クマムシ博士のむしブロ

クマムシ博士が綴るドライな日記

クマムシ研究クラウドファンディングの支援者が100名になりました

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academistで行っているクマムシ研究クラウドファンディング、3月2日にスタートしてから3日間が経過し、ご支援いただいた方の数が100名になりました。


最強生物クマムシの耐性の謎をゲノム編集で解明する!


100名の皆さまに心より御礼申し上げます。


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クマムシ研究クラウドファンディングに2日間半で100万円のご支援をいただきました

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3月2日にスタートしたクマムシ研究クラウドファンディングが、開始2日間半で100万円の支援が集まりました。


最強生物クマムシの耐性の謎をゲノム編集で解明する!


これで目標金額200万円に対し50%の達成率となりました。うーん、嬉しいですね。ご支援いただいた皆様、どうも有難うございます。


とくに限定100個の12000円のリターン、「限定かんみんシロクマムシちゃんぬいぐるみS」「クマムシさんぬいぐるみL」「サイン付き『クマムシ博士のクマムシへんてこ最強伝説』」「クマムシ博士サイエンスカフェ参加権」のクマムシ福袋は、すでに67個が購入されています。残りは33個。あと2〜3日で完売する勢い。


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たくさんのご支援の他にも、うれしいことに研究者の方や企業からもコンタクトをもらっています。ただ、目標達成をしなければこのプロジェクトは成立しないので、引き続きどうぞよろしくお願いします。


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トトロの里、瑞穂町でクマムシ講演と観察会を開催。

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2017年3月12日(日)、東京都瑞穂町の郷土資料館でクマムシ講演会とクマムシ観察会を行います。参加費無料、子ども大歓迎。瑞穂町は『となりのトトロ』の舞台といわれる狭山丘陵の西に位置する牧歌的な町。


この講演会、「人をダメにする超巨大クマムシさん」も特別に参加します。


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定員110人ですので、参加申し込みはお早めに。場所や申し込み方法の詳細はこちら。

「最強生物クマムシを知ろう」

場所:東京都瑞穂町郷土資料館けやき館(多目的室・体験学習室)

開催日:2017年3月12日(日)

時間割:
12:30     開演
13:00〜14:00 講演 
14:45~15:30 観察会

定員:110人

申し込み方法:瑞穂町図書館にメール toshokan@town.mizuho.tokyo.jp か電話 042-557-5614 で予約


みなさんのご来場をお待ちしています。

クマムシ研究のクラウドファンディングを開催中です

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このたび、クマムシ研究プロジェクトのクラウドファンディングを学術系クラウドファンディングサイト「academist」にて行います。


最強生物クマムシの耐性の謎をゲノム編集で解明する!


極限的乾燥、超低温、超高圧、高線量放射線、そして、宇宙空間の超真空。驚異的な環境にも耐えられるクマムシの強さの秘密をさぐるべく、今回、この生きものでのゲノム編集技術を確立して調べたい。ということで、クラウドファンディングを行うことになりました。ぜひとも皆さんとご一緒に、クマムシ研究を進めていきたいのです。


このクラウドファンディングは、ただの寄付ではありません。資金額に応じて、クマムシにゆかりのあるリターン(お返し)を用意しています。ここでしか入手できないクマムシグッズもあります。また、今回は、共同研究者も募集しています。ゲノム編集や遺伝子操作に明るく、クマムシ研究に興味のある研究者の方、お気軽に声をかけてください。


それでは、今回のクラウドファンディングについて、ちょっと詳しめに説明させていただきますね。


・クマムシの謎を探る冒険


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通常、生物は乾燥してカラカラになったり、多量の放射線を浴びると、タンパク質やDNAといった細胞の部品が壊れてしまいます。部品が壊れて機能しなくなるということは、生物の死を意味します。ファミマで買ってきたくさやに水をかけても、残念ながらいつまでたっても生き返ることはありません。しかし、クマムシは、体がカラカラに乾燥しても水をかければ復活します。


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また、多量の放射線を浴びても、生き続けることができます。つまり、クマムシには細胞の部品を守るような仕組みがあり、その秘密は生命の設計図であるDNAの遺伝子に隠されていると考えられます。


