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食卓から医療まで、「ゲノム編集」による革命は未来をどう変えるのか【サイエンス思考】

サイエンス思考

生命科学に革命をもたらしたゲノム編集の手法「クリスパーキャス9」の生みの親、エマニュエル・シャルパンティエ博士(左)と、ジェニファー・ダウドナ博士(右)。ゲノム編集は、いったい何がすごいのか?

sumroeng chinnapan/Shutterstock.com、Maja Hitij/Getty Images、Lachlan Cunningham/Getty Images。

生物の遺伝子を自由自在に書き換える技術「ゲノム編集」。

ドイツ、マックスプランク研究所のエマニュエル・シャルパンティエ博士と、アメリカ、カリフォルニア大学のジェニファー・ダウドナ博士は、ゲノム編集の新たな手法を見出し、生命科学に革命的な影響を与えたとして、2020年のノーベル化学賞を受賞しました。

この2人の科学者が発見したのは、CRISPER/CAS9(クリスパー・キャスナイン)という、DNAサイズの「小さなハサミ」でした。

このハサミの登場は、生命科学の時計の針を大きく進めることになりました。

ゲノム編集の登場によって、生命科学の世界に何が起きているのでしょうか。そして、ゲノム編集の他にもすでに私たちの社会に広がりつつあるゲノムを応用した取り組みは、未来に何をもたらすのでしょうか?

日本遺伝学会会長、東京大学の小林武彦教授に聞きました。

品種改良とゲノム編集。何が違うの?

リンゴ

「リンゴ」と言っても、色や大きさ、味など品種によってさまざま。これは、品種改良の賜物です。

Kayleigh Voos/Shutterstock.com

「実はおいしいけれど、寒さに弱いリンゴの木」と、「実はおいしくないけれど寒さには強いリンゴの木」を交配すると、どうなるでしょうか。

うまくいけば、「おいしい実をつける寒さに強いリンゴの木」ができるかもしれないし、失敗すれば「実がまずく寒さにも弱いリンゴの木」ができるかもしれません。

リンゴのおいしさを決める遺伝子や、寒さへの耐性に関する遺伝子が次の世代のリンゴに遺伝するかどうかは運次第です。

親と子が、まったく同じ姿形にならないように、あらゆる生物は世代交代を繰り返すことで少しずつ遺伝子が変化していきます。この時、ある特徴を持つ個体同士を選り好みして交配させていくことを繰り返していけば、いずれその特徴が強く現れるようになります。

根気強くこの作業を繰り返し、新たな品種を作っていくことを「品種改良」といいます。

犬種の違い

犬種の違いも、品種改良の賜物です。

Liliya Kulianionak/Shutterstock.com

一方、ゲノム編集は、特定の遺伝子を簡単に機能しなくしたり、新たな遺伝子を導入して本来その生物が持ち得ない機能を与えたりできる技術です。

つまり、おいしいリンゴをつくるための遺伝子や、寒さへの強さを決める遺伝子が分かっていれば、わざわざ何世代にもわたって交配を繰り返す必要はありません。必要な遺伝子をピンポイントで都合の良いように「編集」することで、簡単に「おいしくて寒さに強いリンゴの木」をつくることができるのです。

また、小林教授は、

「おいしくないけど寒さに強いリンゴと、おいしいけれど寒さに弱いリンゴを掛け合わせて、おいしくて寒さに強いリンゴをつくれたとしても、それはもともとある性質同士の掛け合わせです。リンゴの特徴としてあり得る性質しか現れません。

しかし、ゲノム編集では、人為的な操作によって、自然に存在しない(その生物が本来は持たない)ものを無理やりつくることも可能です

と話します。

ゲノム編集を使えば、極端な話、リンゴのDNAの中に、ミカンの遺伝子を入れることだってできるのです。

screnn

ゲノム編集を用いていても、自然に生じ得るものであれば区別することができないため、表示義務はありません。一方、消費者の中には、新技術に対して選択の余地を求めて表示を希望する声もあります。なお、この図でいう「遺伝子組み換え」は、その生物が本来持っていない遺伝子を、外部から導入する技術を指しています。

出典:消費者庁

国内では、肉厚なマダイや、害虫を寄せ付けない野菜、収穫量の多いイネなど、ゲノム編集を使った養殖技術や品種改良の研究が行われています。

こういった中には、自然に発生しうる性質をゲノム編集によって発現させている例もあれば、自然には起こり得ないような性質を獲得させている例もあります。

なお、このようなゲノム編集を用いた食品は、2019年10月1日から販売が許可されています。

厚生労働省によると、ゲノム編集を利用してつくられた食材でも、従来の品種改良と同じように自然に生じる遺伝子の変化しか起きていないものについては、安全性の審査を経ずに販売することが可能です(厚生労働省への届出は必要)。また、ゲノム編集を使っていることを表示する義務はありません。これは、科学的に品種改良との区別ができないためです。

一方、自然には起こり得ない、別の生物の遺伝子を取り込ませるようなゲノム編集を行った場合は、安全性の審査はもちろん、遺伝子を改変していることを表示する義務が生じます。

ゲノム編集の「ヒトへの応用」は未知数

DNA

vchal/Shutterstock.com

ゲノム編集は、食品の開発だけではなく、医療分野への貢献も注目されています。

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