まえがき
私たちがすむ地球にはおびただしい数の生物がすんでいます。既に確認されているだけでも約 175 万種類、まだ知られていない種の生物も含めればその数はなんと 1000 万〜１億種にものぼるといいます。私たち人間は、地球上に生きるほとんどの生物の姿形をまだ知らないといっても過言ではありません。
この無数に存在する生物種同士は、一体何をもってお互いを異なる種としているのでしょうか。例としてヒトとキリンの相違点を考えてみましょう。おそらく多くの方が「キリンはヒトよりもずっと長い首を持っている」と答えることでしょう。なかには「ヒトは二足歩行で、キリンは四足歩行である」
とか、「ヒトは雑食動物で、キリンは草食動物である」と答える方もいるかもしれません。これらの回答は、いずれもヒトとキリンの相違点を正しく捉えています。
しかし、少し広範な視点で考えてみると、ヒトもキリンも首を持っていますし、自らの足によって移動できますし、他の生物を摂取してエネルギーに変換しているといえます。つまり、先ほど挙げた特徴は共通点と見ることもできるはずです。それどころか、考えれば考えるほどヒトとキリンにはむしろ共通点の方が多く、「首がある」とか「足がある」といったほとんどの特徴が共通している中で、そうではない部分が相違点として目立って見えているのだと気がつきます。
このように考えると、先の問いに対して答えることは実はとても難しいと分かります。見た目や機能といった次元だけで生物の多様性を記述することはあまり現実的ではないようです。
それでは、一体何が生物ごとの違いを規定しているのでしょうか。このと呼ばれる学問の中にあります。
謎を紐解く鍵は「遺伝学 (genetics)」1

親となる生物は、子孫となる生物に対して彼らが持つべき特性を正確に伝えています。ヒトからキリンが生まれることはありませんし、ヒマワリの種からネコが誕生することはありえません。これは生物が自らを構成する全てを、ある種の「情報」として子孫に遺伝させているからです。ヒトはヒトであるための固有の情報を持っていますし、キリンやヒマワリなども同様です。また、遺伝するのは姿形だけではありません。生物が活動するために必要な代謝などの活動も、遺伝した情報（遺伝情報）によって規定された、複雑な化学反応からなるシステムの駆動によって行われています。
遺伝情報とは、いわば生物の根幹となる「データ」なのです。
これを知ったあなたは、次のような疑問が浮かび上がってくることでしょう。
「仮に遺伝情報やそれが規定する複雑なシステムの全容を解明することができれば、私たちは生物の全てを理解することができるのだろうか。さらにその遺伝情報を操る方法を見つけ出せば、生物を自由にデザインし、私たちにとって有益で、持続性のある地球へと変えていくことができるのだ
ろうか」
人類がこの地球に誕生してから約 700 万年。発達した知能によって私たちは様々なものを発明してきました。特に科学が発展して以降そのスピードはすさまじく、人類は地球の資源を活用しながら生活を豊かにしてきました。
しかし、目先の豊かさを追い求めた結果、私たちは重要な視点を見失ってはいないでしょうか。
本来、この地球は数多くの生物が共有する星であって、人類だけのものではありません。それにもかかわらず、私たちだけの幸福を求めた結果、その他の生物の生存を脅かしてしまっているのではないでしょうか。科学が発達し、部分的ではあるものの生物の多様性に対する理解が進んできた現代だからこそ、私たちはこれまで以上に長期的な視
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まえがき

点を持ち、持続可能な地球環境を実現していく努力をすべきです。
実際、このような動きは既に活発化しています。2015 年９月、国際連合

総会において「SDGs：Sustainable Development Goals（持続可能な開発目標）」が採択され、貧困問題や環境問題などに対する国際的な取り組みがスタートしました。

本書は SDGs をベースに、生物学的な視点から持続可能な地球の実現を検討することを目的に執筆しました。まず、１章、２章で遺伝学の基礎的な知識を整理します。そして３章で生物の遺伝情報であるゲノムをコントロールする「ゲノム編集技術」について紹介し、４章で「食品」、5 章で「医療」にフォーカスして、ゲノム編集技術を応用した様々な領域について紹介します。最後の６章では、ゲノム編集技術の社会的受容や法律、倫理について扱い、SDGs を実現するために必要なことについて議論します。

本書を通じ、持続可能な地球を実現するための鍵となるゲノム編集技術について理解を深めるきっかけになれば幸いです。読者の皆様と一緒に今後の地球の未来や私たちの健康な生活について考えることができれば、これ以上のことはありません。

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3章

ゲノム編集技術の扉を開こう
2020 年、スウェーデンのストックホルムにある王立科学アカデミーは、ノーベル化学賞の受賞者としてフランス出身のエマニュエル・シャルパンティエ氏と米国出身のジェニファー・ダウドナ氏を選びました。彼女らは「CRISPR/Cas9」と呼ばれる「ゲノム編集技術」の画期的な手法を開発したことが評価され、サイエンティストとしては最高の勲章ともいえるノーベル化学賞を受賞したのです。
３章ではついに本書のメインテーマである「ゲノム編集技術」について扱っていきます。ゲノム編集技術とはどのような技術か、またゲノム編集技術によってどのようなことができるようになったかを説明していきます。この章を通じて、現在の主力である CRISPR/Cas9 を中心としたゲノム編集技術の世界に一歩踏み入れていきましょう。

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3.1「愛・地球博」で夢見た景色
2005 年、当時７歳だった筆者は岐阜県のとある公立小学校に通っていました。その小学校では、二年生になると愛知県にある名古屋港水族館に遠足に行くのが恒例でした。しかし筆者が二年生になったその年、一行がバスで向かったのは名古屋港水族館ではなく、そこから 40 分ほど離れた愛知県長久手市にある大きな記念公園のイベント会場でした。