大学生の頃、私はクマムシにすっかり魅せられ、この生きものの研究を始めました。


ある生物を継続的、安定的に実験するためには、実験室で飼育することが不可欠です。ところが15年以上前の当時は、クマムシの基本的な生態もあまり分かっておらず、ほとんどの種類について、どんな餌を食べているかもわからず、飼育できる種類はほんどありませんでした。そこで、実験のためにわざわざ野外でクマムシを採集する必要がありました。


クマムシを実験生物として発展させるために、私は飼育のできる種類のクマムシを探しました。国内外から10種ほどのクマムシを採集し、それらのクマムシにさまざまな餌の候補を与えて、飼育できる種類を選別しました。


そして、餌として生クロレラを与えることで、札幌市から採集した1種類のクマムシを 繁殖させることに成功しました。この茶色いクマムシは、他の種類のクマムシに比べて乾燥や放射線への耐性がひときわ高いことが判明し、横綱級の強さをもつという意味で「ヨコヅナクマムシ」と名付けました。こうして、継続的に実験できるクマムシが得られたのです。


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さらにヨコヅナクマムシの標準系統「YOKOZUNA-1」を作製し、東京大学や国立遺伝学研究所などとの共同研究で、この種の全ゲノムDNAの解読を行いました。その結果、ヨコヅナクマムシには1万数千個の遺伝子が見つかり、その中にクマムシ固有の新規遺伝子の存在が多数確認されました。

また、ヨコヅナクマムシには、乾燥耐性や放射線耐性にかかわる遺伝子の候補が、複数見つかってきました。これらの遺伝子から発現したタンパク質は、乾燥や放射線のダメージからヨコヅナクマムシの細胞を守る役割があると考えられています。ただし、これらのタンパク質が、どこまでヨコヅナクマムシの耐性に関与しているのかは、まだはっきりとわかっていません。


・ゲノム編集でクマムシの謎に迫る


耐性にかかわると考えられている遺伝子が、ヨコヅナクマムシの中で実際にどのような働きをもつかは、これらの遺伝子を壊すことで調べることができます。


ある遺伝子の機能を失わせた時に、もしヨコヅナクマムシの耐性が低下すれば、その遺伝子は耐性にかかわる重要な遺伝子であることが推定できるからです。しかしながら、クマムシの特定の遺伝子を操作する技術は、長い間開発されてきませんでした。


ところがここ数年、生物の遺伝子を改変する、ある革命的な技術が広まってきました。それは、将来にノーベル賞を受賞すると思われる「CRISPR-Cas9(クリスパーキャスナイン)システム」とよばれる、ゲノム編集技術です。


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これまで、遺伝子改変は限られた生物でしかできませんでした。しかし、このゲノム編集技術CRISPR-Cas9システムを用いることで、今までに遺伝子操作が難しかった数多くの生物種を遺伝子改変することが可能になっています。


ゲノム編集でヨコヅナクマムシの遺伝子を改変して機能を失わせることで、実際に耐性に関わっている遺伝子レパートリーを特定しやすくなります。つまり、クマムシの常識外れの耐性能力の謎の解明に向けて、大きく前進するものと期待されます。


ただし、クマムシの実験システムはまだまだ未熟な部分もあり、目的達成のためには基本的な技術を段階的に確立していく必要があります。ゲノム編集では、クマムシの生殖巣に外来の 核酸などを注入し、産まれてくる子どもの遺伝子が改変されるかを確認する必要がありますが、この最初のステップをきちんと行うのも、まだ難しいのが現状です。


そこでゲノム編集技術確立のための最初のステップとして、まずは、 クマムシに核酸のmRNAをうまく注入できるかを検討するところから始めます。たとえば緑色蛍光タンパク質GFPを発現するmRNAを卵巣に注入し、産まれてくる子どもが蛍光を発するかを確認します。それと並行して、ゲノム編集技術CRISPR-Cas9システムを構成するCas9タンパク質とsgRNAもクマムシに注入し、遺伝子改変を起こせるかを検討していきます。


