HOME ≫科学技術倫理

遺伝子操作(gene manipulation)/遺伝子組換え技術(recombinant DNA technology)/遺伝子工学(biogenetics / gene engineering)


◆総論
□「生命現象を支配する遺伝子を人の手で自由に扱う技術。遺伝子工学は、戦後アメリカが生んだ新しいテクノロジーである。もともとは、ワトソンとクリックのDNA二重らせん構造解明(1953年)、遺伝子暗号の解読(61年)、DNAの塩基配列決定(75年)とすすんだ遺伝子の生物学から生まれた技術である。そのきっかけは、アメリカのスタンフォード大学のポール・バーグ(80年度ノーベル化学賞受賞)が1972年、違ったウイルスのDNAどうしをつなぎあわせて人工遺伝子をつくったことにあった。まもなく大腸菌のミニ遺伝子(プラスミド)にほかの遺伝子を入れることにより、大腸菌遺伝子の一部に組み入れることができるようになった(74年)。そのDNAは大腸菌の増殖によってどんどんふえ、また遺伝子産物のタンパク質もつくられるようになる。このようにして、細菌にヒトのタンパク質をつくらせる遺伝子工学は、80年代に企業化されるにいたった。その第一号は、ホルモンのインシュリンで、82年からアメリカのイーライ・リリー社によって発売されている。つづいて成長ホルモンやインターフェロンがつくられ、治療に用いられるようになった」(丸山[2005:33])

□「ある生物種のDNAに他の種のDNAを組み込んだ複合体を人工的に作ること。遺伝子工学。他の種のDNAを組み込むことで、その生物種の性質を変える(形質転換させる)のが目的である」(土屋[2006:44])

◆プラスミド技術――1970年代
□「1960年末、分子生物学の基本が明らかになると必然的に、遺伝情報の担体であるDNAを人為的に直接操作して生物を遺伝的に改変しようと考える研究者も現れた。しかし、遺伝情報はわずか4・・55 種の塩基の配列によって担われており、それゆえDNA分子は恐ろしく単純で長い紐にしか見えない。その中から目的とするDNA配列をみつけ出してつなぎ換えることは、全く夢物語のようにみえた。ところがあるタイプの大腸菌は、これを破壊するウイルスに感染しても死ぬことはない現象がみつかった。研究の結果、この種の菌は、特定の塩基配列の箇所でDNAを必ず切断する特別の酵素をもっており、これによって侵入してくるウイルスに対抗していることがわかった。この酵素はウイルス感染を制限するため、制限酵素と呼ばれたが、その後、さまざまな塩基配列の箇所でDNAを切断する多様な制限酵素がみつかった。73年、スタンレー・コーエン Seymour Stanley Cohen とハーバード・ボイヤー Herbert Wayne Boyer は、この制限酵素を用いて、大腸菌内部に浮遊しているプラスミドと呼ばれる小さなDNAの環を切断し、ここに別のDNA配列を組み込んで菌体内に戻してみた。新しいプラスミドは複製され、そこに組み込まれたDNAは大腸菌の遺伝子とまったく同じ働きを示した。これによって人類は、プラスミド小片を対象としているとは言え、交配という迂遠な方法によらないで、DNA分子を直接操作する技術を手に入れたのである」(米本[2002:55-56])

□「1970年代初頭に、DNAを切断したり結合したりす・・44 る技術が開発されたことによって可能となった。基本的には、(1)組み込む種のDNAを酵素等を用いて切断して断片を作り、(2)それをウイルス等の「ベクター」(運び手)のDNAに結合させ、(3)対象となる生物の細胞にベクターを感染させたりして複合体DNAを移入し、(4)移入され形質転換した細胞を運び出す、という手順を踏む。当初は大腸菌などが操作の主たる対象であったが、その後、植物や動物やヒトへの応用が進んでいる。また、遺伝子操作の技術を用いることで、DNAの変異を検出する遺伝子診断が飛躍的に発展した」(土屋[2006:44-45])

