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科学の年:遺伝子のブレークスルーが夢(そして悪夢)を実現する

科学の年:遺伝子のブレークスルーが夢(そして悪夢)を実現する

アラン・ボイル

何建奎
中国人研究者の賀建奎氏が、将来のHIV感染から守るために遺伝子を改変した赤ちゃんを生み出すという自身の研究室の取り組みについて語る。(賀建奎研究室 YouTubeより)

科学の世界では、それは最良の時代であり、最悪の時代でもありました。

2018年は、研究者たちが患者自身の細胞を再プログラムすることで病気を予防する方法に注力した年でしたが、同時に、遺伝子実験において多くの人が倫理上の一線と考えていたものも越えました。物理学賞と化学賞の両方で女性が受賞した最初の年でしたが、科学界で#MeToo問題が表面化した年でもありました。

そして、この年は、おそらく世界で最もよく知られている存命の科学者であった英国の物理学者スティーブン・ホーキング博士が亡くなった年でもありました。

2018年を振り返ってみると、私が見逃していたニュースが、他の人の年末総括記事で大きく取り上げられていることに気づきます。そこで、バランスを取るために、私のトップ10リストは、過去12ヶ月間で私たちが取り上げた5つの出来事と、当時はあまり取り上げられなかった5つの出来事に焦点を当てています。コメント欄で、今年の科学のハイライトとローライトについて自由に記入投票してください。(例えば、シアトル・タイムズ紙の年末リストのトップは、タレクゥアと南部定住シャチの悲しい物語です。)

特集した5つのブレークスルー

中国で遺伝子編集ベビー誕生:先月、遺伝子研究者の賀建奎氏は、HIVウイルスの感染を防ぐことを目的とした遺伝子操作による変異を持つ双子の女児が誕生したと発表しました。この主張は、コミックに登場するX-メン(およびX-ウーマン)の現実世界版を作り出すことを目的として、遺伝子特性を改変または強化するというSF小説のシナリオへの扉が開かれたのではないかとの懸念を引き起こしました。しかしその後、賀氏らが実際に何をしたのか(あるいは失敗したのか)という疑問が高まり続けています。彼らの実験は現在、複数の調査により中断されています。

免疫療法が大きな成功を収める:がんなどの疾患と闘うために患者自身の免疫システムを活性化させる技術は、遺伝子組み換え細胞のメリットを最大限に高めつつ副作用を軽減することを目指した研究のおかげで、昨年注目を集めました。シアトルは、フレッド・ハッチンソンがん研究センターと多くのバイオテクノロジーベンチャーのおかげで、こうした研究の中心地になりつつあります。免疫療法の最新の地元ヒーローには、ジュノ・セラピューティクス、シアトル・ジェネティクス、アミネックス・セラピューティクス、オンコレスポンス、キネタなどがいます。来年には、故ポール・アレン氏から1億2500万ドルの資金提供を受けたアレン免疫学研究所がこのキャンペーンに加わります。

脳の謎を解く:アレン研究所は15年前、神経科学に重点を置く研究所として設立されましたが、昨年は数々の進歩を遂げました。3月には、研究所の研究者たちが、レゴブロックのように組み合わせて脳活動をシミュレートできるコンピューター化されたニューロンモデルのデータベースを公開しました。また、研究者たちは、新種のヒト脳細胞を発見するプロジェクトにも参加し、ネイチャー誌の表紙を飾った研究で脳の「部品リスト」を提示しました。今後、研究所とそのアレン・フロンティアーズ・グループは、脳機能と疾患の関連性に焦点を当てた、数百万ドル規模の複数の研究に携わっていく予定です。

気候変動をめぐる議論は揺れ動いている:ドナルド・トランプ大統領が米国がパリ協定から離脱すると発表した1年以上が経過したが、気候変動をめぐる懸念は依然として高まっている。ある研究によると、世界の二酸化炭素排出量は3年間比較的横ばいだった後、再び増加している。ホワイトハウスが発表した分析はトランプ大統領自身の見解とは対照的で、気候変動が地域ごとに及ぼす影響に焦点を当てている。ワシントン大学の研究者らは、西南極の氷の減少を記録し、地球史上最大の絶滅における太古の地球温暖化の役割を解明する研究に貢献した。ワシントン州の有権者は二酸化炭素排出量に価格をつける計画を否決したが、この問題は今後数カ月、数年のうちに再び浮上することは間違いない。少なくとも、マイクロソフトの共同創業者であるビル・ゲイツ氏やワシントン州知事のジェイ・インスリー氏のような人々が発言権を持つ限りは。

