小さな遺伝子の微調整で生まれた超マズ豚

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Xi-jun Yin

これらの肉付き豚は、人間の消費用に承認される最初の遺伝子操作動物になる可能性があります。

Belgian Blue cattle は、何十年にもわたる選択的な育種の結果、貴重な赤身の牛肉を非常に大量に生産する巨体な動物です。 この「ダブルマスクブタ」は、単一の遺伝子を破壊、または編集することによって作られます。この変化は、ある種の遺伝子を別の種に移植する従来の遺伝子組み換えよりも、はるかに劇的ではありません。

この研究を主導しているソウル大学の分子生物学者Jin-Soo Kim氏は、彼の遺伝子編集は、少なくとも原理的にはより自然な経路で起こりうるプロセスを加速させただけだと主張している。 「遺伝子操作された動物は、環境と健康への悪影響が懸念されるため、世界のどこにも人間の消費用として承認されたものはないのです。 急成長する遺伝子組み換えアトランティックサーモンは、米国食品医薬品局で20年間規制の宙ぶらりんになっています(Nature 497, 17-18; 2013参照)。

キム氏と彼の同僚たちは、単一の遺伝子を無効化(ノックアウト)するのに使える遺伝子編集が、これを避けることを望む研究者の一団となっています。 農業における遺伝子編集の応用例としては、角のない牛を作るという報告がある。 (角があると扱いが難しく、現在は痛みを伴う処置で焼き払われている)。 研究者はまた、アフリカ豚熱ウイルスに免疫のある豚を操作しています。

Nature special: CRISPR

ダブルマスクブタを作る鍵は、ミオスタチン遺伝子(MSTN)の変異です。 MSTNは筋肉細胞の成長を抑制し、筋肉の大きさを維持する。 しかし、一部の牛、犬、ヒトでは、MSTNが破壊され、筋肉細胞が増殖し、異常な量の筋繊維が作られます。

この突然変異を豚に導入するために、キム氏はTALENという遺伝子編集技術を使用しました。 このタンパク質は、切断酵素を細胞内の特定の遺伝子(この場合はMSTN)に誘導し、切断する。 細胞の自然修復システムがDNAを縫い合わせるが、その過程でしばしばいくつかの塩基対が欠落したり付加されたりして、遺伝子が機能不全に陥るのである。 TALENがMSTN遺伝子の両方のコピーをノックアウトした編集細胞を1つ選び、Kim氏の共同研究者である中国延辺大学の動物クローン研究者Xi-jun Yin氏が、それを卵細胞に移植し、32匹のクローン子豚を作製したのです。 しかし、豚の写真を見ると、二重筋肉質の動物の「典型的な表現型を示している」と、豚の遺伝子編集ツール使用のパイオニアで、ドイツ、ノイシュタットのフリードリヒ・ロフラー研究所のハイナー・ニーマンが言う。 特に、豚はそのような動物の典型である顕著な後部の筋肉を持っていると、彼は指摘しています。

Yin によると、予備的な調査では、豚は、より赤身の肉や動物あたりの肉の高い収量など、ダブルマスクウの利点の多くを提供していることが示されているそうです。 しかし、豚もまた、その問題点を共有している。 例えば、子豚が大きいため、出産に苦労する。 また、32頭のうち生後8カ月まで生きたのは13頭だけだった。 そのうち2匹はまだ生きていて、1匹だけが健康だと考えられるとYinは言う。

このような豚から肉を作ろうとするのではなく、KimとYinは、通常の豚と交配するために農家に売られる精子を供給するために、この豚を使うことを計画している。 その結果、MSTN遺伝子を1つ破壊したものと正常なものを1つずつ持つ子孫は、筋肉質ではないものの、より健康になるだろうという。研究チームは現在、CRISPR/Cas9という別の新しい遺伝子編集技術で同じ実験を行っているところである。 昨年9月、研究者たちは、別の方法で遺伝子編集を行い、二重筋肉の牛や二重筋肉の羊の新品種を開発したことを報告しました(C. Proudfoot et al. Transg.Res. 24, 147-153; 2015)。 米国とドイツの規制当局はすでに、ゲノムに新しいDNAが組み込まれていないため、いくつかの遺伝子編集作物は規制の対象外であると宣言しています。 しかし、北海道大学(札幌市)で国際的なバイオテクノロジー規制を研究し、遺伝子組み換え規制の国際比較を行っている石井哲也氏は、遺伝子編集が動物で進めば進むほど、警戒心が高まるだろうと述べている

金氏は、豚肉の需要が高まっている中国の農家に編集した豚の精子を販売したいと考えている。 その規制環境は、彼の計画に有利に働くかもしれない。 中国は遺伝子編集に多額の投資をしているが、歴史的に規制が緩いと石井は言う。 規制当局は慎重であるが、遺伝子導入を伴わない遺伝子操作については厳しい規制の対象から外すところもあるかもしれない、と石井は言う。 「私は中国が先に行くと思います」とキム氏は言う

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