ジェニファー・ダウドナ
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数年前 同僚のエマニュエル・シャルパンティエと ゲノムを編集する新しい技術を 共同開発しました CRISPR-Cas9という技術で 科学者が細胞内のDNAを改変でき 科学者が細胞内のDNAを改変でき 遺伝的疾患の治癒が可能になりました

面白いと思われるかもしれませんが CRISPR技術は 細菌がウイルス感染と戦う仕組みを調べる 基礎研究の過程で 生まれたものでした 細菌はウイルスがいる環境に 対処しなければなりません ウイルス感染とは チクタク動く時限爆弾のようなもの つまり 細菌は起爆までの数分間で 信管を外す必要があるのです そのため 細菌の多くは細胞内に CRISPRという一種の適応的な免疫機構があり 外来侵入性のウイルスDNAを 検出し破壊します

CRISPRシステムの構成要素には Cas9タンパクがあり それが固有の方法で ウイルスDNAを検出し 切断し破壊します Cas9タンパクの働きは 我々の調査を通じて明らかになり ゲノム工学の技術として 活用できるようになりました 科学者は細胞内に特定のDNA断片を 驚くほど正確に削除・ 挿入することで 過去には不可能だったことに 可能性を見出せるようになったのです

CRISPR技術は マウス、サル、他の生物の細胞の DNAの改変に使われています 中国の科学者は最近 このCRISPR技術を使って ヒトの胚の遺伝子さえ 改変できることを示しました フィラデルフィアの科学者は HIVウイルスに感染した ヒトの細胞から 組み込まれたHIVのDNAを 除去できることを示しました

このようにゲノム編集が可能になると 考えなければならない 様々な倫理的な問題も出てきます なぜなら この技術は 大人の細胞だけでなく ヒトも含めた生物の胚にも 使用できるからです そこで 同僚と一緒に 共同開発した技術について 世界規模の話し合いを呼びかけ この技術がもたらす 倫理的・社会的影響について 考えようとしています

だからこそ CRISPR技術とは何か 何が可能になるのか 今日の我々が置かれた状況 そして 実用化の前に 検討を重ねるべきだと思う理由について お話ししようとしています

ウイルスが細胞を感染させるとき そのDNAを注入します そして 細菌内では CRISPRシステムで DNAがウイルスから取り出され その断片が細菌の染色体 つまり 細菌のDNAに挿入されます CRISPRとはウイルスのDNA断片を 挿入する座位であり 「規則的にスペーサーが入った 短回文型配列の反復群」という意味の略語です (笑)

言いにくいですね だからCRISPR と呼ぶのです これは 感染したウイルスを 細胞が時間をかけて 記録する仕組みです 重要なのは DNA断片の情報は 後世の細胞に引き継がれるので 1世代だけでなく 何世代にも渡り 細胞をウイルスから守れることです このようにして 感染が記録されます 同僚のブレイク・ウィンハフト曰く CRISPRの座位は細胞における 遺伝子的なワクチンといえるでしょう DNA断片が 細菌の染色体に挿入されると 細胞は転写により RNAという分子を生成します 図ではオレンジ色で示されており ウイルスDNAの正確な複製となっています RNAはDNAの 化学的な従兄弟のようなもので 配列が一致するDNA分子と 相互作用します

CRISPR座位から複製されたRNA断片は Cas9とよばれるタンパク質と結合します 図の白い部分です これらは細胞内の監視役的な 複合体を作り 細胞内に浸入したDNAを隅々まで走査し 複合体内のRNA配列と 一致する部位を探します 部位が検出されると― ご覧の青い分子がDNAですが― この複合体がDNAと結合し 次にCas9がウイルスDNAを 切断します とても正確に切断するのです ですから監視役のCas9 RNA複合体は DNAを切断できる ハサミと捉えることができます Cas9はらせん構造を持った DNAの二本鎖を切断します 重要なのは 複合体はプログラム可能なのです 特定のDNA配列を認識するよう プログラムし その部位でDNAを切断できます