慶應義塾大学先端生命科学研究所の研究室には、ヨコヅナクマムシの他にも、ドゥジャルダンヤマクマムシなど、数種類のクマムシがいます。ゲノム編集技術の確立に向けて、これらのクマムシも実験に用いる予定です。本研究室の荒川和晴特任准教授らの協力も得て、クマムシ研究を推進していきます。


・クマムシ研究は基礎研究


クマムシの耐性のメカニズムが分かってくれば、生鮮食品、血液、移植用臓器など、将来的な乾燥保存法にも応用できるかもしれません。もちろん、すぐに応用できるようになったり、必ず実現するとは限りません。しかし、このような基礎研究は、のちにどう化けるのかがわかりません。小さなクマムシも、大きな可能性を秘めているのです。


ぜひとも本研究のサポートをacademistこちらからお願いさせていただきたく思います。私どもの船に、一緒に乗ってみませんか?


・共同研究者の募集


また、今回のプロジェクトでは、共同研究者も募集しています。クマムシの実験システムはまだまだ未熟な部分もあり、目的達成のためには基本的な技術を段階的に確立していく必要があります。 まずは、 GFP発現mRNAをクマムシの卵巣に注入し、産まれてくる子どもが蛍光を発するかを確認し、それと並行してCas9タンパク質とsgRNAもクマムシに注入し、遺伝子改変を起こせるかを検討していきます。


遺伝子操作技術などに明るく、クマムシの研究にご興味のある研究者の方、ぜひともこちら(horikawadd@gmail.com)までコンタクトをいただければと思います。また、本プロジェクトにご興味のある企業の方からのご連絡も歓迎しています。


・オリジナルアイテムも。クマムシ研究サポートのリターン


今回、クマムシ研究に支援をいただいた方には、支援額に応じて以下のリターンを用意しました。どれも、クマムシにかかわるものばかりです。ここでしか入手できないクマムシアイテムもあります。


★1,000円
研究報告レポート(画像付き)


ご支援いただいた資金で進めた研究の進捗について、レポートにまとめてお送りいたします。ヨコヅナクマムシのオリジナル画像と一緒にお楽しみください。


★2,000円
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クマムシさんCFオリジナルステッカー
研究報告レポート(画像付き)



ここでしか手に入らない、クマムシさんとacademistとのコラボ「クマムシさんCFオリジナルステッカー」をお送りします(デザインはまだ未定)。


★5,000円
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CFオリジナルぬいぐるみ「かんみんシロクマムシちゃんSサイズ」
クマムシさんCFオリジナルステッカー
研究報告レポート(画像付き)


2000円のリターンに加えて、今回の目玉アイテム「かんみんシロクマムシちゃんSサイズぬいぐるみ」をお送りします(画像はサンプルです)。ここでしか手に入らない、プレミアムアイテムです。これよりも支援額の多いプランには、もれなくこの「かんみんシロクマムシちゃんSサイズぬいぐるみ」がついてきます。


★15,000円
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クマムシさんLサイズぬいぐるみ(47cm)
クマムシ博士のクマムシへんてこ最強伝説(サイン付き)
サイエンスカフェ参加券
CFオリジナルぬいぐるみ「かんみんシロクマムシちゃんSサイズ」
クマムシさんCFオリジナルステッカー
研究報告レポート(画像付き)


5,000円のリターンに加えて、サイエンスカフェ参加券、最近発刊した著書『クマムシ博士のクマムシへんてこ最強伝説』(サイン付き)、そして大人気のクマムシさんLサイズぬいぐるみ(47cm)をお届けします。正直、クマムシさんLサイズぬいぐるみと書籍だけでも普通に買えば1万円をこえるので、このプランが一番お得感があると思います。100個限定リターンですので、お早めに。


★30,000円
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オンラインサロン参加券(1年間)
クマムシさんLサイズぬいぐるみ(47cm)
クマムシ博士のクマムシへんてこ最強伝説(サイン付き)
サイエンスカフェ参加券
CFオリジナルぬいぐるみ「かんみんシロクマムシちゃんSサイズ」
クマムシさんCFオリジナルステッカー
研究報告レポート(画像付き)


15,000円のリターンに加えて、オンラインサロン「クマムシ博士のクマムシ研究所」への参加券(1年間)をプレゼントします。現在はFacebookの限定グループで運営しており、研究者だけではなく、学生や社会人など、幅広い方々にご参加いただいています。クラウドファンディングを終えた後も、クマムシコミュニティで共に活動していきませんか?


