おしっこは健康の宝庫かもしれません。そしてそれを最大限に活用するには、世界はスマートトイレを必要としています。
それが新しい、小規模なものですに発表された研究自然今月は、定期的な尿の採取と、私たちのおしっこに含まれる何千もの変化する指標の分析が、人の健康に関する情報を確実に提供できるかどうかを確立することを目指しています。
この研究の著者であるウィスコンシン大学のジョシュア・クーン博士とイアン・ミラー博士は、10日間の実験では被験者がクーン氏とミラー氏の2人だけだったため、さらなる研究がまだ必要だと述べている。しかし、彼らはまた、人の尿を収集して分析できる非侵襲的なデバイス、たとえばスマートトイレなどは、個別化された予測医療のための革新的なツールとして機能する可能性があるとも考えています。
ああ、ご存知ないでしょうか、彼らはそのようなスマートなトイレを自分たちで作っているのです。しかし、彼らだけではありません。
クーンとミラーは未来のスマートトイレをどのように構想しているか。 クレジット: Dasom (Somi) Hwang
輝くものはすべて黄金のシャワー
最近では、ヘルステック企業や大手テクノロジー企業さえも、りんごそしてグーグル多くの企業は、主に AI アシスタント、フィットネス トラッカー、スマートウォッチ、さらには手に持っているスマートフォンからの健康データを収集するビジネスに参入しています。ヘルスケアにおける現在の鼓動は、ビッグデータが私たちの健康状態をリアルタイムで監視できるようになり、将来的には社会レベルでの病気や健康の傾向を予測できるようになるということです。そして、データ主導型医療のこれからの時代において、この研究の著者らは、尿は未開発の資源であると考えている。
クーンとミラーは、ウィスコンシン大学とモーグリッジ研究所で代謝システムを研究しています（研究の一部は国立一般医科学研究所から資金提供を受けています）。彼らは、私たちが摂取したものであるか、体内のプロセスの結果であるかにかかわらず、私たちの体が代謝したもの（「代謝産物」と呼ばれる）を反映する分子を分析します。
研究者らは、尿中には何千もの代謝産物が存在し、その多くが喫煙、飲酒、睡眠、運動、さらには病気などの私たち自身の習慣に関連していることをすでに確立しています。私たちの習慣が変化すると、これらの代謝産物のレベルも変化します。
スタンフォード大学教授で、医療のための生物医学データを研究しているが、この研究には関与していないマイケル・スナイダー博士は、「健康を知ることができる、アクセスできる体液はそれほど多くない」と語った。 「尿は監視するのが理にかなっているものの一つにすぎません。」
個人レベルで定期的に尿を記録することで、行動に移せる情報が得られる可能性があるというのが理論です。たとえば、最終的には、症状が現れる前に尿路感染症が進行しているかどうか、または十分な運動をしているか、アルコールを飲みすぎているか、または将来病気を引き起こす可能性のある炎症を起こしているかどうかを知ることができる可能性があります。
また、Apple Watch で心拍数をモニタリングするなど、多くの人がすでに行っているデジタル ヘルスケアを補完するものになる可能性もあります。クーン氏は、尿を分析してライフスタイル情報を得ることで、人間の健康に関するより完全なビジョンが得られる可能性があると述べています。なぜ心臓の問題の背後には、Apple Watchだけではできないことがあるのです。
あなたのオシッコは「指紋」のようなものになる可能性があります。
このデータが個人について伝えることができる以上に、多くの人々からのこの大量のデータが将来の病気の発生やその他の種類の医学的予測について何を教えてくれるのかはまだ分からないとクーン氏は言う。
この可能性を活用するために、クーン氏とミラー氏は、尿中の情報が睡眠やアルコール摂取などのライフスタイルの選択とどのように対応しているかを測定できるかどうかを確認しようとしました。彼らの習慣を追跡することで、特定の代謝物がライフスタイルに基づいて変動することを証明することができました。
おしっこが「指紋」のようなものになる可能性もあります。私たちの尿の代謝構成は人によって異なります。研究の対象となった 2 人の被験者間だけでも異なって見えました。個人の「ベースライン」レベルを知ることで、個別化されたヘルスケアがより正確になる可能性があります。たとえば、人のベースラインが変化した場合、それが警告サインとして機能し、「症状が現れたときに対処するのではなく、予防的治療」が可能になる可能性があるとミラー氏は述べています。
そのベースラインと変化を定期的に比較することが、スナイダー氏の特に興味深い点です。
「このように頻繁に測定することで、（人の）健康状態の変化を実際に追跡することができますが、医学ではこれはほとんど行われていません」とスナイダー氏は述べた。 「自分自身の健康状態を知ることは、非常に重要です。そして、その状態からの変化を見つけることが、症状が出るずっと前に病気を早期発見する鍵となります。」
この研究では 3 番目の発見が示されました。それは、おしっこを集めるのは時間とリソースを大量に消費するだけでなく、煩わしいことです。だからこそテクノロジーが追いつく必要があると彼らは言うのです。
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「採取したすべての尿サンプルを収集するのは不便であることがわかりました。私たちはそれを発見しました」とクーン氏は語った。 「しかし、それができるトイレがあれば、違いが生まれるでしょう。」
