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遺伝子駆動技術の信じられないほどの約束と深遠な力を調整する方法

古代の占い師からウォール街の株式ピッカーまで、人間は常に未来を語りたいと切望してきました。 言うまでもなく、その能力はほとんど誇張されています。

しかし、あなたが本当に未来を伝えることができる感覚があったらどうでしょうか? また、特定の結果をより確実に、より確実にすることができたらどうでしょうか? 遺伝子駆動として知られている新しい技術は、将来の植物や動物の特定の特性を好むというそのような見通しを提供します。農業生産を増やし、感染症の伝染のリスクを減らすためです。 実際、ジカ、マラリア、その他の病気をspread延させる可能性のある特定の蚊を排除するために、遺伝子ドライブを使用することをすでに提案している人もいます。 しかし、それは良い考えですか? そのような技術を、現在および将来の世代の利益と害を予測し、評価する方法で採用することについて、どのように考えるべきでしょうか?

過去1年間、国立衛生研究所およびNIH財団の要請により、国立科学アカデミー、医学および工学の委員会がこれらの質問を検討しました。 先月、私はヴァンダービルト大学医療センターの生物医学倫理および社会センターのエリザベス・ハイトマンと共同議長を務めた委員会が報告書を発表した。それでは、私たちは何を結論付けましたか? これについてはすぐに説明しますが、最初に科学に関するレッスンを行います。

遺伝子駆動技術により、科学者は、有性生殖における遺伝的継承の通常のルールを変更できます。 遺伝子ドライブにより、特定の遺伝子が子孫に渡される可能性を(ほとんどの有性生殖種における自然の50-50オッズから)大幅に高めることができます。 遺伝子駆動技術は、男性の生産などの遺伝的形質の変化と、その形質が集団全体を通過する可能性の増加を組み合わせています。

これは定評のある新しいツールです。 継承は、人間が将来の結果の管理に多大な努力を注ぐ分野です。 ブリーダーは、植物の種の大きさ、馬の体力やスピードなどのキャラクターが世代から世代へと予測通りに通過することを保証するために、長年または数十年間働きます。 どのくらい予測可能ですか? さて、歴史を通して「良い繁殖」の本質は、世代間の望ましい特性の通過を可能な限り信頼できるものにすることです。

しかし、1800年代後半になってから、オーストリアの僧kであるGregor Mendelによるエンドウ植物の実験により、世代間の形質の通過を管理することで、ベストプラクティスや最高の推測を超える可能性が生まれました。 メンデルは、少なくともいくつかの親の特性について、子孫で発生する平均頻度を予測できることを実証しました。 たとえば、有性生殖種の親植物に赤い花または黄色の種があった場合、すべての子孫の半分に赤い花または黄色の種があると予測される場合があります。 それは驚くべき進歩でした。 20世紀初頭までに、メンデルの結果は遺伝学の科学につながる基本的な洞察の1つでした。

遺伝学者は、個人のDNAまたは遺伝子型を特定の形質の発現、発達中の生物または成人の表現型に結び付けるプロセスを理解することにより、遺伝の規則を明らかにするように働きます。 これには、男性または女性の子孫を産むなど、結果を制御する分子および環境変数を理解する必要があります。 私たちは、2つの性別を持つほとんどの種では、平均して子孫の世代が約半分のオスと半分のメスを持つことを期待できることを知っています。 これは継承の基本的なルールです。遺伝子変異や自然selectionなどの力がなければ、子孫世代の多くの形質の頻度は親世代のそれと等しくなります。 しかし、その基本的なルールを変更し、子孫世代の比率を男性対女性60:40、または70:30、さらには99:1にする技術があればどうでしょうか。

遺伝子駆動技術はそのような可能性を開きます。 遺伝子ドライブは、女性ではなく女性が男性を生産する可能性を高めるように設計できます。 さらに、各世代の通過とともに、母集団内の男性の割合は、特性が母集団を「駆り立てる」につれて増加します。将来はより確実になります。 極端な場合、個体群の多くまたはすべてが雄になる可能性があり、もちろん有性生殖を持つ種の場合、結果は個体群の減少または排除、あるいは種の絶滅さえあります。

しかし、遺伝子の駆動力を使って、おそらく絶滅の程度まで個体数を変えるべきでしょうか? 利点として、遺伝子駆動型の改変生物は、人間の健康と農業の生産性を向上させ、他の種を保護し、基礎研究を推進する見込みがあります。 マラリアを媒介する蚊を排除することを想像してください。

ただし、自然の生態系で遺伝子駆動修飾生物を放出することには、マイナスの可能性があります。 このような遺伝子駆動力の使用をどのように検討する必要がありますか? 使用するかどうかを決定する前に、何を考慮する必要がありますか?

6月に発行されたNIH委員会のレポートは、責任ある科学と、遺伝子駆動修飾生物の環境への放出に関する社会的、環境的、規制的、および倫理的考慮事項の継続的な評価と評価の必要性に多くの注意を向けています。 研究と展開の各ステップは、個人とコミュニティが保持する価値に基づいていると強調しました。 これらの価値を明らかにし理解するための一般市民の関与は、後から考えることはできません。 遺伝子駆動型改変生物に関する研究のガバナンスは、研究者の個人的責任から始まり、そこから研究機関や規制当局にまで及ぶべきです。 しかし、どのような規制当局:州、連邦、グローバル? 結局、リリースされると、遺伝子駆動型の改変された生物が広がるように設計されています。 私有財産、州、または国の境界線は、分散の障壁ではありません。 レポートの重要なメッセージは次のとおりです。

「現時点では、遺伝子駆動型改変生物の環境への放出をサポートするための十分な証拠はありません。しかし、基礎研究および応用研究における遺伝子駆動の潜在的な利点は重要であり、実験室研究および高度に制御された野外試験を進めることを正当化するものです」

遺伝子駆動技術の完全な影響を理解する際のギャップには、自然生態系における生態学的および進化的プロセスが含まれます。 人間に感染する病原体を媒介する蚊のような種を減らすか、さらには排除すれば、それは生態系の安定性にとって何を意味するのでしょうか? このアクションは、たとえば、さらに望ましくない感染症を伝播する1つまたは複数の追加の昆虫種が確立されるか、数が増加する機会を開く可能性があります。

前進するための委員会の青写真には、実験室開発からフィールドリリース、遺伝子駆動修飾生物のモニタリングに至るまでの段階的なテストの枠組みが含まれています。 環境の特定の変化が社会にとって価値のあるものにどのように影響するかを定量化する方法として、生態学的リスク評価を推奨しました。たとえば、水質や、感染性病原体を伝播する望ましくない害虫種が確立される可能性があります。

個体群および種全体にわたる遺伝の未来を制御することは強力な科学的進歩であり、誇張することは困難です。 そして、よくあることですが、この新たに獲得した科学的力を展開するかどうか、そして最善の方法を決定するためのより広範な倫理的枠組みの開発を追い越す科学的研究のリスクがあります。 科学者、そして世界中の政府が、この報告書の呼びかけに注意を払って進んでほしいと願っています。 遺伝子駆動技術の約束は計り知れませんが、特定の種を絶滅させる力について話しているとき、それは誤用する余裕のない技術です。

ジェームズ・P・コリンズは、ヴァージニア・M・ウルマンのテンペにあるアリゾナ州立大学の生命科学部の自然史と環境の教授です。

この記事は、ZócaloのパートナーであるFuture Tenseのために書かれました。 Future Tenseは、アリゾナ州立大学、ニューアメリカ、スレートのプロジェクトです。 Slate.comにもバージョンが登場しました。

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