BIG IDEAS 2019 次世代型 DNA 配列解析次世代型 DNA 配列解析はゲノム革命の原動力となっています DNA 配列解析コストは劇的に低下しています 2003 年以降生化学や演算能力の進歩のおかげでヒトゲノムの全配列解析にかかるコストは約 30 億ドルから 1,000 ドル未満

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あいりたけすえ
5 years ago
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1 次世代型 DNA 配列解析次世代型 DNA 配列解析はゲノム革命の原動力となっています DNA 配列解析コストは劇的に低下しています 2003 年以降生化学や演算能力の進歩のおかげでヒトゲノムの全配列解析にかかるコストは約 30 億ドルから 1,000 ドル未満まで低下しています ARK ではコストが低下し続けることにより配列解析は標準的な医療手段となり保健農業疾病創薬分野でより科学や知識に基づいた意思決定を行なえるようになると考えます本資料は英語による 2019 年 1 月発行の日本語訳です内容については英語による原本が日本語版に優先しますまた情報提供のみを目的としたものです

2 ヒトゲノム配列解析の軌跡 1953 年 DNA の構造年サンガー法による配列解析年ヒトゲノムプロジェクト年次世代型配列解析 ( NGS ) 年 1,000 ドルでゲノム配列解析が可能に年 ILMN が PACB を買収年見通しケンブリッジ大学で Watson 氏と Crick 氏がヒト DNA の二重らせんモデルを提唱 Frederick Sanger 氏が DNA の迅速かつ正確な配列解析手法を開発しノーベル賞を受賞米国国立衛星研究所 (NIH) と Craig Venter 氏が初めてヒトゲノムの全配列を解析上記の予測は限定的なものでありその信頼性を保証するものではありません Solexa 社 ( 現在は Illumina 傘下 ) が高スループットかつ正確性が高い DNA 配列解析を実用化 Illumina 社がヒトゲノム全配列解析のコストを 1,000 米ドル未満に引き下げ Illumina 社と PacBio 社が力を合わせ包括的なゲノム分析を提供 AI をベースとした生命情報科学ツールやロングリード型配列解析のコスト低下を原動力に 2020 年代前半には医療現場で NGS が普及する可能性も [1] Rettner, Rachael. DNA: Definition, Structure & Discovery. LiveScience, 7 Dec. 2017, [2] Frederick Sanger Facts. Nobel Media, 2018, [3] International Consortium Completes Human Genome Project. National Human Genome Research Institute (NHGRI), 14 Apr. 2003, [4] Barba, Marina et al. Historical perspective, development and applications of next-generation sequencing in plant virology. Viruses vol. 6, Jan. 2014, [5] Hayden, Erika C. Technology: The $1,000 Genome. Nature, 19 Mar. 2014, [6] Illumina to Acquire Pacific Biosciences for $1.2 Billion. GenomeWeb, 1 Nov. 2018, 1

3 NGS によって DNA 配列解析の進歩が急加速次世代型配列解析 ( NGS ) 1 NGS とはまったく新しい生化学技術光学技術演算技術を組み合わせ DNA および RNA サンプルの塩基配列を決定する高スピードで高スループットな手法です ARK では DNA 配列解析のようなイノベーションプラットフォームは以下などをもたらすと考えます急速なコスト低下 NGS によってヒトゲノム全配列解析コストが 1,000 ドル未満に低下し治療診断分野の新しい市場機会が生まれています 2 様々なセクターや地域への普及コスト低下によりヘルスケアから農業に至るまでの様々なセクターにおいてNGSを用いたリサーチや実用化が可能となっていますさらなるイノベーションの創出 NGS 機器によってサンプルの準備多遺伝子リスクスコアの算出ニューラルネットワーク新しい遺伝子編集技術の進歩が加速しています [1] What Is Next-Generation DNA Sequencing. EMBL-EBI, 8 June 2016, [2] Wetterstrand KA. DNA Sequencing Costs: Data. National Human Genome Research Institute (NHGRI), 25 Apr. 2018, 2