★50,000円
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論文謝辞にお名前掲載
オンラインサロン参加券(1年間)
クマムシさんLサイズぬいぐるみ(47cm)
クマムシ博士のクマムシへんてこ最強伝説(サイン付き)
サイエンスカフェ参加券
CFオリジナルぬいぐるみ「かんみんシロクマムシちゃんSサイズ」
クマムシさんCFオリジナルステッカー
研究報告レポート(画像付き)


30,000円のリターンに加えて、本プロジェクトの論文が出版された暁には、謝辞にあなたのお名前を掲載いたします(かなり長い道のりで、実現する保証は100%ではありませんが、ぜひ長期スパンで応援していただけると嬉しいです)。


★100,000円
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クマムシレクチャー参加券
論文謝辞にお名前掲載
オンラインサロン参加券(1年間)
クマムシさんLサイズぬいぐるみ(47cm)
クマムシ博士のクマムシへんてこ最強伝説(サイン付き)
サイエンスカフェ参加券
CFオリジナルぬいぐるみ「かんみんシロクマムシちゃんSサイズ」
クマムシさんCFオリジナルステッカー
研究報告レポート(画像付き)


50,000円のリターンに加えて、クマムシ採取、観察、飼育のいろはを伝授する少人数レクチャーにご招待いたします。一口ご支援いただければ、ご家族でご参加いただいて構いません。


★300,000円
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堀川とのお食事会(食事代含む)(注:写真はイメージです) 
クマムシレクチャー参加券
論文謝辞にお名前掲載
オンラインサロン参加券(1年間)
クマムシさんLサイズぬいぐるみ(47cm)
クマムシ博士のクマムシへんてこ最強伝説(サイン付き)
サイエンスカフェ参加券
CFオリジナルぬいぐるみ「かんみんシロクマムシちゃんSサイズ」
クマムシさんCFオリジナルステッカー
研究報告レポート(画像付き)


100,000円のリターンに加えて、堀川とのお食事会を設定させていただきます。クマムシ研究の最新動向から、クマムシを題材としたビジネスの話題、人生相談など、なんでも気軽に話しましょう。なお、親子でご参加いただける場合は、一組二人まで可能です。


その他の詳しい情報はぜひacademistのサイトでご確認ください。ご支援もこちらからどうぞ。なお、academistのサイトで使えるクレジットカードの種類が限られていますが、銀行振込も可能なので、 その場合はacademistの方( info@academist-cf.com )までご連絡ください。


というわけで、改めて研究サポートのほど、よろしくお願いいたします。


最強生物クマムシの耐性の謎をゲノム編集で解明する!

NHK『あさイチ』にクマムシと出ます

3月2日(木)のNHKの情報番組『あさイチ』にクマムシがちょこっと出てきます。慶應義塾大学先端生命科学研究所が取り上げられる中で、クマムシ研究グループも取材を受けました。8:15から9:00の間のどこかで出てくるようです。


www.kumamushikansatsu.com

JAPA-NAVI 山形・庄内地方|NHKあさイチ


クマムシとは関係ないですが、『あさイチ』アナウンサーの有働由美子さんといえば、シドニーオリンピック柔道男子100kg超級決勝の疑惑の判定後に涙を流しながら原稿を読んでいたのがとても印象に残っています。


クマムシ博士の クマムシへんてこ最強伝説

クマムシ博士の クマムシへんてこ最強伝説

  • 作者: 堀川大樹,ナショナルジオグラフィック
  • 出版社/メーカー: 日経ナショナルジオグラフィック社
  • 発売日: 2017/02/24
  • メディア: 単行本(ソフトカバー)
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クマムシールがついてくるクマムシ本新刊『クマムシ博士のクマムシへんてこ最強伝説』も好評発売中。よろしくまむしです。


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TRAPPIST-1の系外惑星群について、観測の背景や今後の展望

