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2018年6月26日(火) 取材地:京都大学旧演習林事務室 ラウンジ
特集 巻头対谈
木下政人
大学院農学研究科 助教
髙桥拓児
「木乃婦」 3代目主人、京都大学大学院農学研究科 修士課程修了
ゲノム上の特定の遗伝子を改変し、その働き方を変えるゲノム编集。コンピュータの文字データの挿入?削除と同じように遗伝子を编集する技术だ。この技术は、有用な农作物や家畜の开発も、疾患原因の排除も可能にした。梦物语が现実に近づいた。木下政人助教が开発したのは、筋肉质で肉厚なマダイと短期间で成长する豊満なトラフグ。量产技术もすでに确立し、消费者の手元に届く日も近いかもしれない。では、その安全をどう説得できるだろうか。料理人として第一线で活跃する食のプロフェッショナルとの対话から、その可能性を探る
ゲノム编集についてはコチラの「ゲノム编集入门」を参照
髙桥拓児さん(左)、木下政人助教(右)
木下 ● 筋肉量が多く肉厚のマダイをつくるヒントになったのが「肉牛」。筋肉が异常に発达する変种が、ヨーロッパでは「ベルジアン?ブルー」や「ピエモンテ」の名前で品种化されています。
髙桥 ● 硬い肉になりそうですが……。
木下 ● ところが、柔らかい。筋肉の周りにつくコラーゲンの量が相対的に少ないので、筋の少ない赤身の牛肉です。
この牛は、顿狈础が変异してミオスタチンという物质が机能しなくなっていることがわかっています。ミオスタチンは筋肉细胞の増加や成长を止めるブレーキの役割をしているので、これが壊れると筋肉がどんどん増えます。
この考えをもとに、全遗伝情报(ゲノム)を自在に変えられる技术、「ゲノム编集」でミオスタチン遗伝子の机能を欠损させた。これが筋肉量を増やした肉厚マダイです
髙桥 ● ずばり、おいしいですか。
木下 ● 味はエサの违いによりますが、肉牛の例と同じで、食感は柔らかく、味も天然に引けを取りません。コリコリとした歯ごたえを求める刺身には向かないかもしれませんが、カルパッチョや鯛めしには向いているかもしれない。
髙桥 ● 同じ渔场の天然のスズキでも、背幅に异様な差があることがありますね。
木下 ● ヒレがあれば、そのスズキのミオスタチン遗伝子が壊れているかどうか判定できます。ぜひ调査させてください。(笑)
肉厚マダイは、8亿个の顿狈础のうちの8个を失くしています。同じことは自然界でも起こり得て、私たちが调べたところ野生型のマダイでも一个体の中に顿狈础が8个脱落している场所は2万か所ほどあります。また、顿狈础が100个脱落している场所は77か所もありました。
髙桥 ● 太りやすい体质の人と、太りにくい人がいるのと同じようなことですか。
木下 ● 人によって筋肉のつき方が违うのは、ミオスタチン遗伝子だけではなくて、筋肉量を决めている他の遗伝子の影响もあるからでしょうね。
左が肉厚マダイ。腹部にも身がついている
肉厚マダイ(右)
木下 ● 肉厚マダイは、和歌山県にある共同研究先の近畿大学水产研究所の水槽で饲っています。2018年は四国にたくさんの雪が降って、その冷たい水が吉野川から和歌山県冲に流れ込みました。この海水を利用している水产研究所の饲育水温も通常より低くなってしまい、寒さに弱いタイの成熟に影响しました。今年の春には数万匹になると期待していたのですが、1,000匹いればいいほうかな。
髙桥 ● ここまでに何年かかったのですか。
木下 ● 4年です。2012年に、ジェニファー?ダウドナ氏とエマニュエル?シャルパンティエ氏がゲノムを自在に変えるゲノム编集の技术、「クリスパー?キャス9」を発表したのですね。个别のDNAを狙った操作が可能で、既存の编集手法と比べて、简単かつ高効率に遗伝子を改変できる。そこで発表から2年后に実践をはじめて、2016年に初代のタイが生まれ、2年かけて成鱼にしました。
トラフグはタイと违って、食欲を抑える遗伝子を欠损させています。すると、通常は1年で600グラムほどの体重が、1キログラムを超えます。
髙桥さんは、普段どれくらいのフグをさばいているのですか。
髙桥 ● 2キログラムくらいですね。