4 DNA 配列解析コストの急速な低下 ARK では NGS はライトの法則 ( 累積生産量が 2 倍になる毎のコスト低下率を算出 ) に従っていると考えます年時点の予測では 2020 年代前半にはヒトゲノム全配列解析のコストがムーアの法則に基づいて 1,000 ドルになると予測されましたがこれはライトの法則による予測コストより 10 倍高い水準でした 2 ヒトゲノム配列解析コスト ( ドル ) $1,000,000,000 $100,000,000 $10,000,000 $1,000,000 $100,000 $10,000 $1,000 $100 $10 $1 コスト低下度合いの比較 : ムーアの法則 vs. ライトの法則実績コスト予測 : ムーアの法則 ( ) 予測 : ムーアの法則 ( ) 予測 ( ライトの法則 ) 2001 年 2009 年 ,000 1,000, ,000,000 ゲノム配列解析累積件数上記の予測は限定的なものでありその信頼性を保証するものではありません [1] ARK Investment Management LLC, 2018 [2] The Cost of Sequencing a Human Genome. National Human Genome Research Institute (NHGRI), 6 July 2016, 年 2020 年代前半 3

5 コスト低下に伴ないヒトゲノム全配列解析の需要が上昇 ARK では 2003 年以降のヒトゲノム全配列解析の累積件数は NGS が新たに医療診断農業といった分野へと普及していくなか現在の 200 万件から増加して 2020 年代前半には 50 倍の 1 億件に達すると考えています 1,2 ヒトゲノム全配列解析件数 1,000,000, ,000,000 件数データ ( 累積件数 ) 件数トレンドゲノム配列解析累積件数 10,000,000 1,000, ,000 10,000 1, 年から現在までのヒトゲノム配列解析件数は約 200 万件 1 Jul-98 Jan-04 Jul-09 Dec-14 Jun-20 Dec-25 上記の予測は限定的なものでありその信頼性を保証するものではありません [1] Wetterstrand KA. DNA Sequencing Costs: Data. National Human Genome Research Institute (NHGRI), 25 Apr. 2018, [2] ARK Investment Management LLC,

6 DNA 配列解析の 2 つのカテゴリー NGS は以下 2 つのカテゴリーに分けられますショートリード型 NGS 機器何百万もの小さい単位に DNA を分断より早く安く強力な演算アルゴリズムによってデジタル上でゲノムを再構築がんや希少疾患に特有の微細な突然変異は検知不可ロングリード型 NGS 機器より少なく大きい単位にDNAを分断より長く費用が高額な生化学的ワークフローに基づくがんや希少疾患で発見される微細な突然変異を検知可能ヒトゲノム全配列解析コスト $16,000 $14,000 $12,000 $10,000 $8,000 $6,000 $4,000 $2,000 $0 配列解析プラットフォームのコスト比較ショートリード vs. ロングリード Short Read ショートリード 2.7 倍 5.9 倍 4.1 倍 Long Read ロングリード出所 :ARK Investment Management LLC,

NGS は臨床治療分野で使われ始めていますロングリードおよびショートリード型配列解析のコスト低下により NGS は臨床治療分野で以下などの幅広い応用が可能となっています遺伝性疾患のスクリーニングメタゲノム解析世界全体の死因の 20% は細菌ウイルス寄生虫などの病原体によるものです 1 NGS は感染性病原体を含め患者のすべての遺伝物質を迅速かつ正確に読み取ることができます 2

