コロンビア大学の科学者らは、人類の初期胚のDNAを前例のない精度で編集した。この成果は、特定の特徴を持って遺伝子操作された赤ちゃんへの道を開く可能性がある。
この見通しについては何年も議論の余地がある。一方で、この技術により、いつか親が病気の原因となる胎児の突然変異を安全に修正できるようになるかもしれない。しかし、それは望ましい形質を選択するためにも使用される可能性があり、一部の倫理学者はこの行為は優生学に劣らないと主張している。
研究を主導したコロンビア大学の遺伝学者ディーター・エグリ氏は、胎児のDNAを改変することの是非について公の場で話し合うよう呼びかけた。 「科学者として、議論のためにデータを提供することはできますが、基本的にはそこで立ち止まり、他の人に引き継がせるのです」と彼は言いました。
エグリ博士と彼の同僚は、塩基編集と呼ばれる新しい技術を使用して、初期の遺伝子編集である CRISPR でよく見られた損傷を引き起こすことなく、DNA 配列内の個々の遺伝子文字を注意深く置き換えることに成功しました。
エグリ博士は、この研究では有害な副作用に関する多くの疑問が未解決のままであると警告した。 「これが明日診療所で使用されるとは言っていません」と彼は言いました。
エグリ博士と彼の同僚は、研究結果をオンラインで公開しました。この研究は科学雑誌への掲載に向けて審査中です。
ヒト胚の DNA 編集の可能性は、CRISPR の発明後、10 年以上前に真剣に議論されるようになりました。
2012 年、科学者たちは、DNA の標的部分を切断できるカスタム分子を作成する方法を発見しました。 CRISPR はすぐに科学者にとっての標準ツールとなりました。ゲノムを微調整することで遺伝子がどのように機能するかを安価で簡単に発見できる方法です。
このテクノロジーを遺伝性疾患の治療に利用したいと考えている医療会社が数多く誕生しました。 2023 年、食品医薬品局は鎌状赤血球症に対する CRISPR ベースの治療法を承認しました。
しかし科学者たちは、それが完璧ではないことを知っていました。一部の細胞では、CRISPR 分子が DNA 内で標的を見つけることができなかったり、間違った遺伝子部分を切り取ったりすることがありました。
こうした懸念にもかかわらず、中国人科学者何建奎氏は2018年にCRISPRを利用してヒト胚のDNAを改変することを止めなかった。
何博士は後に、自分の目標は子供たちにHIV感染に対する遺伝的抵抗力を与えることだと語った。しかし専門家らは彼の仕事を無謀だと非難し、中国当局は彼を3年間の懲役刑にした。
ヒー博士の実験により、3人の「健康で美しい赤ちゃん」が生まれたと、ニューヨーク・タイムズ紙との1月のインタビューで主張した。しかし、子どもたちのステータスが独立して評価されることはありませんでした。
2020年、エグリ博士と彼の同僚は、CRISPRがヒトの胚の中でどのように動作するかを確認する実験を実施した。
彼らは、遺伝性失明の原因となるEYSと呼ばれる遺伝子に変異を持つ男性から提供された精子を入手した。研究者らは、その精子を使って健康な卵子を受精させ、EYSの正常なコピー1つと欠陥のあるコピー1つを備えたヒトの胚を作成した。研究者らはCRISPRを使用してEYSの変異領域を切り出した。
これまでの研究では、胎児が健康なバージョンをガイドとして使用することで遺伝子を修復する可能性があることが示唆されている。一部の胚だけがそうし、最終的に 2 つの EYS の作業コピーができました。
しかし、そのうちの約半数は修理に失敗しました。長いDNAを切断するものもある。 EYS遺伝子が存在する染色体全体を破壊した人もいます。
「それはまったく壊滅的な結果をもたらした」とエグリ博士は語った。
多くの科学者や生命倫理学者は、これらの結果を、少なくとも現時点では、ヒト胚の編集は危険すぎて検討できないことのさらなる証拠であるとみなした。
しかし2016年、ハーバード大学の遺伝学者デビッド・リュー氏と彼の同僚は、CRISPR分子の1つを他の化合物と組み合わせて、遺伝子編集の新しい方法である塩基編集を作成した。 DNA の一部を切断する代わりに、塩基編集者は 1 本の鎖に小さな切り込みを入れました。その後、細胞に突然変異を修復するように指示できるようになります。
塩基編集は以前の CRISPR 法よりも優れていることが証明されています。昨年、カスタマイズされた基本的な編集分子のセットを受け取った赤ちゃんが、致命的な可能性のある遺伝的疾患を治癒した。
エグリ博士はそれを人間の胚で試してみることにしました。
新しい実験の目的のために、彼と彼の同僚は 2 つの遺伝子を変更することに着手しました。そのうちの 1 つは PCSK9 と呼ばれるもので、血中の LDL レベルを上昇させ、心臓病のリスクを高める変異を持っている可能性があります。 2 番目の遺伝子である HBG は、胎児におけるヘモグロビン生成を指示します。
