私たちは赤ちゃんを産んでも安全な状況に近づいているのでしょうか？

2018年に中国の不正研究者がCRISPRを利用して遺伝子編集された3人の子供を作り出したことを明らかにしたとき、彼の行為は世界中の生物学者からほぼ全面的に非難された。主な反対意見は、赤ちゃんの遺伝子編集が本質的に間違っているということではなく、使用された CRISPR 技術は安全ではなく、有害な突然変異を引き起こすリスクが非常に高いということでした。

今回、米国の研究チームは、塩基編集として知られる改良型のCRISPRを使用して健康な胚を編集し、望ましくない突然変異を導入することなく編集できることを示した。では、私たちは今、この技術の使用を許可することを検討できる段階に来ているのでしょうか?答えは「ノー」です。大きなハードルがまだ残っているからです。

私たちの DNA は 2 本の鎖で構成されています。開発された最初の形式の CRISPR は、Cas9 と呼ばれるタンパク質を使用します。これは、ゲノム内の特定の場所を見つけるのに役立つガイド RNA に結合します。そこに到達すると、Cas9 が両方の鎖を切断します。細胞が損傷を修復しようとするとき、しばしば間違いを犯し、遺伝子を無効にする可能性のある小さな突然変異を導入します。

したがって、CRISPR-Cas9 は、意図したとおりに機能する場合でも破壊的な技術であり、場合によっては問題が発生し、DNA の切断端が間違った場所で再結合し、大きな突然変異や染色体の破壊を引き起こすことがあります。

しかし、CRISPR の改良された形式が数多く開発されています。たとえば、CRISPR ベース エディターは、ある DNA シグナルを別のシグナルに変更し、その過程で DNA の 1 本鎖のみを切断します。したがって、基本的な編集を使用すると、問題が発生する可能性を大幅に低くしながら正確な修正を行うことができます。この技術はすでに命を救っており、たとえば、非常に高いコレステロールを引き起こす症状の治療法としてこの技術をテストするなど、いくつかの試験が進行中です。

しかし、胚の編集は病気の治療とは大きく異なります。成人の場合、遺伝子編集がすべての細胞で完全に機能しなくても問題ありません。たとえば、病気の治療には肝臓の細胞の 5 分の 1 のみを編集する必要があることがよくあります。しかし、人間の胎児では、体内のあらゆる細胞が誕生するため、遺伝子編集が完璧に機能する必要があります。

2017年、中国の研究チームは、体外受精中に異常があったために廃棄されたヒト胚を使った小規模研究で有望な結果を報告した。彼らは、基本的な編集により、ほぼすべての胚に望ましい変化がもたらされ、意図しない変化はほとんどないことを発見しました。

今回、ニューヨークのコロンビア大学のディーター・エグリらは、両親から提供された健康な二細胞胚を使った大規模な研究を実施し、ほぼ同様の結果を得た。グループは 2 つの変更を加えようとしました。そのうちの 1 つは、不要な変化もなく、細胞の 4 分の 3 で正常に形成されました。 2 番目の変更はセルの約半分でしか機能せず、多くの場合、望ましくない変更が発生しました。

研究者らは、ある場合にはうまく機能し、別の場合にはうまく機能しなかった理由は、使用したガイドRNAによるものだと考えている。ガイドRNAの設計とテストを改善すれば、オフターゲット効果を回避できるはずだ、と研究者らは言う。

しかし、最大の問題は、塩基編集がすべての胚のすべての細胞で機能しなかったことであり、これはモザイク現象と呼ばれる問題です。モザイク胚が子供に成長した場合、その子の体内の一部の細胞のみが意図した変化を受けることになります。つまり、例えば、遺伝子編集によって予防するように設計された病気を依然として発症する可能性があることを意味します。中国に生えている庭園に並べられた三人の子供たちは、もしかしたらモザイクかもしれない。

これの問題は、遺伝子編集された胚がモザイクではないことを確認する方法が現時点では存在しないことです。子供に重篤な病気が遺伝するリスクがある場合、体外受精の胚から単一細胞を取り出して遺伝子検査を行うことがあります。これは遺伝子編集された胚でも行うことができますが、胚がモザイクの場合は単一細胞検査では十分ではありません。

したがって、これらの最新の結果は有望ではありますが、私たちが知っているように、生殖系列遺伝子編集を試みることが安全であると規制当局に納得させることはできません。まずモザイク問題を解決する必要があります。

どうやって？そうですね、1つの方法は、遺伝子操作された精子または卵子を使用することです。卵子が受精して分裂が始まる前に編集を行った場合、モザイクは発生しないはずです。人間ではまだ行われていないが、ある新興企業が最近、研究室で精子幹細胞から精子を生成できると主張した――それが本当なら、それらの幹細胞を遺伝子編集することも可能になるはずだ。

このようなアプローチは、私たちが安全に子供を産むことができる地点に到達するかもしれません。すべきか、それは全く別の質問です。