他の惑星に定住したいなら、人類はゲノム編集によって自らのDNAを改変する必要がある

月や火星、さらにその先の人類の居住地を考える際、移動時間や食料、放射線リスクに多くの注目が集まる。深宇宙では間違いなく過酷な環境に直面するため、一部の思想家は、人類が太陽系をさらに探索する際に過酷な条件に耐えられるようにするための方法としてゲノム編集を指摘している。

1月、私は幸運にも、天文学者のMartin Rees卿と火星探査の提唱者であるRobert Zubrin博士による待望の討論会に参加する機会を得た。英国惑星間協会で開催されたこのイベントでは、火星探査は有人で行うべきか無人で行うべきかというテーマが取り上げられた。

Rees卿と共著者のDonald Goldsmithによる最近の著書『The End of Astronauts（宇宙飛行士の終わり）』では、人間を同行させる費用とリスクを伴わずに、ロボット宇宙船や車両を使用して太陽系を探査することの利点が概説されている。Zubrin博士は有人探査を支持している。両者の意見が一致したのは、人類が惑星間種となるための膨大な課題を克服できるようにするためのゲノム編集技術の利用をRees卿が提唱している点だった。

我々のゲノムは、細胞内に存在するすべてのDNAである。2011年以来、我々はゲノムを容易かつ正確に編集できるようになった。最初に登場したのは、Crispr-Cas9と呼ばれる分子ツールで、今日では高校の実験室でも非常に低コストで使用でき、国際宇宙ステーションでも使用されている。次に登場したのは、ベース編集とプライム編集と呼ばれる技術で、これらを使用すると、あらゆる生物のゲノムに極めて微細な変更を加えることができる。

より遠くへ旅することを可能にするためのゲノム編集の潜在的応用は、ほぼ無限である。宇宙飛行士が深宇宙で遭遇する最も問題のある危険の1つは、より高い線量の放射線であり、これは体内の多くのプロセスに混乱を引き起こし、長期的ながんのリスクを高める可能性がある。

おそらく、ゲノム編集を使用して、放射性廃棄物の流出や核崩壊の際に放射線を浄化できる植物や細菌から遺伝子を人間に挿入することができるだろう。これはSF小説のように聞こえるかもしれないが、Rees卿のような著名な思想家は、これが太陽系全体への我々の進出の鍵だと考えている。

老化を遅らせ、細胞の崩壊に対抗する遺伝子を特定し、それを人間に挿入することも役立つかもしれない。また、乗組員は自前で食料を栽培する必要があるため、放射能への曝露の影響に耐性のある作物を設計することもできる。さらに、宇宙飛行士の特定の遺伝的構成に基づいて、個別化された医療を行うこともできるだろう。

人間のゲノムが非常によく理解され、この新しい個別化された医療の下で柔軟になった未来を想像してみてほしい。

極限のための遺伝子

クマムシは、時に「ウォーターベア」と呼ばれる微小な動物である。実験により、これらの小さな生き物が極端な温度、圧力、高放射線、飢餓に耐えられることが示されている。さらに、宇宙の真空にも耐えることができる。

遺伝学者はクマムシのゲノムを理解することに熱心であり、Natureに掲載された論文では、この微小な生物に驚異的なストレス耐性を与える重要な遺伝子とタンパク質を明らかにしようとしている。これらの遺伝子のいくつかを作物に挿入できれば、最高レベルの放射線や環境ストレスに耐性のある作物を作ることができるだろうか？探究する価値は十分にある。

さらに興味深いのは、クマムシの遺伝子を我々自身のゲノムに挿入することで、宇宙の過酷な環境により耐性を持たせることができるかどうかである。科学者たちは既に、クマムシの遺伝子を挿入した人間の細胞が実験室でX線放射線に対する耐性を高めることを示している。

クマムシからの遺伝子転移は、人間と作物を宇宙旅行により適したものに設計できる可能性がある方法の、推測に基づく一例に過ぎない。

科学者がこの段階に到達するには、さらに多くの研究が必要となるだろう。しかし、過去には複数の政府がゲノム編集の使用方法や、ある種から別の種への遺伝子挿入などの他の技術に対して、厳しい制限を課すことに熱心だった。

ドイツとカナダは最も慎重な国々の中に入るが、他の場所では制限が緩和されつつあるようだ。

2018年11月、中国の科学者であるHe Jiankuiは、世界初の遺伝子編集された赤ちゃんを誕生させたと発表した。彼は、まだ生まれていない双子にHIV感染に対する耐性を与える遺伝子を導入していた。

この科学者はその後投獄されたが、後に釈放され、再び研究を行うことを許可された。

新たな宇宙開発競争において、特定の国々は、特に既に厳しい制限がある西側諸国など、他の国々が行わないようなゲノム編集を行う可能性がある。勝者は莫大な科学的・経済的利益を得ることになるだろう。

リースや他の未来学者が正しければ、この分野は我々の宇宙への進出を推進する可能性を秘めている。しかし、社会がそれに同意する必要がある。

人類という種を永遠に変えてしまうという根深い恐怖があるため、おそらく反対意見もあるだろう。そして、ベース編集とプライム編集が標的遺伝子編集の精度を向上させた今、技術が議論よりも速く進んでいることは明らかである。

ある国が飛躍的な進歩を遂げる一方で、他の国々は瀬戸際で立ち止まる可能性が高い。そうなって初めて、これらのアイデアが本当に実現可能かどうかがわかるだろう。それまでは、好奇心を持って、おそらく興奮も伴いながら推測するしかない。

本記事は、Sam McKee氏によって執筆され、The Conversationに掲載された記事「If we want to settle on other planets, we’ll have to use genome editing to alter human DNA」について、Creative Commonsのライセンスおよび執筆者の翻訳許諾の下、翻訳・転載しています。