CRISPR遺伝子編集が食と健康の未来を形作る5つの方法

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この記事は2023年2月に初公開され、2024年4月3日に更新されました。

  • CRISPRは、HIVやがんなどの病気の予防、作物の強化、気候危機への対処に役立つ遺伝子編集技術です。

  • しかし、遺伝子改変をめぐる懸念は依然としてあり、多くの国で作物への遺伝子編集の利用が規制されています。

  • 世界経済フォーラムの年次「新興テクノロジー・トップ10」報告書は、2015年にCRISPR技術がもたらす可能性のある利点を取り上げました。

科学者が分子レベルで細胞を操作し、分子を取り除いたり、加えたり、融合させたりできるとしたらどうでしょう。その力で世界をどう変えられるでしょうか。

SFのように聞こえることが、科学的な事実になりました。2020年、CRISPR/Cas9と呼ばれる分子レベルの遺伝子編集技術「遺伝子のはさみ」が、その年のノーベル化学賞を受賞しました。

この発見以前は、細胞や植物、生物の遺伝子を改変するには時間がかかり、場合によっては不可能でした。

CRISPRの発見によって、遺伝子操作の新たな可能性が広がりました。病気の根絶から、過酷な環境でも育つ干ばつや害虫に強い作物の開発まで、幅広い用途があります。

CRISPRをめぐる懸念

CRISPRは画期的な技術として称賛されてきましたが、遺伝子改変への懸念も高まっています。2015年、ノーベル賞受賞者のジェニファー・ダウドナ教授を含む科学者グループが、CRISPRの先駆者の一人である同教授、人間への利用について一時的なモラトリアムを設けるよう求めました。

作物への遺伝子編集の利用は、すでに多くの国で規制されています。欧州連合(EU)は、植物の遺伝子改変のほぼすべてに制限を設けています。米国やその他大半の国では、新たな遺伝物質が加えられた作物のみが規制対象です。

CRISPRが食と健康にもたらすプラスの影響

遺伝子編集をめぐる議論が続くなか、健康状態から日々の食べ物まで、CRISPRがすでに影響を与えている5つの分野を紹介します。

1. 病気の診断と予防

世界で初めて、アムステルダム大学の研究者らがCRISPRを用いて、感染細胞からヒト免疫不全ウイルス(HIV)を取り除くことに成功しました。HIVは人間の免疫系を攻撃し、治療しなければエイズ(AIDS)につながることがあります。

この研究は現在、概念実証の段階にある点に留意が必要です。HIVのような病気を人間の体内から完全に根絶するためにこの技術を使えるようになるまでには、まだ長い道のりがあります。

また、失明などの症状や、がんなどの病気の治療にCRISPR遺伝子編集を用いる臨床試験も進行中です。

2022年1月には、米国食品医薬品局(FDA)が、CRISPRを用いて開発された新しいCOVID-19高速大量処理検査を承認しました。この検査は1日に数千件の検体を処理できます。

COVID-19ウイルスが肺細胞を攻撃するのを防ぐ、CRISPRを用いて開発された治療法の試験も行われています。米国のデューク大学の科学者らは、このCRISPR治療が、COVID-19による死亡の原因となる免疫反応も抑制することを発見しました。

2. 食べ物をより丈夫でおいしくする

CRISPR遺伝子編集で野菜の苦味を抑えることができます。Image: Pairwise

子どもに緑黄色野菜やサラダを食べてもらうのがどれほど難しいかは、親なら誰でも知っています。しかし、CRISPRがその助けとなり、健康に良い食べ物をよりおいしくします。多くの野菜の苦味を抑え、果物の風味を高めることで実現します。

遺伝子編集は、気候危機の影響に耐えられるよう過酷な条件下でも育ち、病気や害虫、干ばつに強い作物の開発にも使われています。

カリフォルニア大学バークレー校とイノベーティブ・ゲノミクス研究所の科学者らは、たとえば、病気に強いカカオの木を作り出しました。

3. 動物の健康を改善する

ウルグアイのモンテビデオにあるパスツール研究所の研究者らは、CRISPR技術を使って、家畜の遺伝子を改変し、病気への抵抗力を高めました。ある実験では、豚を豚インフルエンザなどの呼吸器疾患にかからないようにしました。

研究者らは、互いを傷つけないよう牛の角を切除するなど、痛みを伴う処置を避けることにも取り組みました。角のないアンガス牛に見られる遺伝子変異を導入し、角のないホルスタイン種を作り出しました。

世界経済フォーラムは、医療制度の改善に向けてどのような取り組みを行っているのでしょうか。

ヘルス・アンド・ヘルスケア・センターは、アクセス、公平性、レジリエンス、備えなど、世界の医療制度が直面する課題への理解を深めるため、リーダーたちをつなぎます。

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ついて足並みをそろえ、健康上の成果を高めるための協働を進められるよう支援します。

センターの取り組みを見る

4. 作物による気候危機への対処を支援する

科学者らはすでにCRISPRを使い、ウイルス、細菌、真菌に強く、極端な暑さや寒さにも耐えられる作物を生み出しています。また、米、小麦、トウモロコシの粒を大きくし、より大きく優れた大豆やアブラナ科作物も開発しました。

カリフォルニア大学のデービッド・サヴェージ教授は、同氏のチームが、気候危機を生き延びるだけでなく、その解決に積極的に貢献する米やソルガムの品種を間もなく開発できると考えています。大気中の炭素をより多く取り込み、根に蓄える品種です。

5. がんの新たな治療法

がんの個別化治療は、CRISPRの活用により実現に近づいています。2022年11月にネイチャー誌で報告された臨床試験では、遺伝子編集技術を使って患者の免疫系にあるT細胞を訓練し、その患者特有のがん細胞を認識して攻撃させました。

科学者らは、がん特有の遺伝子変異を特定し、T細胞ががんを見つけ出すようプログラムできました。また、CRISPR遺伝子編集を使ってT細胞を「強化」しました。科学者らによると、T細胞はがんに圧倒されることが少なくありません。

CRISPRは、世界経済フォーラムが2015年に発表した「新興テクノロジー・トップ10」報告書で取り上げられ、その5年後にはノーベル賞受賞につながる科学技術となりました。

この年次報告書は、メッセンジャーリボ核酸(mRNA)ワクチンなど、世界に大きな影響を与えるに至った、あまり知られていない技術をいくつも取り上げてきました。mRNAワクチンは、COVID-19ワクチンの大半の開発を支える技術となりました。

2023年版報告書では、医療提供を支援するAI、ウェアラブル医療機器に電力を供給する柔軟な電池技術、神経と接続するフレキシブル回路、メンタルヘルスを支援する仮想共有空間など、飛躍的な変化をもたらす技術を取り上げています。

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