木下 ● それだと成长するまでに3、4年かかりますね。それが1年半ほどでできる。特徴は肝臓が大きいこと。フグは食物连锁の结果として、肝臓などに毒が贮め込まれますが、食物连锁が成り立っていない养殖だと毒化しません。だから、养殖であるゲノム编集のトラフグの肝臓も无毒です。しかし、流通の过程で天然のトラフグの肝臓が纷れる可能性があるから、スーパーや市场などにおいしい肝臓が出まわることはないでしょうね。
髙桥 ● 淡路岛のフグも肝臓が大きくて、よく肥えています。ゲノム编集のフグみたいに。(笑)
タイも个体差が大きいですね。10年前だと、形を见ればどこの产地のタイかは识别可能でした。今は、同じ地域でもいろいろなタイがいる。
木下 ● 网が破れて逃げだした养殖鱼が、自然の海で繁殖しているかもしれません。
髙桥 ● まさか、ゲノム编集の鱼がそうなることはないですよね。
木下 ● どうしてもその心配があるので、陆上の水槽での饲育を彻底しています。饲育から加工、流通までを一か所で完结させるのがもっともよいですから、过疎地域の产业となって、人が働く场を増やせたらと梦见ています。
ところで、鸣门のタイは特别だと闻きますね。背骨にこぶのような骨がプクっとできる。それがあると「上もの」やと。
髙桥 ● 强い潮でもまれるからだといわれます。そういう场所にはエサの甲殻类が多くておいしくなるとも……。
木下 ● 実は、肉厚マダイにその骨のこぶがよくできるのですよ。
髙桥 ● おおッ、そうなんですか。(笑)
木下 ● 原因はわかりません。潮の流れというより、鸣门のタイが遗伝的にその倾向をもっているのかもしれない。
髙桥 ● 明石や淡路のタイにも多いです。やはり、潮の流れの强いところ。
木下 ● 肉厚マダイは潮にはもまれていないけれど、筋肉が强くて骨に负担がかかるぶん、こぶができるのかもしれない。
近畿大学水産研究所内の直径 1メートルの水槽で飼育されて いる肉厚マダイたち
上がゲノム编集をしたトラフグ
髙桥 ● 実际のところ、养殖のタイが逃げて、养殖と天然のタイが自然交配している可能性は否定できないということなのですね。
ゲノム编集时に、ゲノムを误って欠损させてしまうことはあるのですか。
木下 ● その确率は、原则ゼロです。クリスパー?キャス9は、细菌が自分を守るためのシステムを応用しています。(図3)侵入したウイルスの顿狈础を自分の体に入れ込み、2度めの侵入时に、その配列を目印にウイルスを切断して、侵入を防ぐ。20の塩基配列でウイルス顿狈础を认识しますが、ふたたび侵入してきたウイルスの遗伝子が少し変异している可能性があります。なので、一つ、二つ违っていても认识できるような幅をもっていて、误った场所を切断することがある。ただ、顿狈础は四种类あるので、18の配列の并びは全部で600亿に1回しか出てきません。タイのゲノムは顿狈础が8亿个ですから、理论的にはゼロといえます。
髙桥 ● ただ、人が间接的に影响を与え、知らないうちに変化しているかもしれない。オゾン层にしても、壊れたことで紫外线が强くなっていますね。紫外线量の高い场所の生态系はすでに変异しているかもしれない。あるいは、化学物质が海に流れ込んで、鱼がエサとともに取り込んでいるかもしれない。そんなことを考えると、ゲノム编集と自然交配とに大差がなくなっているかも、とも思ってしまう。
あとはどう消费者にアピールするかですね。天然のものが食べたい人に、ゲノム编集の食品をアピールしても无意味です。でも、必要とされるところはあるし、将来に起こるであろうことを予测して、技术を磨いておくのは大事です。
今、都市は饱食の时代。自分の好きなものや食べたいものを选べる环境です。だけど、これからもずっとこの裕福な时代が続くとは思えません。环境変化、多様な可能性に备える準备は大事ですね。人口増加や灾害で空腹の人のお腹を満たすことに、ゲノム编集が役立つこともあるはずです。もちろん、量の问题だけではない。おいしいものである必要性があります。
木下 ● そうですね。「食べられ たらいいや」ということではない。
髙桥 ● そうなれば、ぼくの仕事はなくなってしまう。(笑)
养殖のタイは余って値崩れしていますから、これを太らせる需要があるかどうか。
木下 ● 私は、天然ものと同じタイをつくろうとは思っていません。违う食材として、违う料理法で食べてもらえればよい。ですから、例えば、栄养豊富なタイをつくって、それを求める人に売る戦略もあると思います。スーパーに并ぶタイをつくるのか、一部の需要を満たすタイをつくるのかなど、どういう人をターゲットにすべきかですね。「日本料理にええわ」、「いや、使いものにならん」、「スペイン料理にマッチするかも」となるかもしれない。私はあくまでも生产者で、あとは料理をする人や消费者に选んでもらえればよい。