先日、NASAらが会見で発表したTRAPPIST-1の系外惑星群について、観測の背景や今後の展望について解説した記事を『iRONNA』に寄稿しました。


ironna.jp


記事タイトルは私ではなく編集部がつけたので盛っているかんじですが、興味ある方はご一読ください。『iRONNA』ではTRAPPIST-1の系外惑星群について、福江翼さんや山岸明彦さんなど惑星科学やアストロバイオロジーの専門家も寄稿しているので、こちらもおすすめ。

ironna.jp

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クマムシさんを預かっていただける書店さん募集

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クマムシ本新刊『クマムシ博士のへんてこ最強伝説』が、全国の書店で並び始めました。今回のクマムシ本はゆるマニ系(ゆるくてマニアック系)。おまけでクマムシールもついてきます。


クマムシ博士の クマムシへんてこ最強伝説

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  • 作者: 堀川大樹,ナショナルジオグラフィック
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アマゾンなどで予約注文をしていただいた方にも、そろそろ発送が始まるころですので、しばしの間クマムシさんを揉みながらお待ちください。


ところで今回は、全国の書店さんに、クマムシ博士と出版元のナショジオから、下記のとおりお願いがあります。



クマムシさんの存在は書籍売上のみならず、店舗イメージアップにも貢献すると思われます。ということで、もし『クマムシ博士のへんてこ最強伝説』の販売に際し、クマムシさんキーチェーン付きポップを設置していただける書店さんは、ぜひナショジオのツイッターアカウントまでメンションかDMでご連絡ください。


それでは、どうぞよろしくお願いします。


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NASAが発表した「TRAPPIST-1の系外惑星群」のインパクト

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Image credits: NASA/JPL-Caltech (images used under NASA media usage guidelines)


アメリカ時間の2017年2月22日、NASAは系外惑星に関する新たな発見について記者会見を開いた。その新発見の内容とは、「ひとつの惑星系に7つの地球サイズの系外惑星が存在すること」だった。これら7つの系外惑星のうち、3つは地表に液体の水が存在しうるハビタブル(生命棲息可能)な惑星である可能性が示された。


生命を宿せるような「第二の地球」候補になりうる系外惑星が3つも同じ惑星系内で確認されるのは、初めてのこと。今回の発見は、我々が想像していた以上に太陽系の外には生命の星がありふれていることを示唆する、重要な発見といえる。


・系外惑星とは


系外惑星とは、太陽系の外に存在する惑星のことである。これらは恒星の周りを公転している。観測技術の発達により最初の系外惑星が発見されたのは、1990年代に入ってからのこと。その後の観測精度の向上により、現在までに3449個の系外惑星が確認されている。2016年には、ケプラー宇宙望遠鏡により観測された系外惑星候補のうち、1284個が一気に系外惑星として認定された


これらの系外惑星の中には、地球の数倍〜10倍程度のサイズで、岩石でできているものもある。これらはスーパーアースとよばれる。さらに2016年3月時点では、地球のサイズの2倍以下で、なおかつ液体の水が存在しうるハビタブルゾーンにある系外惑星は、21個が確認されていた。


・TRAPPIST-1の系外惑星


系外惑星をもつ惑星系の中でも、TRAPPIST-1系は、生命を探すアストロバイオロジー研究における「スター」として注目され始めた惑星系である。TRAPPIST-1は赤色矮星であり、太陽系から40光年先の水瓶座の方向に位置する。TRAPPIST-1の大きさは太陽の0.08倍しかなく、表面温度も非常に低い。


2016年、このTRAPPIST-1を周回する3個の地球型系外惑星TRAPPIST-1b、TRAPPIST-1c、そしてTRAPPIST-1dの存在が、トラピスト望遠鏡によって取得されたデータから示された。そしてこれらの系外惑星は、生命を育める可能性があるとして、一気に注目されるようになる。