7 NGS は臨床治療分野で使われ始めていますロングリードおよびショートリード型配列解析のコスト低下により NGS は臨床治療分野で以下などの幅広い応用が可能となっています遺伝性疾患のスクリーニングメタゲノム解析世界全体の死因の 20% は細菌ウイルス寄生虫などの病原体によるものです 1 NGS は感染性病原体を含め患者のすべての遺伝物質を迅速かつ正確に読み取ることができます 2 多遺伝子リスクスコア (PRS) NGS 機器は DNA のパターンを認識可能なため専門家は患者のがん発症リスクを定量化できます高度なニューラルネットワークによって DNA と医用画像を組み合わせて PRS の正確性を向上させる取り組みが進められています 3 [1] Forbes, Jessica D, et al. Highlighting Clinical Metagenomics for Enhanced Diagnostic Decision-Making: A Step Towards Wider Implementation. Science Direct, Computational and Structural Biotechnology Journal, 27 Feb. 2018, [2] Hilton, Sarah K et al. Metataxonomic and Metagenomic Approaches vs. Culture-Based Techniques for Clinical Pathology Frontiers in microbiology, Apr. 2016, [3] Chang, Peter, et al. Deep- Learning Convolutional Neural Networks Accurately Classify Genetic Mutations in Gliomas. American Journal of Neurology, vol. 10, no. 7, 15 July 2018, 6

8 投資機会の規模 NGS による売上高は今日の 40 億ドルから 2023 年には 190 億ドルまで増加する可能性がありますコストが低下し続けるなかヒトゲノム全配列解析件数は急速に増加する見込みです 2018 年 * 売上高 38 億ドル 2018~2023 年平均販売価格 10 分の1 件数 50 倍 2023 年 ** 売上高 190 億ドル * 平均販売価格 1,900 ドル累計 200 万件ドルは全て米ドル ** 平均販売価格 190 ドル累計 1 億件上記の予測は限定的なものでありその信頼性を保証するものではありません出所 :ARK Investment Management LLC,

9 リスクとディスクロージャー当該企業が破壊的イノベーションを活用しながら既存の技術に代わるテクノロジーを開発し新しい市場を創出すると ARK が評価していてもそれらが事実と異なる場合や競合他社業界団体または地方自治体との政治的あるいは法的な問題を内包している場合がある点にご注意ください当資料は投資家教育および DNA 配列解析領域の持つ潜在的なポテンシャルを特定するためのものでありそのリスクや不確実性が ARK の予測やリサーチモデルに影響を及ぼす可能性があります投資家の皆様は当資料を ARK からの情報提供としてのみ使用してくださいまた市場リスク破壊的イノベーションリスク規制リスクに加え DNA 配列解析に関する以下の通りのリスクがあることにご注意くださいヘルスケアセクターのリスクバイオテクノロジー企業のリスク製薬企業のリスクヘルスケアセクターのリスクヘルスケアセクターは政府規制や医療保険制度医療費の国庫償還の制限医薬品およびサービス費用の増減製品責任賠償請求などの影響を受ける可能性がありますヘルスケア企業の多くは以下の可能性を含んでいます (i) 特許保護や知的財産権に大きく依存しており特許の失効により収益性に大きな影響がある (ii) 製品責任および類似の請求に基づく大規模な訴訟の対象となる (iii) 値上げを困難とする競争力にさらされ実質的には価格割引につながる可能性多くのヘルスケア製品は規制当局の承認を受ける必要がありますそのような承認プロセスは長期間に及び費用がかさみ結果として承認の遅延や承認されなかった場合ビジネスに悪影響を及ぼす可能性があります将来法律や規制の追加制定やより厳しい法規制が制定されることによりヘルスケア企業は重大な悪影響を受ける場合があります加えてヘルスケアセクターの発行体にはバイオテクノロジー産業医学検査研究医薬品検査研究および医薬品製造業において主な活動を行っている発行体が含まれておりこれらの発行体は以下にあげる追加的なリスクを含んでいますバイオテクノロジー企業のリスクバイオテクノロジー企業の評価は多くの場合限定的な数の製品の潜在的または実際のパフォーマンスに大きく依存しておりしたがってその製品の一つでも安全性有効性収益性に問題があることが判明した場合大きな影響を受ける可能性がありますバイオテクノロジー企業は米国食品医薬品局米国環境保護庁州および地方政府ならびにアメリカ国外の規制当局による規制を受けることがあります製薬企業のリスク製薬業界の企業はとりわけ製品およびサービスに対する政府の承認規制および償還率製品責任賠償請求特許の有効期限と保護競争激化により著しく影響を受ける場合があります 8

破壊的イノベーションに関するより詳細なリサーチは ark-invest.com/research をご覧ください 2019, ARK Investment Management LLC.

