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『ヒトゲノム解読完了』２０年 遺伝情報利用の光と影／中村幸司・nhk
2023年04月20日 (木)
中村 幸司 解説委員
https://www.nhk.or.jp/kaisetsu-blog/100/482401.html
ヒトゲノム、つまりヒトの遺伝情報について、すべて読み取る国際的なプロジェクト「ヒトゲノム計画」が遺伝情報の解読を完了したと宣言してから、２０２３年４月で２０年です。
それまで断片的にしかわかっていなかったヒトの遺伝情報をすべて解読したことで、人類は、いわば「ヒトの設計図」を手に入れました。この２０年、生命科学は急速に進歩してきました。しかし、そうした「光」が強ければ強いほど、暗い「影」つまり難しい課題にも直面しています。
今回は、
▽ヒトゲノムの解読にどういった意味があるのか、
▽解読によって、何がわかって、何ができるようになったのか、光の部分を見た上で、
▽ヒトゲノム解読の影とは、どういうことなのか、考えたいと思います。
まず、「ヒトゲノム計画」についてみてみます。
ヒトの細胞には、遺伝情報が収められています。遺伝情報は「二重らせん」の構造に書き込まれていますが、今回の解説では、上図のように簡単に表現します。ヒトゲノムは「ヒトの設計図」ともいわれます。ここに４つの物質（上図では４つの色で示しています）が「どのような順番で並んでいるか」、これが遺伝情報です。遺伝情報には、からだ・細胞の材料を作る部分や、その材料をいつどれくらい作るのかをコントロールする部分などがあります。
従来は、遺伝情報の一部を断片的に読み取って、研究をしていました。しかし、遺伝情報は複雑に連携しているため、こうした方法では限界がありました。そこで、ヒトのすべての遺伝情報を解読し、生命活動の全容解明に迫ろうと「ヒトゲノム計画」が提案されました。
計画は、１９９０年に始まりました。アメリカ、イギリス、日本、フランス、ドイツ、それに途中から中国も加わり、６か国が分担して解読を進めました。１３年後の２００３年４月、当時の技術で読み取れるヒト1人分のすべてのゲノムを解読したとして、ヒトゲノムの解読完了が宣言されました。その費用は３０００億円以上とされています。
解読技術は大幅に進歩して、現在では、１日で１人分を解読することができます。費用は、１人分で１０万円くらい。身近な技術になってきているということもできると思います。
では、ヒトゲノムの解読の「光」の部分、何がわかって、どんなことができるようになったのかについて、みてみます。
私たち、ひとり一人は同じ人類ですが、遺伝情報には、少しだけ違いがあります。それが顔つきなどの個性・特徴になっています。目の色は、ある場所の遺伝情報の違いで決まります。お酒に強いかどうかも、アルコールを分解する機能に関係する遺伝情報がどのようになっているかで決まってきます。遺伝情報で、こうした体の特徴がわかります。
さらに、病気との関係もわかってきました。遺伝情報と最も明確な関係にある病気が「がん」です。
がんは、紫外線や喫煙などが要因となって、細胞の遺伝情報の変化、言いかえると遺伝情報にキズがついて、そのキズが蓄積して発症します。
大腸の細胞でみてみると、正常な細胞の遺伝情報にキズが１つ、２つと増えると、細胞の形も変化して、ポリープのようになります。さらにキズが増えると、細胞分裂のコントロールが効かなくなり、無秩序に増殖するようになります。がん細胞です。細胞ががんになるメカニズムは、遺伝情報の変化で説明できます。
遺伝情報は、がんの治療に応用されています。
同じがんの患者でも、ある人には上図の「青の薬」が効果があるのに、別の患者では、「赤の薬」が効果があるということが起きます。この原因は、がん細胞のキズができた場所が患者によって異なるためと考えられています。（上図の青い薬は、遺伝情報のオレンジの部分にキズがあると効果があり、赤い薬は紫の部分にキズがあると効果があります。こうしたことは、多くのがん患者のデータから導き出されます。患者の薬の効き方と、がん細胞の遺伝情報のどこにキズがあるかを調べて、薬の効き方と関係性が高いキズを見つけるのです。）
