この記事は2023年4月に初めて公開されました。2023年5月と2023年9月にそれぞれ更新されています。
科学者たちは、4大陸の47人のデータを用いて、より多様性に富んだヒトゲノムの地図を作成しました。
医療データは現在「限定的な多様性」に依拠しており、世界経済フォーラムは次の報告書でこの点を指摘しています：Global Health and Healthcare Strategic Outlook。
ここでは、遺伝学者であり『Nature』誌編集長でもあるマグダレナ・スキッパーが、ヒトゲノム計画の20周年における意義を解説します。Nature。
ヒトゲノム計画が20周年を祝ったわずか数週間後、医療研究をより公平なものにすることが期待される、DNAマッピングにおける新たな節目に到達しました。
世界経済フォーラムのGlobal Health and Healthcare Strategic Outlookが指摘しているように、「健康の公平性における格差は医療データに根強く組み込まれている」。現在の医療データは「限定的な多様性」に依拠しています。
ヒトの遺伝的多様性をより正確に反映させる試みとして、科学者たちは「ペangenome（汎ゲノム）」の草案を作成しました。アフリカ、南北アメリカ、アジア、ヨーロッパの47人のDNAを解析したもので、遺伝子と疾患の関連を研究する助けになる可能性があります。
2019年に発足し、その研究成果を科学誌Natureに発表したヒトパンゲノム参照コンソーシアムは、ヒトゲノム計画の成果を基盤としています。同計画は2003年4月に、ヒトゲノムをほぼ全体にわたって初めて解読しましたが、その大部分は1人のDNAに基づいていました。
ヒトゲノム計画は13年を要し、約30億ドルの費用をかけた国際的な共同研究でした。米国、英国、フランス、ドイツ、日本、中国の20の大学および研究機関の研究者が参加しました。これらの研究グループは総称して、International Human Genome Sequencing Consortiumとして知られるようになりました。
ゲノム――「生命の書」――とは、ある人間や生物に関する遺伝情報の全体を指します。個人のDNAをマッピングすることで、科学者はがんを含む疾患の原因となる遺伝子変異の研究を進めることができ、将来的には医師が個別化精密医療を処方できるようになる可能性があります。
ヒトのY染色体は、他の機能の中でも男性の性を決定する染色体ですが、最近その塩基配列の解読が完了しました ――これは「ヒトパンゲノムの最後のピース」であると、Natureは報じており、将来的には不妊治療における画期的な進展につながる可能性もあります。
マグダレナ・スキッパーは遺伝学者であり、Natureの編集長です。同誌は2001年にヒトゲノムの塩基配列の草案を発表しました。
ここで彼女は、このプロジェクトが私たち自身について何を教えてくれたのか、そしてこの20年間で遺伝学の理解がどのように発展したのかを解説します。
ゲノムとは何か、そしてそれはなぜ私たちの生活にとって重要なのか？
最も単純な説明は、ゲノムを特定の生物的実体を構築するための一連の指示と考えることです。これらの指示は解釈の余地があり、つまりゲノムは真空中に存在するのではなく、環境の文脈の中に存在するということです。詩を読む異なる人々に例えてみましょう。詩は一定の方法で書かれ、文字と言葉から構成されています。しかし、異なる人々がその詩を読むと、異なる感情を呼び起こし、異なる力学を持つ可能性があります。
私の例えでは、その詩を読む異なる人々とは、ゲノムという詩が読み解かれる異なる環境条件にあたります。ゲノムは一連の指示であり、当然ながら遺伝子で構成されています。しかし、ゲノムには遺伝子以外にも非常に多くのものがあります。それらの遺伝子をどのように読むかについての指示や、その他多くの要素があり、それらについては、その完全な意味と機能を探求し理解し続けているところです。
ヒトゲノムの解読は今から約20年前に行われ、これは真に国際的な共同作業でした。今日では、ゲノムの解読ははるかに簡単になりました。現在では、臨床の場、ヒト集団の複雑さを理解する場、そして人類の歴史を理解する場で応用されています。
