人間の便は、健康についての貴重な情報の宝庫です。新しい技術に対応したトイレは、便が流される前に重要な洞察を得る方法を提供する。
スマートトイレ。COVIDを含む病気に対する次のツール
By Natalie Sabin
2022年4月27日 C 毎日、あなたの健康に関する重要な情報が、文字通りトイレに流されている。便には、食生活で不足しているものからCOVID-19を含む致命的な病気まで、さまざまな状態を明らかにすることができるバイオマーカーの正真正銘の宝庫が含まれているのです。
糞便を評価する医師特定の種類の癌を検出することができます、マイクロバイオームへの洞察を与えるし、栄養と生活習慣に深い一見を提供する、ジェシー Ge、MD、スタンフォード大学医学部泌尿器科の言う。
過敏性腸症候群や炎症性腸疾患の治療をカスタマイズする医師を助けることができる、と彼女は言う。そして、もっとたくさん。
どれだけの病態を調べることができるのかさえ分からない、とGeは言う、なぜならたくさんあるからである。
問題は、今日の便の評価方法は高価で、不便で、ちょっとグロいことである。多くの検査は、トレイにうんこをして、サンプルをすくい上げ、それを研究室に郵送させる。これでは、患者さんがやる気を出さないとできないので、大きな障壁になってしまいます。
Geや他の科学者によれば、一つの解決策は、実験室レベルのサンプルを最初に落とした場所で捕捉できるスマートトイレを作ることです。そうすれば、医師も患者も、ほとんど何もしなくても、重要な知見を得ることができます。実際、Geと他の研究者がNature誌に書いた最近の論文では、スマートトイレがCOVID-19を監視し、ウイルスを抑制するための次のツールになるかもしれないと説明しています。
スマートトイレの歴史
トイレが発明されて以来、私たちはトイレを改良してきたと言えるかもしれません。1596年にジョン・ハリントン卿が現代の水洗トイレを開発し、1700年代にはヨーロッパでビデやその他の贅沢な機能を備えたトイレが普及しました。
そして、1700年代にはウォシュレットなどの機能が加わりました。今日のトイレは、洗浄、暖房、乾燥だけでなく、ターゲットに光を当てたり、音楽を流したり、アロマセラピーCを追加したり、すべてモバイルデバイスの利便性から行うことができるようになっています。
しかし、Geと彼女の同僚がNatureに書いたスマートトイレは、さらに一歩進んで、あなたの健康を検査するものです。
故サンジヴ・サム・ガンビル医学博士は、1980年代からスマートトイレ技術の先駆者でした。彼の目標は、精密医療と呼ばれる早期発見と予防にヘルスケアを集中させることでした。現在では、ガンビール博士の同僚であるパク・スンミン博士がこの研究を引き継いでいます。(パークはGes論文の共著者であり、リード・データ・サイエンティストである)。
Parkは、尿と便を分析するスマートトイレのプロトタイプ、Kanariaを設計しました。カナリアは、尿や便の量、頻度、色、粘度を評価し、血液や粘液の有無を確認し、経時変化を追跡することができます。
他のスマートトイレでも、スキャン技術を使って、便に血液などが混じっていないかを調べることができます。例えば、2021年にデューク大学の研究者が発表したものは、便の一貫性や血液の有無を分析するものだった。
しかし、Parksの新しいスマートトイレのコンセプトはさらに進んでおり、COVID-19を含む特定の病気Cを特定できる自動糞便サンプリング・分析システムを使用するという。
スマートトイレとCOVID-19
科学者たちはすでにCOVID-19について排水をチェックしています。しかし、この方法では、公衆衛生担当者が地域社会の変化を発見することはできても、個人に対する洞察を得ることはできません。
パークスの新しいスマートトイレのコンセプトは、コロナウイルスと呼ばれています。COV-ID（Coronavirus: Integrated Diagnostic）Toilet」と名づけられたこのトイレには、ウイルスのサンプルを採取して検査するための機械的なアームが搭載されています。ユーザーはまず、スマートフォンでQRコードをスキャンして検査に同意します。15分後には結果が出ます。
患者を診断するだけでなく、疫学的な研究においてウイルスを理解することが大きな目的です」とPark氏は言う。
COVID関連RNAが存在するかどうか、糞便を頻繁に広く検査することで、ウイルスの挙動をよりよく理解できるようになると、彼は言う。
例えば、一人の人間から複数のサンプルを採取すれば、病気の進行と終息に伴うウイルスの排出をモニターすることができる。例えば、COVIDに感染しても症状が出ない人もいれば、数週間あるいは数ヶ月にわたって症状が出る「ロングCOVID」と呼ばれる患者もいるのだ。
スマートトイレがあなたの近くのバスルームにもうすぐやってくる？
Park氏らが構想するCOVID追跡トイレは、適切な資金調達とFDAの承認が得られれば、今後3年以内に利用可能になる可能性がある（どちらも保証されていない）。(一方、スマートトイレのプロトタイプはすでにいくつか存在し、1年ほどで一般に入手できるようになるだろうとPark氏は言う。
これらのモデルは、座っている時間、最初の排便までの時間、排便の色、ブリストルのスケールデータ（形状や一貫性の尺度）などの一般的な情報を収集します。これにより、水をもっと飲む、食物繊維をもっと摂るなど、健康増進のためにその人が行うべき身体的・行動的変化を明らかにすることができるのです。
将来的には、体内の化学的性質など、より多くの健康指標を評価できるようになるでしょうが、まだそこまでには至っていません。しかし、まだそこまでは到達していません。彼は、はるかに難しいがん診断のようなものが、今後5年以内に可能になるかもしれないと予測しています。また、マイクロバイオームについては未知の部分が多いため、スマートトイレが診断や治療につながる知見を提供できるようになるには、7年以上かかるかもしれません。
資金調達とテスト以外に、スマートトイレが直面する大きなハードルは、安全かつ効果的に使用するために、どのようなセキュリティとヘルスプライバシールールが必要なのかを決定することです。
多くの疑問が残ります。収集した個人情報の安全な取り扱いや保管方法は？個人情報を最も安全に扱い、保存する方法は何か？HIPAA（医療保険の相互運用性と説明責任に関する法律）に準拠するためにはどうすればよいのか？
目標は人々を助けることだ、とパークは言う。そのためには、セキュリティやプライバシーのような潜在的なリスクよりも、利益が上回らなければなりません。そのためには、生命倫理が最優先されます。