お話ししようとしているのは この仕組みをゲノム工学に応用でき 切断する部位で 細胞のDNAを精密に 変更できることです まるでワープロで 文書の打ち間違いを 修正するかのようです

我々がゲノム工学において CRISPRシステムに期待を抱く理由は 細胞は壊れたDNAを検出し 修復できるからです 植物や動物の細胞は DNA二本鎖切断を検出し その切断箇所を修復します 1つの仕組みは DNA切断部分の両末端に 僅かな修正を施し結合するもので 別の仕組みは 切断箇所に 新たなDNA断片を挿入するやり方です DNA二本鎖を正確な場所で 切断することが出来れば DNA二本鎖を正確な場所で 切断することが出来れば 細胞による 切断部分の修復を促し 遺伝子の破壊や 新しい遺伝情報の 組み込みが可能になります DNAのCRISPR技術により 例えば嚢胞性線維症を引き起こす 突然変異が生じた部位か その近くでDNAを切断するようなことが プログラム化できれば 細胞による突然変異株の修復を 促すことができるでしょう

ゲノム工学は新しい技術ではなく 1970年代から開発され DNAの配列読取り、複写、操作が 可能になりました DNAの配列読取り、複写、操作が 可能になりました DNAの配列読取り、複写、操作が 可能になりました このような技術は有望視される一方で 効率が悪かったり 使い方がとても難しいという 問題がありました そのため 科学者の多くは 研究では採用することなく もちろん臨床に 応用されることも殆どありませんでした だから 比較的簡単なCRISPR技術は 魅力的なのです 古くなったゲノム工学の技術は 新しいソフトを導入するたびに 配線をやり直すPCのようなものですが CRISPR技術とは ゲノムのためのソフトのようなものです RNA断片を使って 簡単にプログラムできます

DNA二本鎖を切断すれば 修復を誘導することができます それゆえ驚異的な力を秘めています 例えば鎌状赤血球貧血や ハンチントン病を起こす突然変異を 正常化できるのです 実際 私はCRISPR技術が 最初に使われるのは 血液だろうと思っています 固体状の組織に比べ このようなツールが 細胞内に届きやすいからです

現在 ヒトの疾患の研究のための ラットなどの実験動物を用いた 実験が繰り返し行われています この技術によって 改変が正確にできるので このようなDNAの改変が 一組織や生物全体に どのような影響を与えるのかを 研究することができます

例えば この例では CRISPR技術を使って マウスの毛を黒くする遺伝子の DNAに微量な変化を与えて 機能をノックアウトしました これらの白いマウスが 色の付いたひと腹の兄弟と異なるのは ゲノムの中の遺伝子の1つを 僅かに変化させたからですが その他は完全に正常です マウスのDNAの配列を読み取ると CRISPR技術を使って DNAの改変を誘導した まさに その部位が 変化していると分かりました

他の動物でも実験を行っており 人間の疾患モデルの作成に 役立っています 例えばサルがそうです このような手段によって 特定の組織に対する この技術の適用可能性― 例えばCRISPRツールを細胞に導入する方法の 解明に利用できることがわかりました また もっとよく理解したい点は 切断後のDNAの修復を コントロールする方法や 標的としていない部位への影響を コントール、抑制し 予期せぬ作用が 起こらないようにする方法です

私はこの技術の臨床への応用が— もちろん成人が対象ですが— 10年以内に行われると思います この期間で臨床試験ができる 可能性は高いですし 治療の認可さえ下りるかもしれません こういうことを考えると とてもワクワクします この技術への期待感が高まるにつれ CRISPR技術の商業化を目論む 新興企業や これらの企業に投資している 多くのベンチャー投資家が 強い関心を示しています

忘れてならないのが CRISPR技術により 身体の機能強化が可能になることです 想像してみてください ヒトの遺伝子を操作することで 骨をもっと強くしたり 心疾患になりにくくしたり または 我々が希望する特性を 得ることすら可能になるかもしれません 例えば目の色を変えたい 背が高くなりたいといったことなどです 望めば「人間のデザイン」もできるでしょう 今のところ どの遺伝子がどんな特性を 高めるのかという遺伝情報は ほとんどわかっていません 知って頂きたいのは そういった知識が得られるようになれば CRISPR技術によって そのような変化を作りだすことが 出来るということです