つまり、ゲノム科学は医療の専門分野、古生物学、考古学と融合することで、その特定の貢献がなければ決して到達できなかったであろう、他分野への知見をもたらします。それは単に疾患へのかかりやすさや疾患の性質に関する情報にとどまらず、特定の個人や集団が最もよく反応する、あるいは有害な副作用をほとんど示さない可能性が高い、最も効果的な治療法に関する情報でもあります。
このプロジェクト以降、遺伝学に対する私たちの理解はどのように変化しましたか？
私たちは遺伝学の側面を直感的に理解しています。誰にでも親族がいます。両親、場合によっては子ども、兄弟姉妹がいます。私たちは家族の構成員に似ており、他の人とは異なることを知っています。もちろん、その理由は私たちの遺伝子にあり、家族の構成員と遺伝情報を共有しているという事実にあります。それでも、この分野はしばしば誤解されています。例えば、遺伝的決定論という装いのもとで。
ヒトゲノムと、他の生物のゲノム情報が利用可能になったことで、私たちを生物学的実体として定義する地図と、私たちの周囲にある他の生物学的実体の地図を描き始めたことを見るのは魅力的です。最初のヒトゲノム配列が解読されてから20年以上が経った今、私たち自身について、そして時に「生命の書」と呼ばれるものについて、非常に多くのことを学んだことは驚くべきことです。
学べば学ぶほど、その問題は極めて複雑であることがわかってきます。私たちの遺伝学は環境の文脈の中で展開され、遺伝学と環境との相互作用は非常に複雑です。例えば、ある種のがん（特定の種類のがんとしましょう）などの疾患を発症するかどうかは、確かに遺伝学の組み合わせによって決まりますが、同時に環境への曝露、生活習慣、食事、行動、飲酒、そして遭遇する可能性のある有害物質にも左右されます。
今日、私たちはゲノム工学について考えていますが、医療の文脈においては、それは現在の現実というよりも、依然として将来の展望です。今日の医療の多くは、疾患へのかかりやすさや投薬の観点から、遺伝学とゲノム科学の理解によってすでに影響を受けています。個人の遺伝的背景によっては、特定の病気に対して、時期の異なる別の薬が処方される場合があります。また、遺伝学が遺伝的祖先とどのように関わり合っているかについても、はるかに多くのことがわかってきています。そのため、特定の薬剤は一部の集団では効果があっても、他の集団では効果がないことがわかっており、その知識は遺伝学の理解から得られたものです。
世界経済フォーラムは医療の現状をどのように改善していますか？
健康・医療センターは、アクセス、公平性、レジリエンス、準備態勢を含め、世界中の保健医療システムが直面する課題を理解するために、リーダーたちを結びつけています。
信頼に基づく対話と官民連携を通じて、同センターはパートナーが共通の優先課題に沿って連携し、健康アウトカムの改善に向けた集団行動を推進できるようにしています。
ゲノムに関する研究の次なる展開は何でしょうか？
今日、私たちはゲノムについて非常に多くのことを理解しています。遺伝的な感受性を理解しています。ゲノム内の変異の中には、ある種の疾患、あるいは特定の薬物治療に対する反応や副作用を引き起こすものがあることも知られています。
同時に、まだ十分に理解できていないことも非常に多くあります。遺伝学は、例えば体格、身長、心血管疾患といった、非常に複雑な形質に関わることがあります。ゲノム内の多くの異なる要素が、誰かの身長や心臓疾患を発症する可能性を総合的に左右しています。
ゲノム内の異なる要素が相互に作用し、特定の個人において特定の結果をもたらす仕組みについては、かなりのことがわかっています。一方、問題の複雑さゆえに、遺伝的要素が環境に対してどのように作用するのかを理解することは、はるかに不得意です。
場合によっては、他のケースよりも少し単純なこともあります。身長を例に挙げると、身長の遺伝的要素に加えて、栄養という重要な要素があることは驚くことではありません。栄養不良の人は、本来到達しうる身長まで成長する可能性が低くなります。しかし、他の例はこれよりもはるかに複雑です。
特定のゲノムが異なる環境下でどのように振る舞うかを完全に理解し、予測できるようになるまでには、まだ非常に長い道のりがあります。これは、今日のヒト遺伝学が直面する最大かつ最も興味深い課題の一つでしょう。