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10 破壊的イノベーションに関するより詳細なリサーチは ark-invest.com/research をご覧ください 2019, ARK Investment Management LLC. No part of this material may be reproduced in any form, or referred to in any other publication, without the express written permission of ARK Investment Management LLC ( ARK ). 当資料は情報提供を目的として作成した資料であり予告なく変更されることがあります当資料は明示的にも黙示的にも ARK によるサービスや商品の勧誘資料ではないため投資者の皆様は特定のサービスがご自身のニーズに適しているか等について弁護士その他投資専門家に相談されることを推奨します当資料内の企業および証券についてのすべての記載内容は ARK の見解に基づくものであり ARK による個別企業サービスの推奨または ARK による証券の売買または保有の推奨ではありません記載されている過去の実績は将来の運用成果等を約束するものではありません当資料には将来の業績に関する記述やその他将来に関する記述が含まれている場合がありますがこれらの記述は当資料作成時点の ARK の見解や過程に基づいたものであり既知または未知のリスクや不確実性が含まれています従って実際の業績事象などは記載されているものと大きく異なる可能性があります ARK が米国証券取引委員会に提出する届出書には当資料に掲載されている以外のリスクや不確実性が必要に応じて含まれている場合があります ARK は当資料に含まれる将来に関する情報を更新する義務を負いません当資料の情報は ARK が信頼できると判断した情報に基づき作成されていますが第三者から入手した情報の正確性完全性を保証するものではありません ARK およびその顧客並びに関係者は記載された証券または発行体に対して金銭的利害関係を有している場合があります ARK の見解は個別企業に対する保証ではなく証券の売買または保有の推奨ではありません証券取引委員会に推奨される過去 1 年間に ARK が顧客アカウントに対して行ったすべての売買のリストについてはをご参照くださいこのリストに記載されているパフォーマンスが将来の同等の利益を約束するものではありません詳細なディスクロージャー資料につきましてはをご覧ください ARK Investment Management LLC 3 E 28th Street, 7th Floor, New York, NY ark@ark-invest.com 9

11 当資料は日興アセットマネジメントが ARKのについてお伝えすることなどを目的として作成した資料であり特定ファンドの勧誘資料ではありませんまた当資料に掲載する内容は弊社ファンドの運用に何等影響を与えるものではありません投資信託は値動きのある資産 ( 外貨建資産は為替変動リスクもあります ) を投資対象としているため基準価額は変動しますしたがって元金を割り込むことがあります投資信託の申込み保有換金時には費用をご負担いただく場合があります詳しくは投資信託説明書 ( 交付目論見書 ) をご覧ください個別銘柄について言及していますが当該銘柄の売買や保有を推奨するものではなく当社ファンドにおける現時点での保有の有無ならびに将来の組入れもしくは売却を示唆するものでもありません 10

BIG IDEAS 2019 ディープラーニング : ソフトウェア 2.0 ディープラーニング ( 深層学習 ) とは人間の脳にヒントを得た人工知能の形態の 1 つですディープラーニングが適用された機械はプログラマーから指示を受ける必要がなくその代わりにデータを用いて自ら訓練を行ないます w

BIG IDEAS 2019 ディープラーニング : ソフトウェア 2.0 ディープラーニング ( 深層学習 ) とは人間の脳にヒントを得た人工知能の形態の 1 つですディープラーニングが適用された機械はプログラマーから指示を受ける必要がなくその代わりにデータを用いて自ら訓練を行ないます w ディープラーニング : ソフトウェア 2.0 ディープラーニング ( 深層学習 ) とは人間の脳にヒントを得た人工知能の形態の 1 つですディープラーニングが適用された機械はプログラマーから指示を受ける必要がなくその代わりにデータを用いて自ら訓練を行ないます www.ark-invest.com ARK ではディープラーニングによってあらゆる産業が変貌を遂げると考えます本資料は英語による