ノーベル賞を受賞した超画期的な遺伝子改変ツールは何ができる？

品種改良から医学分野にも

全遺伝子情報のゲノムをピンポイントで編集し、特定の遺伝子の働きを変える画期的なツール 「クリスパーCas9(CRISPR─Cas9) 」 。開発したのは、エマニュエル・シャルパンティエ博士とジェニファー・ダウドナ博士で、2020年にノーベル化学賞を受賞しました。

クリスパーCas9は、どんな生物に対しても、望む改変を高確率で簡単に行うことができ、しかも安価ということで、さまざまな分野で応用されています。とくに動植物の品種改良への応用は、めざましいものです。少ない肥料でも収穫量の多いイネ、味がよく病気に強いトマト、やわらかくおいしいブタやウシなど、数えきれないほどの成果が上がっています。

医学分野でも各国が競い合うようにして、クリスパーCas9による治療や新薬開発に取り組んでいます。新型コロナウイルス感染症の例では、より効率的な検査や、改変した細胞を投与して抗体を獲得できる技術研究が進んでいます。さらには、オスの蚊だけしか生まれないように改変するマラリア撲滅プロジェクトなど、想像を超える規模での応用も試されています。

ただ、クリスパーCas9は使い勝手がいいだけになにかと活用されがちですが、生物全体や環境にどのような影響を与えるかについても、考えていかなければならないでしょう。

クリスパー Cas9 のしくみ

クリスパー Cas9 は、ある細胞がもっていた免疫システムを応用したもの。細胞の中の核にある DNA を、ハサミの役目をする Cas9 で切断し、切断した部分の遺伝子の働きをなくしたり、別の遺伝子を入れることで遺伝子を改変する。

農作物の品種改良に

植物は硬い組織をもっているので、Cas9 や RNA を細胞に直接入れるのは難しい。遺伝子組み換え技術を使って、植物のゲノム上に Cas9 や RNA を入れてから改変する。ゲノム編集後は Cas9 は不要なので、交配などでCas9 のないものを選ぶ。

【出典】『眠れなくなるほど面白い 図解 生命科学の話』著：高橋祥子