遺伝子操作や異種移植の現状とその危険性。時代は再生医療へ

いつの時代にも人の心を魅了してやまない大宇宙。遠くの銀河を知ることは宇宙の起源を 知ることにほかなりません。
人類は宇宙の起源を知るために遠い宇宙を探求してきました。 そして、大気の影響を受けない宇宙空間に望遠鏡を浮かべて観察するまでになりました。飛 躍的に解像度の高まった鮮明な画像に人々は感動しました。 　

一方、内なる宇宙「生命」にも人類の好奇心を向かわせました。ミクロの世界を見るために 顕微鏡を発達させ 、ついに万物の基本となる原子の姿をとらえました。

最初の生命の誕生は約３４億年前、原始の海の波のゆらぎと泡から発生したと推定されています。なぜか、宇宙創世の仮説の１つに似ていませんか。　

生命とは自己複製し、自己増殖できるもののことを指すのではないでしょうか。それはＤＮＡをおいてしかあり得ません。ということは、生命とはＤＮＡと言いかえても過言ではないでしょう。
いや、ＤＮＡは単に二重らせんの塩基配列をした分子であり、それがタンパク合成を発信した時(DNA→ＲＮＡ｢転写」→ タンパク質 「翻訳」への情報の流れ）そのこと自体をいうのでしょう。

　 生物の最小単位は細胞 であり、すべての細胞にＤＮＡは入っています　人は約６０兆個の細胞で形造られており、ＤＮＡはそのすべての細胞の在り様を決定しています。
では、同じＤＮＡを持つ個々の細胞はどのようにして自らの在るべき役割と配置と時期が解かるのでしょうか。

細胞にはイオンチャネルという細い隙間があり、そこからカルシウムイオン等をとおして外界を知り、それを元に器官を形成していきます。まさに驚異の世界です。

若い頃に「ミクロの決死圏」という映画を見たことがあります。かなり前のことなので詳細は憶えていませんが、外からの手術不可能な人を、ミクロのサイズまで縮小した人間を体内に注入し、内から腫瘍を取り除くというものでした。生体内のあまりにも驚異的な世界が実にリアルに描かれており、感動を覚えたものでした。しかし、それは単なる入り口を見ているにすぎず、実は宇宙と同じく人間の想像をはるかに超えた世界なのです。

原子の姿があきらかになり操作できるようになれば、原子の進化型であり、生命の基本となるＤＮＡに人類の目が行くのは当然の流れともいえましょう。また、量子力学がほぼ完成したことにより、その方面からの化学者の参入も見逃せません

遺伝子操作

 ワトソンとクリックのＤＮＡの2重らせんの発見から塩基配列の解析が始まり、制限酵素の発見によりＤＮＡの切断が可能になりました。遺伝子操作の道が開かれると共に医療面での利用が望まれます。
遺伝子の全容の解析がほぼ終わったようにいわれていますが、本当にそうでしょうか。私には、一つの遺伝子が一つのことを決定しているようには思えません。複数の遺伝子が複雑に絡み合っているのではないか、もしそうならDNAの解析はかなり時間のかかることになります。

そもそも、遺伝子操作は神（大自然）のみが行えるもので、人類がそれを行うことは、数十億年かかって大自然が築き上げた生態系を壊すことになり、自らの首を絞める結果となりかねません。
先に医療面の利用が望まれると言いましたが、人類の知的好奇心はとどまる所を知らず、行き着くとこまで行かねば、終わることはないでしょう。それゆえ、遺伝子操作の研究には何らかの歯止めが必要と思われます。

遺伝子組替え作物
あるテレビ局のワイドショーで、「農薬浸けの作物と遺伝子組替え作物とでは、とちらを選びますか？」という質問で、あるコメンテータは、遺伝子組替え作物を選ぶという。その理由は、農薬浸けより遺伝子組替え作物のほうが安全だというのだ。
一体この人は何を根拠に安全と言いきっているのか理解に苦しみます。この手の商品は、使うだけ使って何十年後かに問題が生じたら使用禁止にするというのが常で、安全性など殆ど研究されていません。