髙桥 ● 料理も、时代や流行に合わないとヒットしません。ひと昔前は「雅」な料理がはやって、モミジやホオズキを饰ったりと、趣向を凝らしたものが多かった。今は先行きが不透明な时代だからか、若手の料理は「侘びている」んです。
木下 ● そんな违いが出てくるんですか。
髙桥 ● ぼくはバブル世代です。东京での修行中は、ディスコにも出かけていました。(笑)料理もどちらかというと派手。お皿もあえて普通より大きくして、料理も华やかに盛る。今の若い人たちは、土物の渋い皿に小さく盛る倾向があります。
ぼくも今は侘びた料理をつくったり、土物の皿をオーダーしたりしています。もともと性格はディスコなのに。(笑)嗜好に违いはあるとしても、それができる表现力をもつことは大事かなと。
十数年で流行は変わりますから、今は时代に合わなくても、能力の幅をひろくしておく。木下先生の仕事も、时代が変われば爆発的に必要とされるでしょう。
木下 ● とにかく、消费者の利益になる鱼をつくりたいですね。私たちの鱼は、今は外部の遗伝子を入れていません。ですから、科学的にきちんと説明すれば、みなさんにきっと受け入れてもらえるだろうと思います。
鱼には、人间の脳や神経の発育、机能を高めるとされる顿贬础や、血液をサラサラにする贰笔础などの不饱和脂肪酸が豊富に含まれています。もともとタイは自らの体内でそういう物质をつくっていたのですが、エサから吸収できるようになり、不饱和脂肪酸をつくる遗伝子が働かなくなったと考えられています。これをタイ自らがつくれるようにできればいいなとも考えています。
髙桥 ● ゲノム编集された食品を食べて、自分までゲノム编集されるのでは……など、误ったイメージを持つ人もまだまだ多いですね。
木下 ● どうしても正确な知识の不足が理解のネックです。広报の场やサイエンス?カフェ、高校の授业に积极的に出かけているのは、できるだけ多くの人に正しい知识をもってほしいから。そうして多くの方に正确な知识を持っていただかないと、「お化けが怖い」と言っているのと同じ状况のままです。
髙桥 ● 同じ食材でも、生で食べるときと加热して食べるときとでは、何が、どう违ってくるのかですね。加热するとタンパク质が変性する食材もありますし。焼き鱼は少し焦げているのがおいしいというが、「体にはええの?」という疑问もあります。でも、「おいしい」と食べる。(笑)
木下 ● 食の安全は、歴史が积み上げてきた结果ですね。食べるか食べないか、安心、纳得して口にするかどうか。「安心」をどこで担保しているのかを寻ねてみると、子どもたちからは「伟い人が安全というから安全」という答えも返ってきます。平均的な意见は、「谁かが食べて问题なければ安全」だと。
科学的な検査の结果、「问题ありません」といっても、それは世间にはなかなか通用しない。最终的には谁かが食べて、「大丈夫です」という结果を积み上げるしかない。理论的に安全でも、まず动物で実験?実証し、ボランティアの人に食べてもらったり、血液検査をして正常であるというように、创薬と同じようなプロセスを踏まなければならないかもしれません。これがどうしてもネックになる。
髙桥 ● 「ゲノム编集」ということばに抵抗感があるのですかね。
木下 ● 浊点のつく名前はあかん、と言われたことがあります。(笑)アニメの妖怪や悪者の名前には浊点が多いでしょう。
肉厚マダイも、「マッスル?マダイ」と呼んでいたのですが、ドーピングの筋肉増强剤を连想させるのか、「化学物质のにおいがする」と、ことばから受けるイメージが良くありませんでした。なので、「肉厚マダイ」に呼び方を変えました。
髙桥 ● 情报を鵜呑みにするのではなくて、安全は自分で调べ、考える。(笑)
木下 ● 食べない选択をとるにしても、ゲノム编集とは何かを理解した上で判断するのはよいのですが……。
髙桥さんのこだわりのつまった、 木乃婦の名物料理「フカヒレとごま豆腐」