◆遺伝子操作とバイオハザード
□「このような中、この技術を使ってガンに関係するウイルスのDNAを大腸菌内に導入しようと考えたポール・バーグ Paul Berg は、この実験の潜在的危険性に気がつき、同僚と議論の介、科学雑誌『サイエンス』を介して、あるタイプの遺伝子組換え実験の一時停止を、世界の科学者に向って呼びかけた。こによって競争の激しい分子生物学の領域で、遺伝子組換え実験の一時停止が成立した」(米本[2002:56])

□「動物にがんを引き起こすウイルスをベクターにする研究にする研究が始まった1960年代末から、バイオハザード(生物災害)への懸念が高まった。米国では、連邦政府が遺伝子研究を規制する構えを見せ、一部の自治体では市民が危険性を評価する審議会を設置した。こうした中、分子生物学者たちは自ら、危険性の高い研究を一時停止する生命を発表した」(土屋[2006:45])
 ★→科学者自身が研究の潜在的危険性を事前に察知し、研究の一時停止を実現させた

□「組換えDNA技術が広く用いられるようになると激甚なバイオハザードへの懸念は弱まったが、それでも世界各国で遺伝子操作は政府の規制の下に行われるようになっている。2000年には、「生物の多様性に関する条約」に従い、国境を越えて生態系および人間に悪影響を及ぼす可能性のある組換えDNA生物の扱いを定めた「バイオセーフティーに関するカルタヘナ議定書」が採択された。日本では当議定書を締結するために「遺伝子組換え生物等の使用等の規制による生物の多様性の確保に関する法律」を2003年に定めている」(土屋[2006:45])


▼沿革
□1944年:エイヴリー、マクラウド、マッカーティによる肺炎双球菌のDNAによる形質転換発見
□1953年:ワトソンとクリックによるDNA二重らせん構造の解明
□1956年:コーンバーグによるDNAポリメラーゼの単離
□1961年:遺伝子暗号の解読
□1972年:ポール・バーグ、遺伝子導入研究
□1973年:コーエンとボイヤーによる遺伝子組換え技術
□1974年:全米科学アカデミー組換えDNA分子委員会声明〔ポール・バーグ書簡〕
□1975年5月:第2回アシロマ会議、遺伝子組換え実験を一定の隔離条件下で行うことの合意◇
□1976年:アメリカ国立衛生研究所(NIH)、遺伝子組換えガイドライン公布
□1982年:組換えインスリン、組換えマウス登場
□1986年:「組換えDNAの安全性に関する考察」(OECD)
□1992年6月:リオの国連環境開発会議で「生物多様性条約」の調印式
□1993年:OECD、バイオ食品の安全性を判断する基本として類似既存食品との実質的同等性の概念提唱
□1996年:カルタヘナ議定書制定のための議論開始
□2000年:「バイオセーフティーに関するカルタヘナ議定書」採択(2004年発効)
□2003年:日本「遺伝子組換え生物等の使用等の規制による生物の多様性の確保に関する法律」(カルタヘナ法)制定(2004年施行)

◇アシロマ会議
□「1975年、米国の代表的な生化学者であるバーグ(Paul Berg)らの呼びかけにより、遺伝子組換えに関するガイドラインについての国際会議が、米国カリフォルニア州アシロマで開催された。有名なアシロマ会議である。ここで、世界中から当該領域の科学者・専門家らが参加し、自らのコミュニティの社会責任を問うたことは忘れてはならない。
 同会議の果たした役割は大きく、以後のバイオテクノロジーに関する規制の変遷を考える上でも重要な史実として記憶されている。これによって、遺伝子組換え実験実施についての指針、特に、生物学的・物理学的封じ込め等の枠組みが国際的に整備されていくことになった。
 上述のアシロマ会議を受けて、日本では「組換えDNA実験指針」が策定された。なお、同指針は2004年に廃止され、現在は、後述するカルタヘナ議定書発効を経て「遺伝子組換え生物等の使用等の規制による生物の多様性の確保に関する法律」がわが国で施行されている」(河原[2013:157])
▼文献
●米本昌平、2002「遺伝子組換え技術」北川・須藤・西垣・浜田・吉見・米本編集委員[2002:55-56]
●丸山工作、2005「遺伝子工学」佐々木・鶴見・富永・中村・正村・村上編集委員[2005:33]
●土屋貴志、2006「遺伝子操作」大庭・井上・加藤・川本・神崎・塩野谷・成田編集委員[2006:44-45]