・3個ではなく7個だった


ベルギー・リエージュ大学のMichael Gillon氏が主導する研究グループは、系外惑星TRAPPIST-1dのデータが少しおかしいことに気づいた。そこで今回、新たにトラピスト望遠鏡を含む複数の地上の望遠鏡と、スピッツァー宇宙望遠鏡による観測により、以前取得したTRAPPIST-1dのデータが、実は1個ではなく4個の惑星をとらえたものであることが判明した。かくして、TRAPPIST-1dはTRAPPIST-1d、TRAPPIST-1e、TRAPPIST-1f、TRAPPIST-1gに増えた。


さらに研究グループは今回、TRAPPIST-1の軌道の一番外側に、新しひとつの惑星TRAPPIST-1hの存在を確認。これにより、もともと全部で3個だと思われていたTRAPPIST-1の系外惑星の数は7個になった。


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Credits: NASA (images used under NASA media usage guidelines)


ところで、なぜこのような間違いが起きたのだろうか。それは、データの取得と分析方法にある。系外惑星を見つける手法の一つに、トランジット法がある。これは、惑星が主星の前を横切る(トランジットする)ときの減光を検出することで、間接的に系外惑星をみつける手法だ。もし主星の減光期間が一定で、周期的に同程度の減光が観測されれば、その恒星の周りを惑星が回っていると推測できる。


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Credits: NASA Ames (images used under NASA media usage guidelines)


前回の研究では、トランジット法による周期的な観測ができなかった。しかも、複数の系外惑星が間を置かずに次々に主星の前を通り過ぎたデータを取得したため、あたかも1個の惑星が主星の減光をもたらしたように見えてしまったのである。このように、論文では捏造でなくても、誤った結果を提出してしまうことがある。論文発表はあくまでも、仮説の提示をすることに過ぎないのである。


・地球に似ている惑星たち


話を元に戻そう。TRAPPIST-1に近い6個の系外惑星は、質量が地球の0.4〜1.4倍、半径が0.77〜1.13倍の範囲に収まることが分かった。非常に地球に似通った惑星であることがうかがえる。


ただし、これらの系外惑星は主星であるTRAPPIST-1にきわめて近いところを周っており、その公転周期も1.5〜12日間と驚くほど短い。それでも、TRAPPIST-1e、TRAPPIST-1f、TRAPPIST-1gなどは地球ー太陽間に比べて主星に20倍以上も近づいているにもかかわらず、地表に液体の水を維持しうると考えられている。これは、TRAPPIST-1が太陽に比べるときわめて低温の赤色矮星であるため、TRAPPIST-1との距離が近くても、惑星はさほど熱くならないと考えられるからである。


ただし、TRAPPIST-1と距離が近すぎるため、これらの系外惑星たちは「潮汐ロック」により、惑星の半面が常にTRAPPIST-1を向いており、もう片方の半面はその反対の方向に面していると考えられる。つまり、片方は常に昼で、もう片方は常に夜という環境である。これは、月も同じ。このような環境が、地球とはだいぶ異なる。


こういった環境条件の惑星は、生命が棲むには厳しいかもしれない。だが、惑星上に局所的に適度な環境があれば、そこに生命がいてもおかしくはないだろう。


・今後は大気を分析


今回の研究により、TRAPPIST-1の系外惑星群の「第二の地球」モデルとしての魅力がいっそうと深まった。今後のアストロバイオロジーの研究対象として、これらの系外惑星のベールがさらに脱がされていくことだろう。


今後、既存の地上や宇宙の望遠鏡により、これらの系外惑星の大気を分析していくことになるはずだ。トランジット分光法という方法により、系外惑星の大気を透過した主星の光を分析することで、大気のどの物質が光を吸収したかを推定できる。とくに、2018年に打ち上げられる予定の次世代宇宙望遠鏡「James Webb Space Telescope」のにより、大気組成の詳細な分析がなされるだろう。


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希望的観測だが、もしもこれらの系外惑星に水や酸素やメタンなどが同時に見つかれば、生命存在の可能性が格段に高まる。これらの分子は、生命活動による積極的な供給がないと、共存できないと考えられているからだ。植物のサインなどキャッチできれば、これは大変なことになる(次世代宇宙望遠鏡のスペックでどこまで高い精度のデータが取れるかは不明だが)。