除草剤耐性 遺伝子組替え
これは強力な除草剤にも作物が枯れないと言う物で、それゆえ、強力な農薬が大量にかけられるのです。コメンテータが安全と言っている組替え作物には、安全でないと言っている強力な農薬が大量に振りかけられているのです。

害虫抵抗性 遺伝子組替え
その作物に毒素を分泌する遺伝子が組込まれており、虫が食べれば死んでしまいます。
NHKのﾄﾞｷｭﾒﾝﾄでその様子が放送されていました。虫が葉っぱを一口かじっただけで死んでしまうのです。恐ろしいでしょう。
先のコメンテータなら「虫と人間では許容量が違う」と言うかも知れません。確かにそうでしょうが虫は一口食べただけです。人間は食べ続けていくのです、許容量でごまかすのはナンセンスと言わざるを得ません。
また、成長段階の子供たちが食べ続けて、将来問題が生じないのでしょうか。次世代以降において何らかの異常が発生しても元に戻すことは出来ません。安全か安全でないかは誰もわからないのです。ただ、生命の基本部分をいじる以上、安全でないと思ってかかるほうが妥当と思われます。
人類は大きなリスクを背負ってしまったのです。

青虫のかじったキャベツは安全で栄養価の高いものです。人間が独り占めしないで、虫にも少しの分け前は与えましょう。それらのことが生態系の維持につながるのです。

ＤＮＡマーカーによる品種改良
ゲノム解読も、イネはヒトと相前後して昨年完了しました 。これを利用して ＤＮＡマーカー育種 がおこなわれています。従来なら膨大な時間と作業を必要とする品種開発も、簡単に確実に目論見どうりの結果をだすことができるようになってきています。
また、従来の伝統的な交配による品種改良であり、遺伝子組換えによる危険性はまったくありません。今後の農業の方向性を示しているものと思われます。

生物兵器
バイオ技術の発展により微生物の遺伝子操作が簡単に短時間でできるようになり、安上がりで強力な兵器として弱小国やテロリストにとって魅力あるものとなっています。バイオ装置の開発企業にとって、そんな事はお構いなしにＤＮＡ自動合成装置、ＤＮＡシーケンサー等を世界中に販売しています。
遺伝子操作によりエボラ出血熱ウイルスやエイズウイルスをさらに強力な病原体に変えてしまうことができ、人類にとって脅威となる可能性を常に頭に入れておかなくてはならなくなりました。

異種移植 【種の違う動物同士の細胞移植】

細胞移植
脳卒中やアルツハイマーなどで身体機能の麻痺した人への治療法として細胞移植が行われています。もっぱら豚の細胞が使われます。
母ブタから胎児を摘出し、その脳細胞の一部を取り出し、脳卒中で破壊された脳の細胞の近くに注入し神経細胞に育てていくのです。また、神経突起を保護するミエリンが生成されることが動物実験で確かめられています。
この手術により劇的に回復した人もいれば、効果の無かった人もいます。

ここでウイルスの問題が発生してきます。種によって固有のウイルスが存在し、その宿主には何の危険も与えません。しかし、それが他の種に入り込んだ場合はその種にとって脅威となることがあります。また、そのウイルスが活性化しエイズのような新たなるウイルスに変異するかも知れません。

いち早くその安全性について疑問を提唱したロンドン大学のウイルス学者ロビン・バイスは生殖細胞に入り込んで遺伝的に次の世代に受け継がれていくウイルスについての警鐘を鳴らしています。

アメリカでのブタの膵臓細胞を免疫力の弱いネズミに移植した実験では、ブタのウイルスがネズミに感染したとの実験結果が報告されています。
となればブタのウイルスがヒトに感染しないとは言いきれないでしょう。これは意図的にウイルスを注入したのではなく、単に細胞を移植しただけの結果なのです。