髙桥 ● 无农薬で育てた大豆と、农薬を使った大豆の味の官能検査に协力したことがあります。実际に収穫物を食べて、五感を使って品质や特性をチェックする検査です。无农薬の畑には他の草を植え、伤をつけました。すると、农薬をかけたほうが甘かったのです。无农薬大豆は、まわりの草が感じた危険を察知して苦味を出し、豆に苦み成分を加えることで、种子を虫などに食べられないようにしているんです。
木下 ● 大豆が他の生物から身を守るために自ら苦くしているなら、人间にも悪影响があるかもしれない。もちろん、农薬は影响がありそうだから嫌い、という人もいるでしょうし。
髙桥 ● 白味噌をつくるなら、茹でこぼしをするので无农薬の大豆でもえぐみは取れるからいい。けれども、煮豆をつくるなら农薬をかけた大豆がむいている。これも使う用途や调理法を勘案すべきですね。
木下 ● 人前でしゃべることも増えたのですが、テレビに出た后、「ああいう鱼にマダイやトラフグって名前をつけないでください」と视聴者から意见がありました。天然のマダイをつくろうとはしていないので、マダイということばは外してもええかなと思っています。たとえば、「京鯛」とか。(笑)
髙桥 ● おめでたいし、合格祈愿に人気がでそうですね。(笑)
木下 ● 消费者目线を重视するのは、やはり遗伝子组み换え食品のことがあるからです。组み换え食品が受け入れられなかったのは、外来の遗伝子を入れているという抵抗感。しかも、最初の遗伝子组み换え大豆は、米国の会社が农薬を売るために农薬に耐性のある大豆としてつくったものだった。「公司のお金储けの道具ではないか」と、消费者が抵抗感を抱いたことも原因の一つでした。
食品を口にするのは消费者です。その人たちが「受け入れられない」となると、この先の研究はできなくなります。一つの批判材料が、ゲノム编集の研究全体に影响を与える可能性があるので、どうしても慎重に进めざるをえません。
肉厚マダイがほんとうに料理に使えるのか、専门家にぜひ评価してもらいたいのですよ。食べることは厚生労働省がまだ许可していないので、まずはさばき具合や手ざわりで可能性を见てほしい。
髙桥 ● よろこんで协力します。(笑)
江戸时代の料理本に、『鱧百珍』、『豆腐百珍』、『鯛百珍』など、さまざまな食材の调理法を记したレシピ本があります。これに「鱧の木屋町焼」が绍介されていたのです。开いて骨切りした2本の鱧を、皮を外にして重ねて焼いた料理です。今は、谁もその料理をつくっていないことを知り、试してみたら、なんともおいしい。身は皮と皮とに挟まれて、木屋町は鸭川と高瀬川に挟まれている。だから「木屋町焼」。こういう昔からのいわれを添えてメディアに话すとあっという间に话题になり、积极的にとりあげてもらいました。
木下 ● 肉厚マダイも「なんとか焼」って料理を考えてもらいたいですね。(笑)
髙桥 ● 『鯛百珍』を调べましょう。(笑)狙っている対象のアンテナに引っかかれば、きっと受け入れてもらえますよ。
髙桥 ● 「今以上においしくする努力って、必要?」と言われることがあります。でも、そういうインパクトを狙うよりも、ぼく自身はロマンを求めているところがあります。特に、ぼくらのような専门职――自分の裁量で仕事や研究ができる人は、お金储け以上に、仕事そのものが好きで仕方ない、というところがありますね。そして、料理の道(道徳)に照らし合わせて判断します。その食材を使ってもよいか、无駄にしていないかなどです。それでも、若いときの料理は、十中八九がまずい。(笑)
木下 ● 私はもともと、ものづくりが好きなんですね。遗伝子を触って、さまざまな生物をつくる。そういう工作のような部分に惹かれてこの分野に入ったというのがホンネです。やがてそれが、「世の役に立つ鱼をつくりたい」という思いに発展したのですが、ゲノム编集はそのツール。「こんなことしたら、どんなんができるやろ」という研究の楽しさが、私が研究を続ける原动力です。
髙桥 ● ぼくも、必要性のありそうな食材を考えて提案します。
木下 ● 基本的には、アイデアがよければ、何でもつくることができます。タイやフグは养殖技术が确立しているので取り组みやすいのです。次に考えているのは、エビやカニ、アワビ……。
髙桥 ● アワビは売れそうですね(笑)。
木下 ● アワビの贝柱は筋肉ですから、それが肉厚になれば……。それに、アワビは海水と海藻があれば、どこでも饲育できますからね。
髙桥 ● 今、アワビはアジア圏全体で必要とされていると闻きます。
木下 ● いいことを闻きました。挑戦しがいがありますね。
髙桥 ● 协力しますよ!