●河原直人、2013「生命倫理・研究倫理とバイオセキュリティ」(四ノ宮成祥・河原直人編著、2013『生命科学とバイオセキュリティ――デュアルユース・ジレンマとその対応』東信堂:123-180.)

■北川高嗣・須藤修・西垣通・浜田純一・吉見俊哉・米本昌平編集委員、2002『情報学事典』弘文堂.
■佐々木毅・鶴見俊輔・富永健一・中村政則・正村公宏・村上陽一郎編集委員、2005『戦後史大辞典  〔増補新版〕』三省堂.
■大庭健・井上達夫・加藤尚武・川本隆史・神崎繁・塩野谷祐一・成田和信編集委員、2006『現代倫理学事典』弘文堂.

▼関連リンク
◇遺伝子組換え技術の情報サイト|農林水産技術会議|農林水産省→http://www.s.affrc.go.jp/docs/anzenka/index.htm

▼新聞記事
●岡崎明子、2014「科学の扉 狙い定めてゲノム編集 「はさみ」でDNAを切断」『朝日新聞』(20140630)朝刊18面.
□「遺伝子を思い通りに操る「ゲノム編集」という技術が注目されている。狙った場所を切断できる優れた「はさみ」が登場し、DNAの削除や切り張りが簡単になった。病気の治療や動植物の品種改良など実用化に向けた研究が進む。だが痕跡が残らないため、新たな規制が必要との声も上がる」

□「この技術は、農畜産物への応用も期待されている。しかし、従来の遺伝子組み替え生物を対象にした規制では対応できないという課題が浮上している。
 生態系を守るため、国は組み換え生物の栽培や飼育を承認制にしている。しかしゲノム編集は想定していない。配列のわずかな削除や挿入、一部を変異させた短いDNAの挿入は、自然界の突然変異と見分けにくい」

●岡崎明子・嘉幡久敬、2014「ザ・テクノロジー 最強の糸生み出す微生物 量産化めざし遺伝子作成」『朝日新聞』(20140820)朝刊1面.
□「31歳の代表執行役、関山和秀が率いる慶応大発のバイオベンチャー企業「スパイバー」が目指すのは、人工的にクモの糸を合成し、量産化することだ」

□「微生物は、細胞のなかの遺伝子がさまざまなたんぱく質をつくっている。スパイバーは微生物のなかに、別の遺伝子を組み込むことで、クモの糸と同じたんぱく質を、効率よく大量につくる基礎技術の開発にこぎつけた。スパイバーの強みは「自ら遺伝子を設計し、生産効率の高い遺伝子を作製できる点にある」と取締役の東憲児は語る」