通常、移植に使用するブタは無菌室で飼育（培養）されますが、細胞内のウイルスは除去できません。異種移植には常にウイルス感染の危険性をはらんでいるのです。しかし、生きる希望を失った人にとっては危険が在ろうが無かろうが、効果が在ろうが無かろうが手術を受けることにためらいはないでしょう。その人の立場になれば。

そこが製薬会社やベンチャー企業にとってつけ目となり、みすみす莫大な利益をフイにはしないのです。わずかの成功例を宣伝し、予知できぬ危険性を顧みず、やがては異種間の臓器移植に進んでいくことでしょう。
また、実験動物もより人間に近い動物（同じ霊長類であるサルなど）が使われています。これがクローンとの問題にも関連していきます。

臓器移植
死の淵にたち臓器移植を待つ患者にとって、いつも脳死状態のドナーが現れるとは限りません。そこで異種移植がクローズアップされてくるのです。

1992年アメリカのピッツバーグで最初の異種移植がおこなわれました。B型肝炎ウイルスに感染し肝不全で余命わずかの患者が異種移植を決意しました。このような患者は人間の肝臓を移植しても肝炎ウイルスにより、すぐに新しい肝臓がだめになってしまう為、ヒヒの肝臓を移植することになりました。
ヒヒは肝炎ウイルスに抵抗力を持っており、また人間に近いので成功すると思われました。手術は成功し、肝臓は十分な大きさに成長しましたが、基本機能は働きませんでした。そして７０日後に死亡しました。
免疫抑制剤による副作用と思われ、2例目も失敗しました。最近、新しい方法で保管されていた患者の血液を検査した結果、ヒヒ固有のサイトメガロウイルスが発見されました。ヒヒのウイルスが細胞を壊して増殖していたのです。

カナダのバイオテクノロジー開発会社では将来の異種移植を見越して、無菌ブタの飼育をしています。
ブタの妊娠期間は4ヶ月、１回に１０匹の子ブタを生みます。臓器の大きさや形がヒトに近いのでドナーに適しています。
母ブタは免疫による拒絶反応を押さえるためにヒトの遺伝子を組み込んだ遺伝子組替えブタで、無菌状態で帝王切開され子ブタが取り出されます。子ブタは消毒され無菌室に入れられ、臓器が摘出されるまで、そこから出ることはありません。その子ブタには消化に必要な細菌すら存在せず、係員がヨーグルトを与えています。

部屋をいくら清潔にしても、ブタの細胞に潜んでいる取り除くことの出来ないレトロウイルスがあります。
実験室でブタの細胞とヒトの細胞を混合した所、白血病を引き起こすレトロウイルスの３系統がブタからヒトに感染することがわかりました。
遺伝子組替えにより、ヒトの免疫システムをだまして手術後の拒絶反応を押さえるということは、それだけブタのウイルスがヒトに感染しやすいことを意味しています。その臓器がヒトの体に移植されれば、もともと細胞に潜んでいたブタのウイルスは免疫システムを通り抜けヒトに感染する恐れがあります。
いちどヒトの細胞に入り込んだウイルスは増殖して出てくる時もヒトの細胞膜で覆われており、それに騙されて免疫システムがウイルスの増殖を許してしまう可能性があります。
ヒトがほかの動物の細胞に拒絶反応を起こすのは、動物のウイルスから身を守るよう進化した結果だと思われます。しかし、私たちはその進化したバリアーを壊してしまおうとしています。

プタをドナーとして使うのは動物虐待だと動物愛護団体の人は非難していますが、食肉用に飼育されているブタとどう違うのか私にはわかりません。

将来、異種移植の技術が確立されれば、慢性的なドナー不足に悩み、臓器移植を待つ間に亡くなることも無くなるはずです。大きなリスクを残したまま。

「もし、移植手術を受けなければあなたは間もなく死にます。手術を受けた場合、２０年以内に白血病にかかるリスクがあります」と言われた時あなたはどちらを選びますか。
　                      「 死にたくなかったら、やるでしょう 」
なんだか、映画「リング」のエンディングのようになってしまいました。