タイタニック号への再潜航準備:ワシントン州エバレットに拠点を置くオーシャンゲート社は、今夏、研究者やミッションスペシャリスト(観光客と呼ばないで!)をタイタニック号の残骸に派遣する計画を延期した。しかし、今月バハマで行われた試験航海で、ストックトン・ラッシュCEO率いるオーシャンゲート社チームは、タイタニック号と同程度の水深4,000メートル(13,000フィート)へのテスト潜航に成功した。これにより、ラッシュ氏は史上二人目となる、この水深への単独潜航を成功させた人物となった(初代は映画『タイタニック』のジェームズ・キャメロン監督)。この偉業により、オーシャンゲート社のタイタン潜水艇は来夏から始まるタイタニック号への探査航海に再び投入されることになった。

https://www.youtube.com/watch?v=4R-_8QTtMOI

見逃した5つのブレークスルー

DNAを使った、こっそりとした犯罪撲滅:  DNA検査を活用しているのは、私のような系図マニアだけではありません。今年は、捜査官が家系図の遺伝子検査を用いて31年前のワシントン州殺人事件を解決したという、注目を集める事件がありました。保管されていたDNAの分析により、当局は5月にシアトルで逮捕された55歳の容疑者に捜査対象を絞り込みました。この戦略は、4月にカリフォルニア州のゴールデンステートキラー事件の容疑者逮捕や、その他12人以上の逮捕にもつながりました。研究者によると、家系図のDNA検査は、DNA検査を受けていない白人アメリカ人の約60%を特定するために使用できる可能性があるとのことです。

シングルセルRNAシーケンシング:サイエンス誌は、この遺伝子解析技術を2018年の最大のブレークスルーとして挙げています。この技術は、生体から数千個の無傷の細胞を単離し、各細胞で発現している遺伝物質をシーケンシングし、細胞間の空間的・時間的関係を再構築するものです。シングルセルRNAシーケンシングは、ヒト細胞が生涯にわたってどのように成熟するか、組織がどのように再生するか、そして疾患発症時に何が問題となるかを追跡することができます。ドイツの生物学者ニコラウス・ライェフスキー氏はサイエンス誌に対し、この手法は「今後10年間の研究に革命をもたらすだろう」と述べています。

マンモスを絶滅させたクレーター?  NASAの「オペレーション・アイスブリッジ」調査のおかげで、科学者たちはグリーンランドの厚さ半マイルの氷の層の下に巨大な衝突クレーターの痕跡を発見した。幅19マイルのハイアワサ・クレーターは、その大きさや発見に要した技術的分析だけでなく、マンモスやマストドンなどの種の絶滅の要因に関する長年の議論に答える可能性があることでも注目に値する。ヤンガードリアス仮説の支持者によると、1万2800年前、彗星の爆発が北米全土で山火事を引き起こし、その結果、地球全体が寒冷化して大型動物が絶滅し、大陸のクローヴィス文化が滅亡した可能性があるという。ヤンガードリアス仮説とハイアワサ・クレーターに関連があると誰もが確信しているわけではないが、この発見はサイエンス誌とサイエンス・ニュース誌でトップ10の評価を受けた。

人類の系図のもつれをたどる:私たちホモ・サピエンスのルーツをめぐる議論は何年も続いているが、今年発表されたいくつかの研究結果は、私たちの系図がいかに雑多なものになっているかを示している。シベリアで発見された5万年前の骨に含まれていた古代DNAは、ホモ・サピエンスの祖先から派生した、現在は絶滅した2つの分岐、ネアンデルタール人とデニソワ人が交配した証拠を提供している。これは、人類とネアンデルタール人が数万年前に「交配した」という十分な証拠に加わる。別の研究は、ホモ属の古代の近縁種がこれまで考えられていたよりも数十万年も前に中国に居住していたことを示している。そして、さらに多くの研究は、ネアンデルタール人が芸術的センスにおいてホモ・サピエンスに匹敵していたことを示唆しており、「原始的な穴居人」という固定観念に反している。

エジプトの考古学の新たなフロンティア:私のリツイートリストで最も大きな影響を与えたのは、エジプトの人里離れた地域での考古学的発見が相次いでいるというニュースでした。カイロ南部のダハシュール墓地で発見された2300年前のミイラ8体や、サッカラにある4400年前の王室司祭の墓などです。一方で、数千年前の石棺が発見されたものの、中身がそれほど古くない下水だったことが判明したり、ツタンカーメン王の墓に隠し部屋がないことが判明したりするなど、注目すべき誤報もありました。

宇宙の1年:ファルコン・ヘビーの初打ち上げから遥か彼方のフロンティアへ