これにより 慎重に考慮すべき 多くの倫理的問題も生じます そのため 私と同僚は 臨床でCRISPR技術が ヒトの胚に応用される前に 世界規模での待ったをかけているのです 時間をかけて ヒトへの応用による 様々な影響を考えるためです 事実 このような中断には 1970年代から続く 重要な先例があります 科学者が一体となって 分子クローニングについて その安全性が十分に検証され 有効性が確認されるまで その使用に待ったをかけたのです

ですからゲノム操作を受けた 人間はまだ存在しませんが もはやSFだけの話ではないのです ゲノム操作をした 動物や植物はいるのです このことは重い責任 すなわち 科学の躍進による 意図した結果だけでなく 意図しない悪影響について 熟慮することを 我々に迫っています

ありがとうございました

(拍手)

ブルーノ・ジュサーニ: ジェニファーさん ご指摘のとおり 重大な影響を 及ぼし得る技術ですよね この問題に待ったをかけ 検証することは とても責任のある行動だと思います これには もちろん 治療として役立つ一方で 治療とは無関係なものもありますが そちらの方が 特にメディアの関心を 集めているようです 『エコノミスト』の最新号でも 「ヒトを編集する」として取り上げられています それらは遺伝子を強化することばかりで 治療について語られていません 技術のヒトへの応用に待ったをかけ 熟考すべきと3月の学会で提案した時 同僚達の反応は どのようなものだったのでしょうか?

ジェニファー:同僚達はこの問題について 自由に議論できる機会を得て 喜んでいたと思います 同僚の科学者や他の人と話すと 同僚の科学者や他の人と話すと 色々な見方があることが分かり 面白いです 明らかに 検討や話し合いを 重ねていく必要のあるトピックです

ブルーノ:ジェニファーさん達の 呼びかけで 12月に 全米科学アカデミーや他の組織と共同で 大きな会議を開かれますが 実際どんな期待をされていますか?

ジェニファー:多様な個人や 利害関係がある人々 この技術の責任ある活用方法を 考えようとする人々の 意見を交流できればと思っています 見解の一致に至ることはないでしょうが このまま押し進めた時に 起こり得る問題が何なのかを 少なくとも理解しておくべきなのです

ブルーノ:ハーバード大学医学校の ジョージ・チャーチら あなたの同僚達は 「倫理的問題とは基本的に 安全性の問題に過ぎない」と言います 「動物や研究室でテストにテストを重ね 十分安全だという確信を持って初めて ヒトを扱うんだ」と 彼らは チャンスを生かして 研究を推進すべきだという 立場のようです このことで 学会が 分断する可能性はあるのでしょうか? つまり ある科学者は倫理的な懸念から 研究を自制し 別の科学者は 国の規制が緩いか 全くないせいで 研究を推進するという 状況は生じるでしょうか?

ジェニファー:どの様な新しい技術でも 特にこのような技術には 様々な見解があるもので 私はそういうものだと思っています 私は最終的には この技術はヒトゲノム工学で 使用されると思いますが これに伴うリスクなどについて 議論を重ねた上で移行しないと 無責任なものになると思います

ブルーノ:CRISPR技術のように 飛躍的に発展した 技術や科学の分野は たくさん存在します 例えば 人工知能や自律ロボットなどです それなのに 誰も— 戦争用自律ロボットを除いて 誰も待ったをかけて 話し合いの場を 持とうとしないのです この話し合いが他の分野での 青写真となると思いますか?

ジェニファー:科学者が研究室の外に 出ていくのは難しいと思います 私自身も 少々落ち着きません しかし こういう黎明期に関わると 同僚や私の中に責任感が生まれます だから他の技術でも 話し合いの場が持たれることを望んでいます 生物学以外の分野においても 新技術の及ぼし得る影響についても 同様に熟慮されたらと願っています

ブルーノ:TEDでの講演 ありがとうございました

ジェニファー:ありがとうございました

(拍手)