バイオテクノロジー
遺伝子編集が生物多様性を守る方法
絶滅から種を救う
生息地の破壊、過度な狩猟、他の生態系への被害により、多くの種が絶滅したり、絶滅寸前になったりしています。これは、人間が地球の生態系を支配する新しい地質時代である「人新世」の特徴です。
伝統的な保護戦略である自然保護区、狩猟対象動物の保護、動物園での繁殖は、多くの種を絶滅の瀬戸際から救ってきました。
しかし、これらの戦略は、通常、個々の動物や植物の数が限られているため、種全体を救うことに焦点が当てられ、遺伝的多様性の喪失につながることがあります。これにより、気候変動、生息地破壊、病原体などの将来の脅威に対して、救済された種がより脆弱になる可能性があります。
新しい代替手段として、ゲノム編集技術が登場しました。この技術は、個々の遺伝子の編集だけでなく、個体の遺伝子を大幅に変更することができます。これにより、準絶滅イベントによって遺伝子プールが狭まった個体群の遺伝的多様性を回復することができます。
イースト・アングリア大学、コペンハーゲン大学、ケント大学、モーリシャス野生生物財団、ダレル野生生物保護信託、コロッサル財団およびコロッサル・バイオサイエンスの研究者たちは、Nature Reviews Biodiversity誌に掲載された「ゲノムエンジニアリングによる生物多様性の保護と回復」と題した論文で、この技術の倫理的、社会的、経済的な考慮を議論しています。
遺伝的ボトルネック
植物や動物の個体群は、種に分けられ、種間で交配できないことが多いです。
しかし、種の遺伝子は、均一なブロックではなく、多くの微妙な遺伝的変異が存在し、行動、外見、能力、ストレス耐性、病気耐性など、種内での違いをもたらします。
個体群の多くの個体が死んだり、繁殖に失敗したりすると、遺伝的多様性の一部が失われることがあります。
これにより、生態学者が「遺伝的ボトルネック」と呼ぶ現象が起こり、多くの特性が失われ、種の生存者に存在しなくなります。
これにより、遺伝的多様性の喪失だけでなく、有害な突然変異の蓄積も進み、種の絶滅につながる可能性があります。
一方、生存した種は、将来の脅威に対して脆弱性が高くなる可能性があります。
ピンクピジョンの遺伝的衰退の事例
絶滅の瀬戸際から救われた種の例として、モーリシャスピジョンがあります。この鳥は、インド洋のモーリシャス島に生息しています。10羽しか残っていなかった個体群を、飼育下で繁殖させ、自然に再導入することで、600羽まで回復しました。
ピジョンの遺伝子に関する研究から、遺伝的衰退が50〜100年以内に絶滅につながる可能性があることがわかりました。飼育下や野生に個体が存在しない場合、ピジョンを救うための努力は最終的に無駄になることになります。
したがって、ピンクピジョンや他の絶滅危惧種に対して、新しい解決策が必要です。
“絶滅危惧種の長期的生存を確保するには、伝統的な保護戦略とともに、新しい技術的進歩を採用することが不可欠です。”
失われた遺伝子の発見
多くの生物材料が、特に近年絶滅したり絶滅の危機に瀕している種について、博物館や生物データベースに保存されています。
これにより、遺伝的多様性を担っていた個体が死んだり、繁殖に失敗したりしても、その遺伝的遺産は、人間によって保存されることになります。
出典: Stephen Turner
ゲノム分析と遺伝子編集の技術が進歩するにつれ、絶滅危惧種の遺伝子プールに重要な遺伝子を戻すことができるようになりました。
“地球は史上最速の環境変化を経験しており、多くの種が適応して生存するために必要な遺伝的変異を失っています。遺伝子エンジニアリングにより、その変異を回復することができます。”
研究グループは、この技術の3つの主な応用を概説しています：
- 失われた遺伝的変異の回復。歴史的なサンプルや生物バンク、関連種から、現代の生存個体群に存在しない遺伝子を遺伝子編集によって戻すことができます。
- 適応の改善。耐熱性や病原体耐性などの特性に関連する遺伝子を優先的に導入することで、種の生存率と環境への適応能力を向上させることができます。
- 有害な突然変異の削減。生存個体群の有害な突然変異を標的とした削減により、生存率、全体的な健康状態、繁殖率を長期的に向上させることができます。