□「スパイバーが取り組む手法は「合成生物学」と呼ばれる。欧米ではベンチャー企業から世界的大手までが入り乱れ、激しく争っている」

●冨岡史穂・小林哲・榊原謙、2014「ザ・テクノロジー 合成生物を競う」『朝日新聞』(20140820)朝刊2面.
●嘉幡久敬・岡崎明子、2014「ザ・テクノロジー 生態系破壊やテロの懸念も」『朝日新聞』(20140820)朝刊2面.
□「[…]合成生物学には批判もある。一つは、「自然界の漏れ出れば、生態系を破壊する」という懸念だ。遺伝子を改変した生物を、外界に出さないようにするという国際的な取り決めはある。ただ、実験自体を規制する国際的な枠組みはない。生命倫理が専門の東京財団研究院のぬで島次郎は「生命のしくみを知るために、この世にはない生命をつくる科学的な必要性があるのか、事前に審査されるべきだろう」と指摘する。
 「生物テロ」につなあるのではないかという声もある。米政府の委員会は11年、東大医科学研究所教授の河岡芳裕らが英科学誌ネイチャーに投稿した「高病原性鳥インフルエンザH5N1」に関する論文について、内容の一部削除を掲載前に求めた。
 論文は、一つの遺伝子が4カ所変異すると、哺乳類でもH5N1が空気感染することを示していた。委員会は生物テロへの悪用をおそれたのだ。だが英科学誌は、半年後に全文を掲載した。「ワクチン開発の遅れにつながる」といった意見を踏まえ、掲載されない不利益の方が大きいと判断した」

●合田禄・竹石涼子、2015「ヒト受精卵遺伝子操作:中国の研究チーム」『朝日新聞』(20150424)朝刊31面.
□「ヒト受精卵の遺伝子を操作したとする論文を、中国の中山大学の研究チームが発表した。狙った通りに改変できるかどうか確かめる基礎研究としているが、親が望む特徴をおつ「デザイナーベイビー」を作る技術につながりかねないなどとして、早急な規制を求める声が科学界で上がっている。
 17日付の中国の科学誌に掲載された論文によると、チームは酵素を使って遺伝子を改変する「ゲノム編集」という技術で、狙った遺伝子だけを置き換えようとした。ところが、狙っていない遺伝子も同時に変わっていることが判明、「医療応用にはさらなる技術の改善が必要」とした。使った受精卵は子宮に戻しても育たない異常なものだという。
 ヒト受精卵の遺伝子を操作することは、次世代まで影響が及ぶため、倫理面や安全面の懸念が大きい。世界の主な国では遺伝子治療でも受精卵の改変は禁じられている。ただ、ゲノム編集は従来の遺伝子組み替えより簡単に遺伝子を操作でき、研究現場で急速に普及してきた新しい技術。複数の有力科学誌が先月、「ヒト受精卵を編集するな」などの記事を掲載していた」

●竹石涼子・合田禄、2015「ゲノム編集揺れる科学界:中国ヒト受精卵の遺伝子改変」『朝日新聞』(20150430)朝刊21面.
□「ヒト受精卵を遺伝子操作したとする中国チームの論文に、科学界が揺れている。狙った通りに遺伝子を改変できる新技術「ゲノム編集」を使った基礎研究。安全性や倫理面の議論が不十分と批判する声が多いが、将来どうすべきかの意見は割れている。技術の進歩が速すぎて「何がいけなくて、何がよいのか」の議論が追いついていない」

□「ヒト受精卵の遺伝子操作には「親が希望する外見や能力を持ったデザイナーベイビーの誕生につながる」との懸念もある。また、「生命の萌芽」に操作を加えること自体への異議もある。
 ただ、ゲノム編集の技術が向上すれば、従来の遺伝子治療で治せなかった遺伝性疾患を防ぐため、受精卵の段階で遺伝子を修復する新しい治療が可能になるかもしれない。
 東京医科歯科大の田中光一教授(分子神経科学)は「規制は当然必要だが、個人的には対象とする病気が明確で社会の合意が得られれば認めてもよいと思う。賛成、反対という2択ではなく、メリット、デメリットをケース・バイ・ケースで冷静に判断すべきだ」と話す。
 東京大の神里彩子特任准教授(生命倫理政策)は「遺伝子治療の議論がなされてから30年以上。科学も進んでいる。次世代に影響を残すだけに慎重であるべきだが、もう一度問題点を洗い出したうえで、何をどこまで認めるべきか議論し直す時期に来ているのではないか」と指摘している」


▼関連
◇生物多様性 ◇遺伝子組み替え農作物
◆20130227, 0602, 0629*, 1215, 20140703, 0817, 0826, 20150426, 0430, 0908, 20160506

HOME ≫科学技術倫理