细胞の核の中には、染色体が収まっている。この染色体をほどいてゆくと、二重螺旋の构造をした顿狈础が现れる。顿狈础は础、罢、骋、颁の4つの塩基が并んだ构造をしており、础と罢、骋と颁が対になり、2本锁をつくっている。(図1)この塩基の并びが遗伝子。それぞれの生物で、この遗伝子がもつ遗伝情报すべてをゲノムという。遗伝子はタンパク质の设计図。つまり、遗伝子が生物の形や特性を决めている。
木下 ● 大肠菌もニワトリもヒトも、もともとは一つの细胞から派生しています。最初の生物が30亿年をかけて、DNAが少しずつ変异して、大肠菌ゲノム、ヒトゲノムなどと分かれてゆき、いまはわかっているだけで175万种类のゲノムがある。こうしてゲノムが自然に変わることは进化です。
一方、変化の方向を人间が选択するのは、育种、品种改良です。たとえば、トウモロコシの原种は种子が少なく、小さい。偶然に生まれた変种から种子が多いもの、种子の大きなものを选び、交配をくり返して、今のトウモロコシになりました(図2)。动物も同じで、乳牛や肉牛などの家畜动物、イヌやネコなどのペット动物も、人间が好みの姿や有用な性质を持つものをつくったのです。
木下 ● 変种は、自然上の放射线や紫外线などがゲノムを伤つけたり、成长时の细胞を复製する过程で起こる失败が原因で生まれます。変异が起こるかどうかは偶然です。そこで、人间は放射线を浴びせたり、薬品をふりかけて、変异を人工的に起こすようになりました。ただし、人工的に変异を起こしても、望みの変异が起こるとは限らない。たとえ、ほしい変种ができたとしても、それを交配させて、确実に狙いの品种が生まれるまでには、さらに长い时间がかかります。
そこで登场したのがゲノム编集。まず、前提として、どのようにDNAの塩基が并んでいるのかを调べる「ゲノム解析」が简単に短期间でできるようになりました。加えて、それぞれの遗伝子の役割も解明されて、「この生物のこの遗伝子を変えれば、こうなる」という予测も可能になった。
木下 ● ゲノム编集の特徴は、生物种を问わずに正确に狙った箇所を変えられること。ゲノム编集の技术では、「クリスパー?キャス?9(颁搁滨厂笔搁-颁补蝉9)」が最も知られています。特定の遗伝子の配列を探しだして、その部分を切断する技术です。切断だけではなく、切れた部分に别の遗伝子を入れることも可能です。これを利用すれば、病気で変异している遗伝子を正常な遗伝子に书き换えられるので、医疗分野でも応用が期待されています。
品种改良にゲノム编集を使えば、目的の遗伝子をピンポイントで欠损させられます。すると、短期间で确実に目的の品种ができる。どんな方法でゲノムを伤つけるかが违うだけで、昔からの品种改良と変わりはありません。
颁搁滨厂笔搁-颁补蝉9は搁狈础锁と、顿狈础切断酵素からなるリボ核タンパク质复合体。ベースとなったのは、细菌がウイルスの侵入から身を守るシステム。细菌には「クリスパー」と呼ばれる顿狈础の配列があり、过去に感染したウイルスの顿狈础が取り込まれている。ふたたび同じウイルスが侵入したときに、その配列を目印にして、「キャス9」という酵素がウイルスの顿狈础を切断して感染を防ぐ。この仕组みを改変している。
たかはし?たくじ
1968年に京都市に生まれる。立命馆大学法学部を卒业后、「东京吉兆」にて创业者の汤木贞一氏から直接、指导をうける。その后、「木乃妇」に戻り、创业者(祖父)、父に师事する。2015年に京都大学大学院农学研究科修士课程修了。フランス料理や分子化学の理论などを日本料理に积极的に取り入れる。狈笔翱法人日本料理アカデミー海外事业副委员长。
きのした?まさと
1962年に滋贺県大津市に生まれる。1991年に京都大学大学院农学研究科博士后期课程水产学専攻を修了。1994年から现职。研究テーマはゲノム编集技术の水产业への応用、メダカを用いた遗伝子导入メカニズムの解明とヒト疾患モデルメダカをはじめとしたモデル生物の作出。ゲノム编集を用いた鱼の研究に取り组む合同チーム(京都大学、近畿大学、水产研究?教育机构、国立遗伝学研究所)の代表を务める。
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