フォーメーション8、ファウンダーズ・ファンドなどの大手投資会社と、アメリカ国立科学財団などの機関の政府助成金から調達した。投資家たちを信用するなら、「クモの糸」をいかに商業規模で生産するかという難題を、ボルト・スレッズはついに解明したのかもしれない。

「ぼくたちのミッションは、当初から『クモの糸』の大量生産を行い、人々に届けることでした」と、CEOのダン・ウィドメイアーは言う。「それは長年の課題であって、技術的な課題に完全に阻まれてきました」

これが「大胆な宣言」であることは、ウィドメイアーにもわかっている。だからこそ、彼らの会社はこれほど長い間、誰の目も引かずにひっそりと操業してきたのだ。「ぼくらは目立たないよう心がけ、このテクノロジーでどんなにクールなことができるかを宣言する前に、まず課題をじっくり解決しようと決めていたんです」

クモの糸をデザインする

ボルト・スレッズの技術自体は、バイオテクノロジーの世界で目新しいものではない。彼らは微生物の遺伝子を組み換え、酵母菌を使った発酵プロセスによって、グラム単位ではなくトン単位でクモの糸を大量につくることに成功。ウィドメイアーは製造方法の詳細を明かさなかったが、糸の噴出のプロセスは、クモの紡績器官である出糸突起の仕組みを模倣しているという。

ウィドメイアーによれば、繊維に異なる特性をもたせることも可能だという。研究者たちはタンパク質の配列を変えるだけで、好きなように素材特性を改変できるのだ。例えば、強度や伸縮性を増したり、防水性をもたせることができる。

「研究室で自然のプロセスをちょっと変えれば、新しい特性を組み込めるとわかりました」と、ウィドメイアーは言う。「そうして構築したプラットフォームにより、素材特性のデザインに加えて適正価格での大量生産も可能になったため、商業化に進むことができるのです」

バイオテクノロジーの波に乗って

ボルト・スレッズの研究所はエメリーヴィルの州間高速道路80号線のそばにあるビルの4階にあり、その広さは約3,000平方メートルほどだ。先日の午後に訪問したとき、E・B・ホワイトの絵本『シャーロットのおくりもの』がロビーのソファの脇のテーブルに置かれていた。天井から床まで達するアートパネルには、ボルト・スレッズの合成繊維の主要アミノ酸配列が描かれていた。パネルの間にある会議室の名前は「レース」「ヴェルヴェット」「ギンガム」「ポプリン」「ツイード」──さまざまな生地にちなんだものだった。

ウィドメイアーが案内してくれた研究室はクモの糸の生産工程ごとに分かれていて、細胞実験を行う部屋や、タンパク質をゆっくり産生する大小さまざまな発酵タンクがある部屋、実際に繊維が紡ぎ出され乾燥される部屋があった。分析室では、伸ばした糸が黒い紙に貼り付けられ、特性ごとに分類されていた。わたしはウィドメイアーに、触れる実際の素材サンプルがあるか尋ねてみた。サンプルはあるのだが、1月に広いオフィスに移転してきたときに片付けたきり見つからないんだ、と彼は答えた。

2010年のボルト・スレッズ創立まで、カリフォルニア大学サンフランシスコ校で生化学を学んでいたウィドメイアーは、人生のかなりの時間を「クモの糸の安価な大量生産の方法」を考えて過ごしてきたという。一方、同社の最高科学責任者、デヴィッド・ブレスラーは、カリフォルニア大学バークレー校でマイクロ流体デヴァイスの研究により生物工学の博士号を取得し、それがボルト・スレッズの特許取得の紡績システムに生かされている。オペレーション部門責任者のイーサン・マースキーは、カリフォルニア大学サンフランシスコ校のウィドメイアーと同じ研究室での研究歴に加え、過去にスタートアップ業界で働いた経歴ももつ。指導教員の紹介で、彼らは共同研究を数年間行ったが、その間は起業など夢にも思わなかったという。

しかし、彼らはやがて、自分たちの研究に多大な商業的ポテンシャルがあることに気づく。「商業的生産プロセスは、理論上は十分にできていました。あとはプラットフォームを構築するだけでよかったのです」とウィドメイアーは言う。

「ボルト・スレッズの創設と、バイオテクノロジーの技術的ハードルが下がる時期が重なったのは幸運でした。昔と比べてツールはより高品質に、より安く、より早くなっています。ぼくたちはそうしたテクノロジーの最先端で、いい方向への波に乗ることができたんです」

クモの糸でどんな面白いことができるだろう?

ボルト・スレッズの最初の製品は、来年発売予定だという。「それらは決してニッチ業界向けのニッチ製品ではない」、とウィドメイアーは言う。彼は、ボルト・スレッズの生地がiPadカヴァーや車のシートといった、消費者が日常的に目にして、手で触れるものに応用される未来を思い描いている。

なぜならウィドメイアーにいわせれば、彼らは単に「クモの糸の製造方法」を開発しただけでなく、クモの糸を「一般向けの素材に加工する手法」も編み出したからだ。iPadカヴァーはいずれ正真正銘の防水仕様になり、ジャケットは防弾仕様になるかもしれない。しかも生産プロセスは安価なので、製品はお手頃価格なはずだ。今後数カ月のうちに、ボルト・スレッズは一般消費者向け製品のラインナップを発表し、ほかの生地メーカーとの提携を結ぶ計画だという。

「クモの糸をつくれるとわかったあとにぼくらが知りたいと思ったのは、大量のクモの糸でどんな面白いことができるのだろう?ということでした」。ウィドメイアーは言う。「いまでは、人々がクモの糸の恩恵を十分に得られる製品をつくりたいと思っています」

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