これを利用すると、効果のある薬を効率的に選ぶことができます。
Ｃさんという患者が薬を選ぶとき、がん細胞のどこにキズがあるかを調べます。上図の場合、Ｃさんのがん細胞の遺伝情報には「紫」の部分にキズがあります。一方、Ａさんのオレンジと同じ部分にはキズがありません。このため、Ｃさんには「赤の薬」が効くと考えられます。（「青の薬」は効かないと考えられます。）こうすれば、Ｃさんはいろいろな薬を試さなくても、自分にあった効果の高い薬にたどり着くことができると考えられます。
この方法（「がん遺伝子パネル検査」と呼ばれています）は、２０１９年から、一定の条件で公的な医療保険が適用されています。がん細胞の遺伝情報を調べて治療を決めるという方法は、さらに広がるとみられます。
遺伝情報からは、病気のなりやすさを知ることもできます。
例えば、糖尿病です。糖尿病と関係のある遺伝情報は、１０か所以上見つかっています。この関係ある遺伝情報を調べることで、糖尿病に対する「なりやすさ」がわかってきます。そのリスクを例えば「１．４倍高い」といった数値で示すこともできます。糖尿病になるリスクが高いとされた場合は、食生活など生活習慣を改善したり、検査を心掛けたりして、病気の予防・早期診断に結び付けることもできると考えられます。
以上見てきたように、遺伝情報の研究が進み、病気の解明・診断・治療、そして予防の可能性も広がっています。しかし、同時に「影」、つまり従来は考えられなかった課題、特に倫理的な課題に直面しています。
遺伝情報の利用は、生殖医療については慎重に進める必要があります。
体外受精した受精卵が、いくつかに分裂した段階で、一部の細胞を取り出して、遺伝情報を調べることができます。
例えば、上図の６つの受精卵について、それぞれ特定の遺伝性の病気があるか、ないかを調べます。そして、病気がない受精卵を選んで、母親に着床させるということができます。
これについては、「病気のあり・なしで、着床させる受精卵を選んでいいのか」、「それを認めることは、病気の人、障害がある人への差別につながることにならないのか」といった指摘があります。
この方法は、「着床前遺伝学検査『ＰＧＴ−Ｍ』」と呼ばれています。日本産科婦人科学会では、倫理的な側面を考慮して、１例１例厳密な審査をしたうえで、限定的に行っています。
受精卵について、技術的には、さらに様々なことが可能になってきています。その一つが「ゲノム編集」との組み合わせです。
遺伝性の病気の原因となる遺伝情報をゲノム編集で書き換えて、その病気にならないようにして、着床させるということも考えられます。
受精卵に対するゲノム編集をめぐっては、５年前、中国の研究者が実施し、世界中から大きな批判の声が上がりました。
この方法を使えば、病気だけでなく、目の色を変えるなど、好みの子になるよう遺伝情報を書き換えることが技術的には可能です。また、書き換えた遺伝情報は、生まれてきた子どもだけでなく、その子の子孫に受け継がれることになります。あとから、何らかの問題が明らかになった場合、取り返しのつかないことになる危険があります。
受精卵をゲノム編集して子どもを誕生させることは、法律や指針、見解などで日本を含め、各国で原則禁止されています。
受精卵では、遺伝情報と体外受精、ゲノム編集といった技術が組み合わさることで、複雑な倫理的課題が生まれてきています。
受精卵以外も、遺伝情報を調べることで病気になりやすいかどうかのリスクなどがわかるようになったことで、就職や結婚など様々な場面で「遺伝情報による差別が起きないか」といった指摘があります。また、「規制する法律が必要ではないか」という声も聞かれます。日本では、こうした課題について、十分議論されてきていないと思います。
遺伝情報の利用は急速に広がっているだけに、議論を深めていかなければなりません。
ヒトゲノム計画が行われた際、研究者は解読した遺伝情報を直ちに公開することをルールとして決めました。これは、「ヒトゲノムは人類共通の財産である」という認識からです。その財産を、どう生かしていくのか。そのことは、研究者や医療関係者だけでなく、私たちひとり一人にも問われています。
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