エグリ博士らは、両親から提供された受精卵と二細胞胚にベースエディターを移植した。研究者らは、CRISPR に関連する大規模な被害は何も発見しませんでした。
その代わりに、研究者らはPCSK9遺伝子とHBG遺伝子の両方を改変することに成功した。いくつかの実験では、同じ胚内の両方の遺伝子を同時に変化させた。
しかし、編集はまだ完璧ではありませんでした。場合によっては、塩基編集分子がターゲット DNA を見つけることができないことがありました。その結果、胚内の一部の細胞は元のバージョンの遺伝子を保持していましたが、他の細胞は改変されました。
これらの胚は遺伝子の混合物、いわゆるモザイクになりました。同じ遺伝子の異なるバージョンを持つ細胞が存在すると、胚が赤ちゃんに成長した場合に医学的問題が発生する可能性があります。
これらの挫折にもかかわらず、新しい結果は十分に強力であったため、この研究には関与していないオレゴン健康科学大学の不妊治療専門家ポーラ・アマト博士は、この方法は「有望」であると考えた。
それでも、最終結果が雑誌に掲載される際にはそれを精査することが重要になるだろうと彼女は語った。
ウェイクフォレスト大学の生命倫理学者アサ・イルティス氏は、塩基編集された胚の安全性を評価するには、損傷した染色体を探すよりもはるかに精査が必要になると主張した。
「有害な影響の中には、出生後まで明らかにならないものもあります」と彼女は警告した。
ニュークリアス・ゲノミクス社の最高臨床責任者で、新たな研究の共著者であるネイサン・クレフ氏は、胚の病気の原因となる突然変異を修正する能力は、体外受精ユーザーにとって恩恵となり、廃棄されるはずの胚を移植できるようになる可能性があると述べた。
「その点に到達するまでにやるべきことはまだありますが、この研究は私たちをそれに近づけます」とクレフ博士は言いました。
Nucleus Genomics は、エグリ博士の研究の次の段階をサポートします。 (連邦政府は研究目的でのヒト胚の研究に資金を提供していません。)
今後の研究では、モザイク胚を回避する方法が模索される予定です。研究者らはまた、約100個の細胞を含む胚で塩基編集をテストする予定だ。不妊クリニックでは通常、同じ段階の胚を凍結して検査します。
2021 年に設立された Nucleus Genomics は、数千の遺伝的疾患について体外受精胚をスクリーニングしています。同社はまた、心臓病や糖尿病などの疾患に対する胎児のリスクについても予測している。そして、身長や知能などの特性に関連する遺伝子にも注目します。
同社は11月、ニューヨーク市の地下鉄で乗客に「最高の赤ちゃんを連れてきてください」と呼びかける広告を掲載し、物議を醸した。遺伝学者らは、Nucleus GenomicsによるIQなどの形質の予測は精度が低いと批判している。
そして批評家らは同社が優生学をバイオテクノロジーで転用したものを推進していると非難したが、同社はこの非難を拒否している。
ニュークリアス・ゲノミクス社のコミュニケーション責任者、ケイトリン・ギャラチャー氏は電子メールで、「私たちは、最終的にそのような技術をより広範な遺伝プラットフォーム、つまり完全な『遺伝子最適化』スタックの一部として臨床ケアに導入する自然な道だと考えている」と電子メールで書いた。
この研究には関与していないカリフォルニア大学バークレー校の遺伝学者フョードル・オラノフ氏は、この結果は生細胞における塩基編集に関するこれまでの研究と一致していると述べた。
しかしオラノフ博士は、この方法を胚に使用するという見通しは新規であり、危険でもあると述べた。通常の体外受精では、胚の遺伝的欠陥がないかスクリーニングされます。多くの未解決の疑問を抱えた新しい手法に頼るよりも、はるかに理にかなっていると彼は主張した。
「1978年以来、安全かつ効果的に1500万回行ってきたことを行うのか、それとも、絶対にリスクを回避することができず、リスクが明らかなことを代わりに試みるのか?」彼は尋ねた。
オルノフ博士は、この新しい方法が完成すれば、遺伝性疾患の治療だけでなく、胚を操作して形質を改善したいと考える人々にアピールするだろうと推測した。
オラノフ博士は電子メールで、「彼らが実際にやっているのは、『乳児増強剤』に倫理的枠を超えた進出のための取扱説明書を提供していることだ」と書いた。
誰かが実際にこの方法で赤ちゃんを変えることができるかどうかはまだ判明していません。人間の特性の多くは、数百、あるいは数千の遺伝子の影響を受けています。
エグリ博士は、科学者が単一の胚でより多くの遺伝子を書き換えようとすればするほど、失敗するリスクが高まると指摘した。
「3つや4つ、もしかしたら5つを組み合わせることも可能だと思うが、限界があると思う」と同氏は語った。 「その限界がどこにあるのかはまだ解明されていない。」