スマートトイレがやってくる
クーン氏の研究グループは、まさにそれを実現するスマートトイレの開発に取り組んでいる。彼らは、2020 年春にアイデアを実証するためのプロトタイプを作成する予定だと述べていますが、Mashable との予備イメージの共有は拒否しました。その後、資金を獲得し、臨床試験を実施し、市場に投入することになります。遠い話のように聞こえるかもしれませんが、彼らのビジョンは明確です。
「私たちが目指している装置はまさにトイレです」とクーン氏は語った。 「見た目はトイレで、何もせずに尿を採取してくれる。そうすることで、人々に役立つデータが得られると考えています。」
Coons のデバイスは、個人がトイレを使用するたびに尿をサンプリングし、サンプルを測定するための内蔵の実験ツール (質量分析計と呼ばれる) を備えています。その測定値は患者のスマートフォンに送信され、患者はそこで自分の健康状態をリアルタイムで監視したり、その情報を医師や医療分析会社に送信したりすることもできる。
TOTOの生産終了したスマートトイレの初期モデル。 Credit: YOSHIKAZU TSUNO / AFP via Getty Images
別の企業であるTOTOは、2000年代初頭に「尿中の糖分濃度を分析し、血圧や体重をチェックし、さらには体温やホルモンバランスも測定する」スマートトイレを開発したとされている。しかし、トトは廃止した、需要が低いため。
パナソニックやグーグルを含む他の企業もスマートトイレの開発に動いている。しかし、それらはいずれも機能が限られており、血圧、体脂肪、血尿などの測定値を収集するものでした。クーン氏は、自分のデバイスがより広範囲に及び、個人と社会の両方に影響を与えるものであると考えています。
「これについて私にとって興味深いのは、想像できるほど多くの可能性があるということです」とクーン氏は語った。 「最終的には、この装置を構築し、大規模な人口を対象にこれらの測定を行うことができれば、健康とライフスタイルの追跡に関する考え方を変える扉が開かれると私たちは考えています。」
おしっこの限界に挑戦しますか？
Coon 氏のスマート トイレに対するビジョンは現実的ですか?
スナイダー氏は、尿中の代謝物を定期的にモニタリングすることで健康に関する洞察が得られるという理論には同意しているが、クーン氏の2人による10日間の研究が十分な基礎を築くかどうかには懐疑的である。
「有用性を実証するには大規模な研究が必要だと思う」とスナイダー氏は語った。 「長期的にはそれらが役に立つことに疑いはありません。問題はどれだけ早くなるかですが、それに対する答えはわかりません。」
他の専門家 (および競合他社) はさらに強力ではありません。
「あまり実用的とは思えません」し尿分析会社の創設者ヴィク・カシャップ氏は言うあなたラボ、 言った。 「彼らは興味深いことを研究していますが、現実の世界に進出することになるかどうかはわかりません。」
Toi Labs では、Kashyap と彼のチームがヘルステクノロジーをトイレに導入する最良の方法を何年も研究してきました。彼の会社は現在、自社のスマートトイレ製品である True Loo の臨床試験を行っています。 AI 画像を使用して便と尿を分析し、健康に関する洞察を得ることができます (うんちの見た目は明らかにあなたの健康についてたくさん話してください！）。カシャップ氏は、クーン氏のような「質量分析計」実験ツールの代わりにイメージングを使用するという選択は意図的だったと述べ、クーン氏が依存しているツールや科学には商業環境においていくつかの重大な欠陥があると述べた。
「私たちは合わせて数十年以上にわたってスマートトイレの開発に取り組んできました」とカシャップ氏は語った。 「この種のアプローチが市場に参入する可能性は非常に低いでしょう。」
Kashyap 氏は、質量分析計は研究室で機能する大型で高価なツールであると考えていますが、「日常のトイレ環境では必ずしも機能するとは限りません」。
カシャップもクーンの科学を売りにしていません。同氏によると、質量分析計は薬物検査など、特定のものを探すのに適しているという。しかし、真の家庭用スマートトイレに必要なほど十分に実証されているとは考えていない。
他の競合他社や専門家も同様に懐疑的です。マイクロバイオーム研究会社シード・ヘルスの共同創設者兼共同最高経営責任者（CEO）であるラジャ・ディール氏は、血液とうんちも検査しない尿検査の可能性を理解していない。
「生物学的データの継続的な測定という概念は興味深いものです」と Dhir 氏は Mashable に語った。しかし、現実の世界で人々がそれを実際に多く活用できるかどうかについては、彼は確信していません。
それでも、クーン氏、ミラー氏、さらにはスナイダー氏さえも、十分な研究と時間と投資があれば、未来の医療がただのドブに流されるのを防ぐことができると楽観視している。
「私はずっと、いつかはスマートトイレが必要だと言い続けてきた」とスナイダー氏は語った。 「その日が来たと思う。」
訂正: 2019年12月16日午後2時53分東部標準時
この記事は、Toi Labs の研究をより正確に反映するために更新されました。Toi Labs は便サンプルの「写真撮影」ではなく「画像化」を行っています。