いずれにしても、宇宙探査は今後ますます生命探査と同義になっていくだろう。太陽系外でも太陽系内でも生命が存在する大きな証拠が得られれば、それは人類の思考の根幹に計り知れない影響を与え、価値観の大転換を促すはずだ。その瞬間が訪れるのがあと10年なのか20年なのかは、誰にもわからないが。


さて、最後に、先日行った「クマムシ博士のNASA会見発表内容予想」の自己採点をしようと思う。正直、今回は予想難易度がだいぶ高かった。当初、「系外惑星の大気の分析」が発表内容だと思っていたが、これは違っていた。だが、次のように、当たっていた部分もある。

その系外惑星の表面温度が「液体の水」を保持できる範囲内である可能性、つまり、ハビタブル(生命棲息可能)な惑星である可能性が強く示唆されるような内容も、今回の発見に含まれるのではないかと予想する。

(中略)

今回はTRAPPIST-1の系外惑星群をフィーチャーした可能性が高い。


「ハビタブルな惑星である可能性が強く示唆されるような内容」、そして、「TRAPPIST-1の系外惑星群」というかなり狭い範囲で特定の系外惑星群を予想できていた。このポイントは高い。よって、今回は総合して65点の出来だったのではないかと思う。この点数が高いか低いかは、各読者のご判断にお任せしたい。


※本記事は有料メルマガ「むしマガ」374号「NASAが発表した「TRAPPIST-1の系外惑星群」のインパクト」からの抜粋です。

www.mag2.com


【参考資料】

第二の地球を探せ!  「太陽系外惑星天文学」入門 (光文社新書)

第二の地球を探せ! 「太陽系外惑星天文学」入門 (光文社新書)

系外惑星の探索の歴史から、その発見の手法について網羅的に解説した良書。アストロバイオロジーの文脈での系外惑星を知りたい人にとくにおすすめの一冊。


NASA Telescope Reveals Largest Batch of Earth-Size, Habitable-Zone Planets Around Single Star

These seven alien worlds could help explain how planets form

Gillon et al. (2017) Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf star TRAPPIST-1. Nature


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NASAの「太陽系外の惑星に関する発見」を予想する

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Image credit: NASA JPL/Caltech (images used under NASA media usage guidelines)


NASAは2017年2月22日(日本時間は23日未明)、「太陽系外惑星についての新たな発見」について記者会見を開催すると公式サイトでアナウンスした。


www.nasa.gov


・系外惑星について何かしらの発見


私、クマムシ博士はこれまでに「ヒ素をDNAに取り込む細菌」や「火星表面に液体の水」、そして2016年には「エウロパの間欠泉」など、NASA発表の予想を的中させてきた。このイベントは恒例になりつつあり、NASAが会見をアナウンスすると、現役のNASA職員からも予想について聞かれるようになった。



ちなみに、こちらの小野さんのようにNASA内部の人だからといって、今回の会見内容を知っているわけではない。NASAにはセンターがいくつもあり、同じセンター内でも部署や専門分野が異なれば、発見内容を知る由もない。私も以前NASAに所属していたが、今回の件については、もちろん何も知らされていない。


さて、今回の発見は「太陽系外の惑星」、いわゆる「系外惑星」に関するものであることが、NASA公式サイトで明示されている。実は、2016年にも系外惑星について同様の記者会見が開かれ、このときは1000を超える多数の系外惑星が認定された、という内容の発表だった。


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しばしばNASAの記者会見アナウンスでは、「ヒ素細菌」のときのように「重大な発見」など、その重要性を強調する形容詞がつけられるが、今回はそのような大げさな感じはない。また、前回の「エウロパ間欠泉」のように、わざわざ記者会見するのかわからないような、科学的インパクトがそれほど大きくない成果を発表することもある。


ただ、今回は科学誌Natureに発表する研究成果ということで、科学的インパクトはそれなりに大きく「セクシー」な内容と思われる。


・記者会見出席メンバーから発見内容を予想する


それでは、今回は系外惑星について、どんな知見が得られたのだろうか。2016年の時のように、また、多数の惑星が系外惑星リストに加えられるのだろうか。


今回の発見の内容を知る手がかりは、記者会見に出席するメンバーにある。各メンバーの属性、つまり、得意とする専門分野を調べれば、どのような内容かを絞り込める。さっそく、ここで公式サイトに掲載されている記者会見出席メンバーを見てみよう。


