在降低环境负担的同时利用细胞低成本制造药品原料的“智能细胞”技术正在开发之中。日本三井化学的子公司计划通过细胞培养来取代源自树木的抗癌药原料。竹中工务店等正在研究利用番茄生产骨质疏松症治疗药物成分。这些技术有望降低原材料对海外进口的依赖，同时还有助于抑制医疗费用的增加。
北海道三井化学公司（北海道砂川市）开发出了通过在控制紫杉树的细胞基因表达后对其进行培养，从而高效生产抗癌药原料的技术。包含培养液在内的一升细胞可以制造约132毫克原料。另外，该公司还计划通过改变基因或培养条件，在2022年春季之前将产量提高至目前约8倍的1克。
北海道三井化学公司正在研发通过培养紫杉树细胞来低成本生产抗癌药中间体的技术（图片由该公司提供）
以紫杉提取物为原料的紫杉烷类抗癌药已被用于乳腺癌和宫颈癌等的治疗。日本国内也在广泛使用，原料主要依赖从中国和印度等的进口。据说全球市场规模达到4000亿～5000亿日元，并且在以每年10％的速度增长。
目前约80％的原料是从紫杉中提取的，而种植紫杉需要广阔的土地。种植期也长达10年左右，并且气候变化和病害虫还会带来供给风险。如果能利用新开发的技术生产，所需的土地面积可以减小至原来的2千分之1，生产期也可以缩短至半年，从而降低成本。
受新冠病毒大流行的影响，出现了药品原料的国际物流延迟的情况。该公司生命科学中心主任多叶田誉表示：“应该担负起重要药品原料的供应责任”。如果国内生产取得进展的话，可以加强供应网络。
竹中工务店、麒麟控股和神户天然物化学等公司利用番茄细胞制作了用于骨质疏松症治疗药物的“活性维生素D3”。这种成分目前主要利用进口原料进行化学合成。预计2021年的全球市场规模将达到5.5亿美元（约600亿日元）。
竹中工务店等利用细胞生产了骨质疏松症治疗药物的成分“维生素D3”（图片由该公司提供）
这些公司通过使两种基因失去活性制作了维生素D3的中间产物。竹中工务店的负责人表示：“计划7年后实现商用化”。
融合生物技术和信息技术，提高植物和细胞等的物质生产能力的智能细胞属于“合成生物学”的研究领域。与以往的基因改造不同，智能细胞可以按人类的意愿设计基因组（全遗传信息），让微生物和植物产生有用的物质。
智能细胞受到关注的契机源于拥有人工合成基因组的细菌，这是大约10年前美国的研究人员制造的。作为有助于实现“人造生命”的物质引起了巨大的反响。从那时起，合成生物学开始在全球蓬勃发展。
2013年，美国药品初创企业Amyris（加利福尼亚州）确立了利用合成生物学技术大量生产抗疟疾药“青蒿素”的方法。该公司利用计算机预测了产生青蒿素的酵母的基因组合，然后合成DNA导入了酵母中。
日本方面，新能源产业技术综合开发机构（NEDO）2016～2020年度支援了名为“智能细胞项目”的一系列研究。三井化学的子公司和竹中工务店也是其支援对象。
根据美国调查公司BCC Research的数据，合成生物学的全球市场规模在2019年为53亿美元（约5800亿日元），预计到2024年将扩大至189亿美元（约2.1万亿日元）。除药品外，还有望用来生产化学产品、化妆品和食品等。
日文：草盐拓郎、张耀宇、《日经产业新闻》，2021/08/05
中文：JST客观日本编辑部