| 応用 | 説明 | 潜在的な影響 |
|---|---|---|
| 失われた遺伝子の回復 | 個体群のボトルネック期間中に失われたアレルの再導入 | 種の回復力と多様性の向上 |
| 適応の改善 | 気候や病気耐性などの特性を導入 | 野生環境での生存率の向上 |
| 有害な突然変異の削減 | 生存個体群の有害な突然変異を編集して除去 | 健康状態と繁殖率の向上 |
ゲノムエンジニアリングのリスク
第一のリスクは、技術が予想どおりに機能しないことです。特に、標的外の遺伝子変異が有害な突然変異を生み出す可能性があります。
さらに、遺伝子編集個体の繁殖を強制し、導入された遺伝子や特性を広めることに重点を置くことで、遺伝的多様性の減少がさらに進む可能性があります。
また、導入された遺伝子の予期せぬ発現や影響、特に失われた遺伝子のみを導入する場合、新しい特性が現れ、種の生存能力を低下させたり、生態系への被害をもたらしたりする可能性があります。
これらの理由から、科学者たちは、段階的な小規模な試験と、遺伝子エンジニアリングプロジェクトの進化的および生態学的影響の徹底的な長期モニタリングを推奨しています。
さらに、技術を優先し、保護と伝統的な保護戦略を置き換えることなく、遺伝子介入を補完するだけにするべきです。
“ゲノム編集は、種の保護の代替手段ではなく、種の保護を導く原則として、確立された保護戦略とともに、より広範な統合アプローチの一部として慎重に評価されるべきです。”
「デエクスティンション」とのシナジー
ゲノムエンジニアリングは、個体群に新しい遺伝子を導入するだけでなく、絶滅した種を再導入することもできます。これが「デエクスティンション」の概念です。
このアイデアを支持する主要な企業は、コロッサルです。最近、ダイアウルフの部分的再現で大きな話題を呼びました。
企業の次のステップは、毛皮マンモスの再現です。
“マンモスの遺伝子をゾウのゲノムに導入する技術的進歩は、絶滅の瀬戸際にある種を救うために利用できます。
私たちには、今日絶滅の危機に瀕している数千の種の絶滅リスクを軽減する責任があります。”
デエクスティンションには、絶滅した種の胚を創造し、関連種で出産させることが含まれます。白いサイは、現在すでにこのクロススピーシーズ代理出産を利用しています。
同様の方法は、ゲノムエンジニアリングと組み合わせて、絶滅危惧種に対して使用できます。これにより、遺伝的多様性のある個体群を「大量生産」する能力が得られます。
バイオテクノロジーへの投資
ジンコ・バイオワークス: 保全ゲノミクスのリーダー
(DNA )
この企業は、特定の用途向けにオーダーメイドの生物を作成しています。多くの研究プログラムやパートナーシップを通じて、幅広い応用分野に進出しています：
- カンナビノイド
- mRNAワクチン生産と核酸医薬
- 食品タンパク質
- バイオロジカル肥料生産（バイアーとパートナーシップ）
- 腸疾患用プログラム可能な微生物
- マイクロプラスチックの生物学的除去
- バイオセキュリティと病原体検出
- 廃棄物と汚染物質のリサイクル
開発プロセスで最初に支払われ、完成品に対してロイヤリティを得ることで収益を生み出しています。
この企業は、新しい生物のエンジニアリングと新しい動物や植物の開発技術の最前線にあります。
これにより、保護活動に貢献し、絶滅危惧種の増殖方法を開発する強力な立場にあります。公共プログラムや環境NGOと提携して、こうした戦略を実施することができます。
(この企業については、専用の報告書で詳細に取り上げています。そこでは、歴史、独自の技術、ビジネスモデルについて説明しています。
ジンコ・バイオワークス（DNA）の最新株式ニュースと開発
参考文献
1. Van Oosterhout, C., Supple, M.A., Morales, H.E. et al. ゲノムエンジニアリングによる生物多様性の保護と回復。Nat. Rev. Biodivers. 2025年7月18日。https://doi.org/10.1038/s44358-025-00065-6
