遺伝子編集。アプリケーションと倫理

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Genetic engineering and バイオテクノロジー have come quite far. The words of Nobel laureate Sydney Brenner, “Progress in science depends on new techniques, new discoveries and new ideas, probably in that order”, could not be truer for gene editing. 遺伝子編集 applications span various industries, most notably food and ヘルスケア. It refers to specific intentional alterations to the DNA sequence of a cell, tissue or organism to effect a desired change. The alterations range from a simple base pair insertion to large deletions. This pet peeve of genetic engineers- first appeared in the 1980s- relies on DNA cutting enzymes called nucleases and the cells’ own DNA repair machinery. The overall strategy remains consistent even today, but enhanced with multi-fold higher specificity and efficiency.  The three gene editing strategies in vogue include zinc-finger nucleases (ZFNs)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALENs)、およびclustered regular inter-spaced short palindromic repeats (CRISPR)とCas9タンパク質を組み合わせたものです。

The advent of the CRISPR-CAS9 technology, since 2012, has rendered editing genomes much less cumbersome and more “user friendly”. But, genome editing continues to stay shrouded in an ethical conundrum.

間違いなく、遺伝子編集の恩恵は、世界の食糧供給と臨床治療に最も反映される。以下では、遺伝子編集がこれらの領域に与える影響と懸念について、一つずつ説明していきたいと思います。しかし、遺伝子編集の賛否両論に飛び込む前に、現在の製品である 遺伝子編集の違い 従来から議論され、多くの人が反対してきた遺伝子組み換え作物(GMO)とは異なります。従来の遺伝子組み換え作物は、バクテリアやウイルスからの導入遺伝子を持っていました。しかし、遺伝子編集された生物は、バクテリアやウイルスなどの成分を一切含まない。これは、遺伝子編集に使用されるヌクレアーゼが、作業終了後に細胞内に残留しないために可能なことである。

遺伝子編集の応用。農作物と家畜 

From an agricultural point of view, the world is already facing a scarcity in food supply, which can only be expected to get worse with the changing climate and uncertain water supplies. Thus, it is important to generate crops that are more resistant to droughts, cold temperature, pests and other infectious agents. Livestock animals are integral to the agricultural practices, particularly in view of the high meat consumption globally. A primary objective while modifying livestock genes is to increase the amount of lean muscle, making them more valuable for consumption. A primary benefit of gene editing over conventional breeding strategies is its ability to change the genome of an entire generation in a single go. This saves a lot of time that will be spent otherwise to bring about the desired change in each population.

しかし、その一方で、環境に悪影響を及ぼす可能性のある高度な侵略的種の作物を作らないようにしなければならない。一方で、遺伝子編集された作物や家畜が、遺伝子組み換え作物よりも社会に受け入れられるかどうかは未知数である。

 

遺伝子編集の応用。臨床治療

臨床は、遺伝子編集の影響が最も直接的に現れる領域であり、そのため、賛否両論が最も議論される場所でもあります。遺伝子治療は、鎌状赤血球貧血、ハンチントン病、筋ジストロフィーなど、いくつかの遺伝子疾患の治療に期待されている。臨床現場での遺伝子編集は、ほとんどの場合、遺伝子組み換え技術を使用しています。 ex-vivo しかし、これらの方法では対応できない病気もあります。そのような場合には in vivo そのためには、遺伝子編集ツールを使用しなければなりません。衰弱した遺伝子疾患を持つ子孫を持つリスクが高いという非常に特殊なケースでは、生殖細胞・胚の編集を検討する必要があるかもしれません。生殖細胞編集(性配偶子の編集)により、疾患遺伝子を系統から完全に排除し、次世代への伝達を防ぐことができます。また、胚編集では、生殖細胞系を含めた生物全体で病気の遺伝子を排除することが可能になります。2017年現在、ヒトの胚の遺伝子編集が可能になっています。しかし、ヒトの胚を編集できるからといって、編集すべきなのでしょうか?

 

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倫理的議論

ここでは、遺伝子編集の応用をめぐる社会的・倫理的な議論が行われる必要があります。どのようなケースが生殖細胞や胚の編集を必要とするのかをどのように決定するのか?誰がその線引きをするのか? ex vivoin vivo 遺伝子編集とは?遺伝子編集は、ハンチントン病のような壊滅的な遺伝病には認められるべきだという意見があるかもしれません。しかし、小人症や遺伝性の失明・難聴など、生命を脅かすほどではない障害を持つ人の場合はどうでしょうか。

また、病的ではない人間の特徴を修正しようとする人々、つまり美容目的の遺伝子的な人間の強化についても懸念があります。整形手術の代わりに、遺伝子を利用して恒久的な美容整形を行うことができるのです。身体的特徴が「魅力的」でないことが精神的な苦痛をもたらし、美容的な強化を必要とするというシナリオが考えられます。

さて、最後に、ゲノムを「編集するか、しないか」?ゲノムを編集する技術的な能力を獲得したとはいえ、科学者たちは、編集の倫理性だけでなく、対象となる生物の安全性や、この遺伝子改変が環境に与える潜在的な影響についても議論し、対処する必要があります。世界各国の規制機関は、厳格なガイドラインと規則を持っており、どのような遺伝病が遺伝子編集を必要とするかどうかを特定しなければなりません。また、誰がこの技術にアクセスできるかを決定しなければなりません。この技術を利用できるのは、お金に余裕のある富裕層だけなのか、それとも壊滅的な遺伝病が蔓延している可能性のある貧困層や部族なのか。これらの重要な決定が、単にマーケティング戦略に基づいたビジネスではなく、人道的な観点から行われるようにしなければなりません。

技術的な観点から見ると、私たちは遺伝子編集を改善するための発見と発明の前例のない道を歩んでいます。今、私たちを止めているのは、私たちの想像力だけです。近い将来、私たちは遺伝子編集のための副作用の少ない、あるいは全くない技術を手に入れることができるでしょう。したがって、今こそ、より良く、より健康的な世界へのこの画期的な道のりにおける倫理的負担について議論を始める時です。

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著者について

Maya Raghunandanは、米国ミネソタ大学ツインシティ校で生化学・分子生物学の博士号を取得しました。現在、ベルギーのブリュッセルにあるルーバン・カトリック大学でがん生物学の研究者として活躍しています。余暇には、専門用語を使わないブログ(http://www.sciencesnippets.org/)で、クールな科学の発見について書いています。なぜなら、科学は複雑に聞こえる必要はないからです。むしろ、誰もが理解できるものでなければなりません。

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