そう、そのイベントとは、「2005 年日本国際博覧会（通称 : 愛・地球博）」です。2005 年３月から９月までの半年間にわたって開催された愛・地球博は、121 カ国から累計 2200 万人以上の入場者を記録した 21 世紀最大のイベントの一つです。

このイベントは「自然の叡智 (Natureʼs Wisdom)」をテーマに、20 世紀の人間の経済活動を振り返りながら世界全体で持続可能な社会の形成を考える総合的な博覧会として開催されました＊１。しかし、当時小学校二年生だった筆者には、そんな難しい話など分かるはずもありませんでした。名古屋港水族館の水槽で泳ぐシャチを観る代わりに、どのような面白い展示を観て回ろうかということだけを考えていたのです。長久手会場には、「もしも月がなかったら」というタイトルで注目を集めた企業パビリオンゾーンや、映画『となりのトトロ』でおなじみの「サツキとメイの家」が楽しめる森林体感ゾーンなど、興味深い展示が数多く行われていました。その中でもとりわけ筆者の興味をかきたてたのは、会場中心にあるセンターゾーンで行われたマンモスの展示でした。このマンモスは、ロシア北部の永久凍土から発掘された「ユカギルマンモス」と呼ばれるマンモスで、２本の象牙が完全に保存された非常に貴重な資料でした。約 4000 年前に絶滅したとされるマンモスが世界で初めて一般公開されるとあって、この展示は最終的に 700 万人もの入場者を集めました。筆者も同じクラスの友達と一緒に長蛇の列に並び、異様な雰囲気を放つ展示に吸い込まれるような感覚に陥ったことを今でもよく覚えています。そして当時、子供ながらに次のような
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３章

ゲノム編集技術の扉を開こうことを考えたものです。
「このマンモスが現代の地球に復活したらどうなるんだろう。きっとすごく面白いことになるはずだ！」
好奇心旺盛な小学校二年生の筆者にとっては、５m 近いマンモスが実際に目の前に現れたら怖いかもしれないとか、絶滅した動物を復活させることなんて本当にできるのかとか、そんなことはどうでもよかったのです。
巨大なマンモスが地球上を闊歩する景色を想像して、何とも言い表しがたい高揚感に浸っていました。
しかし、当時小学校二年生だった筆者の空想は、どうやらただの夢物語ではなくなりつつあるようです。2021 年９月 13 日、米国のバイオベンチャー企業である Colossal Biosciences が、絶滅したマンモスを現代に蘇らせて北極のツンドラ地域に放つという「マンモス復活計画」を発表しました。

彼らが復活を試みているのは、「ウーリーマンモス」と呼ばれるマンモスの一種です。ウーリーマンモスは、体中を長い毛で覆われ、額は高く盛り上がり、大きく曲がった２本の長い牙を持つマンモスの代表的存在です。
今日、私たちがマンモスと聞いて想像するものは大半がこれに該当します。

Colossal Biosciences によるマンモス復活計画は、もともとはハーバード大学医学大学院遺伝学教授のジョージ・チャーチ氏が行っていた遺伝学に関する研究に端を発します。会社設立から遡ること 15 年ほど前、チャーチ氏はかつて発掘されていたウーリーマンモスの検体を使用し、自らの研究室でその DNA 情報の解析実験を行いました。すると、ウーリーマンモスの遺伝子のうち、なんと 99.6％が、ゲノムプロジェクトが既に行われていたアジアゾウの遺伝子に類似しているという事実を発見しました。この結果を踏まえ、チャーチ氏は、「アジアゾウにウーリーマンモスの特徴を加えることができれば、マンモスの復活が実現するのではないか」という何とも奇想天外なことを考えるようになったのです。
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その後も研究を続けたチャーチ氏は、2008 年、高く隆起した頭蓋骨や、低温環境に耐えられるだけの十分な脂肪組織、全身を覆う長い毛など、ウーリーマンモスの特徴的な形質に関与すると考えられる 60 個の遺伝子の同定に成功しました。さらに 2017 年には、そのうち 45 個の遺伝子をアジアゾウのゲノムに組み込むことに成功したと発表しました。2019 年には起業家のベン・ラム氏がチャーチ氏の研究に興味を持ち、二人はボストンで出会うことになります。彼らはその２年後の 2021 年、世界中の投資家から合計で 1500 万ドルの投資を受け、同年９月 13 日にマンモス復活計画のために Colossal Biosciences を設立しました。流石は世界を代表する遺伝子学者です。小学校二年生の空想とは訳が違います。

note2005 年に愛知県で開催された「愛・地球博」は、人と自然がいかに共存して持続可能な社会を作り上げるかというテーマが掲げられた。数ある展示の中でも最も人気を集めたのは、ユカルギスマンモスの展示であった。
それから 16 年後の 2021 年、米国のバイオベンチャー企業が絶滅したマンモスを現代に蘇らせてツンドラ地域に放つという「マンモス復活計画」を発表した。

＊１

SDGs が提唱されたのは 2015 年ですが、その 10 年前には既に SDGs と似たような考えのもとで愛・地球博が開催されていたのです。

3.2 DNA は切断・接着できる
前節で「マンモス復活計画」を読んだあなたは、次のような疑問を抱いたのではないでしょうか。
「アジアゾウのゲノムにウーリーマンモスの遺伝子を組み込むとは一体どういうことだ。そんな SF 映画の世界のような話が本当に実現できるのだ

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