「精密な遺伝子工学」は、 2015年の新興技術10選 の一つとして、 世界経済フォーラムの新興技術メタ評議会が取り上げました。
遺伝子工学は、医療、農業、産業で長年利用されてきましたが、利用可能な技術がはるかに精密になるにつれ、新たな段階に入りつつあります。何が可能になりつつあり、どのような影響がもたらされるのでしょうか。コーネル大学農学・生命科学部の客員研究員で、環境に関する複数の著書があるマーク・ライナス氏とともに、これらの問いを探ります。
質問：これまで遺伝子工学はどのように行われてきたのでしょうか。また、どのような限界がありますか。
一般に、細菌ベクターとして知られるものを使います。簡単に言えば、生物に挿入したいDNAの配列を取り出します。たとえば、ニンジンにビタミンAを作らせるDNAです。それを細菌に挿入します。通常は アグロバクテリウム・ツメファシエンス を使い、その細菌を改変したい生物、たとえばイネに導入します。細菌は運搬手段として働き、ニンジンのDNA配列をイネのゲノムに挿入します。これは実証済みの信頼性の高い技術です。問題は、ニンジンのDNAに望む効果をもたらし、望まない影響を起こさせないためには、イネのゲノムの正確に適切な位置に挿入しなければならないことです。しかし、細菌がどこに着地するかを制御する方法はありません。別の本から一節を取って無作為に貼り付け、本を編集しようとするようなものです。望む結果を得るまでに、この手順を何度も繰り返す必要があるかもしれません。
質問：何が変わったのでしょうか。
DNAをはるかに精密に編集できる新しい技術が登場しています。ワープロを使って本を編集するようなものです。現在、最も大きな期待を集めている例は、おそらくCRISPR-Cas9でしょう。これは、ゲノム内の特定の位置を見つけ、狙ったとおりにDNAの一部を切り取ったり挿入したりできる分子です。CRISPR-Cas9技術は発明されたのではなく、自然界で発見されました。何十億年もの進化を経た微生物に見いだされたのです。大まかに言えば、生物がウイルスに攻撃されると、そのウイルスのDNAの一部を取り込み、自らのゲノムに挿入します。そのため、再びウイルスに遭遇したときにはそれを記憶しており、撃退する準備ができています。CRISPR-Cas9が自然界でどのように働くか、またツールとして利用できることを科学者が認識したのは2013年のことであり、その影響の多くは今なお研究されています。遺伝子工学の精度を高める新技術はCRISPR-Cas9だけではありません。別の例にZFNsがあり、この分野の進展はさらに進んでいます。現在、第2相臨床試験中のHIV攻撃技術の基盤となっています。CRISPR-Cas9がヒトの治療に適しているという保証は、まだありません。しかし、研究者たちは使いやすさに期待を寄せています。
質問：遺伝子工学の精度が高まると、どのような影響がありますか。
主に、あらゆる技術と同じく、安価で使いやすくなれば、利用はますます広がります。そのため、今後数年間で遺伝子工学をめぐる活動や革新が爆発的に増えると予想できます。コミュニケーションの観点からは、他の生物のDNAの一部をつなぎ込むのではなく、ゲノムを直接編集できることも、遺伝子工学に対する人々の認識を変える可能性があります。残念ながら、「トランスジェニック」遺伝子組み換え生物をめぐっては多くの論争があり、その結果として官僚的な障壁が生じ、欧州連合、アフリカ、アジアの広い地域では遺伝子組み換え作物がほとんど栽培されていません。規制上の負担は、生物を遺伝子改変する実務上の難しさよりも、はるかに大きな障害です。遺伝子改変は、学部生でもできるほど簡単です。新技術は、語られ方を変える貴重な機会をもたらします。
質問：安全性の面で、新しい技術は従来のものと異なるのでしょうか。
いいえ。すべては人々の認識の問題です。論争の主な原因は、DNAの働きに関する一般的な誤解です。DNAは基本的に4文字からなるアルファベットにすぎず、あらゆる生物に必要な生物学的情報をすべて符号化できます。しかし多くの人は、特定の生物のDNAには何らかの形でその生物の本質が宿っていると思い込んでいます。そのため、たとえばブタの遺伝子がバナナに挿入されたと聞くと、嫌悪感を示すことがよくあります。イスラム教徒はそのバナナを食べられるのか、といった疑問も生まれます。人々に間違いを指摘するのは難しいため、行き詰まりを打開する方法を見つけなければなりません。生物のゲノムが直接編集されたと聞けば、世間の反応は和らぐかもしれません。これは、望ましい効果をもたらす偶然の突然変異が起きるのを待つ、従来の品種改良に近いと感じられる可能性があります。精度が高まることで、意図しない結果への懸念も和らぐかもしれません。また、現在開発中の多くの技術革新が、主として発展途上国の小規模農家に利益をもたらすという事実も、社会的受容を後押しする可能性があります。
質問：より精密な遺伝子工学がもたらす主な長期的利益は何でしょうか。
農業では、気候変動によりよく対処でき、土地、水、肥料などの投入資材をより少なく使う作物を設計できるようになり、さまざまな有益な効果が期待できます。作物は、影響を及ぼす可能性が最も高い病原体に抵抗できるよう、ますます遺伝子改変されるでしょう。その結果、病原体は恐ろしい「底辺への競争」のように変異することになりますか？ 家畜の収量向上にも応用されるでしょうが、動物の遺伝子改変に対する人々の嫌悪感が、その利用を制限する可能性があります。ヒトの治療では、遺伝子が幅広い疾患に関与していることを踏まえると、可能性は事実上無限です。精密な遺伝子編集によって、個人固有のDNAに合わせた治療を行う個別化医療への道が開かれます。産業用途も忘れてはなりません。閉鎖系で遺伝子改変微生物を用い、医薬品からバイオ燃料まで、あらゆるものを生産する用途もあります。
著者：マーク・ライナス。コーネル大学農学・生命科学部の客員研究員で、環境に関する複数の著書があります。
画像：2009年10月14日、ウィーンの南東約50キロ（約31マイル）にあるゼーバースドルフの国際原子力機関（IAEA）研究所で、科学者が遺伝子研究を行っている。REUTERS/Herwig Prammer