ボストンにある製薬会社の研究施設の品種改良されたミニブタが注目をあつめています。ここにいるミニブタは２５年以上にわたって近親交配が繰り返された結果、ほとんど同じ遺伝組成を持った自然のクローン集団です。
このミニブタの集団に異種移植によるリスクを回避する特質が発見されました。ヒトに感染させそうなブタのウイルスを、その細胞内に持っていない初めての品種だからです。

クローン
  永遠の命を得ることはできませんが寿命を延ばすことはできます。老化する器官をいつも新鮮な状態に保つことができれば。異種移植や他人の臓器を移植しても、常に免疫による拒絶反応に悩まされます。
クローン羊ドリー、ヒト遺伝子組換え羊ポリ―、人間臓器育成用動物胎児の創出、どこまで行くのでしょう。クローン人間の研究もされていると聞きます。
もし、自分自身のクローンができれば最適のドナーとなるでしょう。自分自身なので免疫による拒絶反応などは起こり得ません。も ちろん、そんなことが許されるわけがありませんが、化学者に倫理など通用しません。研究のためなら、どんなことでもおこなうでしょう。また、絶大なる権力を持った者が現れれば、みすみす見逃すようなことはしないでしょう。
秘密裏に自身のクローンをつくり飼育するかも知れません。

胚分割によるクローン牛
受精後７−８日目に１００個程度に分裂した細胞の胚を子宮から取りだし、微細なメスでニ分割してこれを借り腹である牛（代理母牛）に移植することにより、一卵性双生児が生産できる。

クローン羊ドリー
ドリーが注目を集めたのは、受精卵の細胞の割球ではなく、成獣の体細胞を使ったクローンだったからである。
妊娠中の羊Ａから乳腺の上皮細胞を取り出し３−６世代継代培養する。培養液中の血清濃度を薄くし、栄養分を極端に減らし、適当な化学的刺激を与える「血清飢餓培養」により、乳腺をつくっていた遺伝子以外の眠っていた他の器官をつくる遺伝子をゆりおこす。
羊Ｂの子宮から卵細胞を摘出し、その核を取り除く。
培養した羊Ａの乳腺細胞の核を羊Ｂの核を抜いた卵細胞に核移植する。
つくりだした受精卵状態の卵細胞の分裂を待ち代理母の羊Cの子宮に着床させる。
羊Ｃから生まれる子羊は、遺伝的に羊Ａとまったく同じクローン羊ドリーとなる。
当然、人間に適用すればクローン人間の誕生です。
この実験では277個の分化した乳腺細胞を使った受精卵のうち276個は失敗でした。

再生医療

ドナー不足や拒絶反応など臓器移植には問題点が多くあります。それを解決する可能性のあるのが再生医療で、傷ついた人間の体を再生・修復するための研究が進んでいます

クローン治療は患者自身の細胞から取りだした遺伝物質を利用して、治療用の細胞を作り、患者に移植して病気を治そうとするもので、再生医療のうち、患者自身のゲノムを備えた細胞を利用するものです。
しかし、クローン胚を子宮に移植してクローン人間を誕生させようとする生殖クローニングの危険性と隣合わせであることも否定できませんが、この点さえクリアーできれば、最強の治療法であることには間違いありません。
２００１年７月３１日、米下院はヒトのクローニングを幅広く禁ずる法案を可決しました。日本では２０００年に成立した「ヒトに関するクローン技術等の規制に関する法律」によりヒトクローンを作成することは禁止されています。

進化過程の低い動物ほど自分の体の一部を再生する能力が高く、例えばプラナリアの体をたくさんの断片に切り刻んでも、一つの断片から一匹の完全なプラナリアに再生する。
イモリの足の先端を切り取ると、やがて足の先端部分が切り口の先に作られて元に戻る。しかし、高等動物は血液や皮膚、肝臓といった限られた小さな再生能力しかありません。
この再生能力を支えているのは幹細胞で、分化した組織細胞をつくる元になる細胞で、分化をしない状態で、組織細胞が痛んだ時に増殖、分化する。
赤血球やリンパ球などの血液細胞を補充するのが骨髄にある造血幹細胞で、このように特定の組織へと分化する能力をもつ幹細胞を組織幹細胞という。
幹細胞には、さらに ＥＳ細胞（胚性幹細胞） という、どんな細胞にも分化できる万能細胞ともいわれるものがあり、 分化した細胞 を正常でなくなった組織に移植して治療する。
ヒトＥＳ細胞の大量供給が可能になれば、異種移植の必要はなくなり、拒絶反応は大幅に改善される。
また同種であっても個体間での拒絶反応が起き易い組織では患者自身の体細胞と同じゲノムをもつ多能性幹細胞を使うことで解決される。

１９８１年マウスから最初のＥＳ細胞が発見される
１９９５年アカゲザルとマーモセットのＥＳ細胞株が樹立される
１９９８年ウイスコンシン大学がヒト受精卵からＥＳ細胞株樹立
２０００年京都大学再生医科学研究所幹細胞医学研究センター（中辻憲夫教授）がカニクイザルのＥＳ細胞株樹立
２００２年４月、文部科学省の専門委員会は京都大学再生医科学研究所の計画「ヒトの受精卵からＥＳ細胞を作製する」を承認する。作製されたヒトＥＳ細胞は、無償で全国の研究機関に配布される。
2003年５月京都大学再生医科学研究所（中辻憲夫所長）は国内初のヒトＥＳ〔胚性幹）細胞株を樹立

インクジェットプリンターとDNAチップ

電子機器の心臓部は半導体チップですが、その製造工程は複雑で廃液などが出ます。インクジェットプリンターに金属インクを使用すれば基板上に簡単に配線パターンが印刷できます。また、絶縁性の樹脂をインク化して重ね塗りすれば、立体的な配線も可能という。

この技術をバイオに利用することが広がっています。
キャノンは遺伝子検査などに使うDNAチップの開発に取組んでおり、細長いDNA分子を溶かした溶液を使い、インクジェットで基板上にDNAを高密度にくっつけることに成功しました。

米アジレント・テクノロジーズ社は、DNAの部品である４種類の塩基をそれぞれ含む溶液を、各色のインクのように使い、特定の塩基配列を合成していく技術を開発した。さまざまな配列のDNAを基板上に自在に合成でき、こうして作られたDNAチップがすでに遺伝子研究の現場で使われている　( 03/3/8朝日新聞）

さるのES細胞から抹消神経細胞

理化学研究所発生・再生科学総合研究センターではカニクイザルの胚性幹（ES)細胞から、知覚神経や自律神経などの抹消神経細胞をつくることに成功した。
ES細胞が分化を始めてから７日後に、BMP４と呼ばれるたんぱく質を加えると、ほぼ１周間後に抹消神経細胞ができた。
BMP４の濃度を微妙に調節することで、知覚神経細胞の割合を増やしたり、自律神経細胞の割合を増やしたりできるという　（03/4/29朝日新聞）

  初のクローン馬の誕生 （イタリアのスパランツァーニ研究所チーム）

乗馬用ハフリンガー種の雌馬から皮膚細胞をとり、その核を別の馬の卵母細胞に入れ、胚を作製、皮膚細胞をとった雌馬の子宮に戻した。作製した３２８個のうち、成功したのは１個。３３６日後の５月２８日に自然分娩で誕生し、プロメテアと名付けられた。ＤＮＡ鑑定の結果、遺伝的に母親と同じであることが確認された。　 (2003/8./7朝日新聞）

続く

2003/02/22
2003/08/15

参考資料
「ナノスペース」　ＮＨＫスペシャル
カールトン（イギリス）