Thomas Zurbuchen, associate administrator of the Science Mission Directorate at NASA Headquarters in Washington

Michael Gillon, astronomer at the University of Liege in Belgium

Sean Carey, manager of NASA's Spitzer Science Center at Caltech/IPAC, Pasadena, California

Nikole Lewis, astronomer at the Space Telescope Science Institute in Baltimore

Sara Seager, professor of planetary science and physics at Massachusetts Institute of Technology, Cambridge


1人目のThomas Zurbuchen氏はNASA本部の人だ。NASA本部の偉い人は発見内容の本質には無関係な、ただの調整役。なので、この人からは何の情報も引き出せないのでパスする。


2人目のMichael Gillon氏は、ベルギーのリエージュ大学に所属する天文学者。NASAの所属でないのにもかかわらず、わざわざNASA主催の会見に出席するところがポイント。Gillon氏はトラピスト望遠鏡(TRAPPIST)を用いて、系外惑星系の観測を行っている。今回のキーパーソンだろう。


3人目のSean Carey氏はNASA Spitzer Science Centerのマネージャー。Carey氏について検索をしても、彼の専門分野の詳細についてはよくわからない。ただし、彼がNASA GoddardでもNASA Amesでもなく、NASA Spitzer Science Centerの所属というのは、ヒントになるだろう。NASA Spitzer Science CenterはNASA JPLに関係のあるセンターと思われ、スピッツァー宇宙望遠鏡(Spitzer Space Telescope)を運用している。


4人目のNikole Lewis氏はアメリカ・ボルチモアにある宇宙望遠鏡科学研究所に所属する天文学者。彼女の専門は系外惑星の大気の解析。しかも、スピッツァー宇宙望遠鏡を用いた解析にも関わっている。これらは大きなヒントになる情報だ。


5人目のSara Seager氏はマサチューセッツ工科大学の宇宙物理学者。系外惑星の大気の解析などで功績がある。TEDでも系外惑星についてプレゼンをしている。



これら5人のメンバーのバックグラウンド調査からは、「系外惑星」の他に「望遠鏡」や「大気分析」といったキーワードが引き出された。つまり、これらのキーワードをつなげてみると「望遠鏡で系外惑星の大気分析をした」となる。つまり、今回は「系外惑星をたくさんみつけた」という量的な発見ではなく、「特定の系外惑星の大気を分析して何かがわかった」という質的な成果なのだろう。


・生命を育める系外惑星についての報告か


さらに、もうひとつ大事な前提がある。ここ最近の宇宙探査の目的は、地球外生命の探索がメインになっている。これは、アストロバイオロジー(宇宙生物科学)が扱う研究分野だ。実際に、ここ数年、NASAが開くこのような会見はすべて、アストロバイオロジーに関わる成果報告の場になっている。今回の発見も間違いなく、アストロバイオロジーに根ざしたものだろう。


アストロバイオロジーを軸とした、系外惑星の大気の分析。ずばり、今回の発見内容は、「ある系外惑星に生命が存在しうる大気成分がみられた」というものだろう。たとえば、あるスーパーアース(岩石成分でできている地球の数倍程度の大きさの系外惑星)の大気に水蒸気、酸素、二酸化炭素、メタン、オゾンなどが観測された、などである。


これは一部、上の小野さんの予想ともかぶる。私としては、これにプラスアルファとして、その系外惑星の表面温度が「液体の水」を保持できる範囲内である可能性、つまり、ハビタブル(生命棲息可能)な惑星である可能性が強く示唆されるような内容も、今回の発見に含まれるのではないかと予想する。


今回の観測には、スピッツァー宇宙望遠鏡の分光計などを用いたと思われる(分光トランジット観測)。これは、観測されたスペクトルにより大気の成分を予測する方法である。よって、「地球外生命体そのものの検出」はできない。


以上が、クマムシ博士による今回のNASAの会見内容の予想である。


・さらに突っ込んだ予想をしてみる


さて、おまけで、ここからはさらにもう少し突っ込んだ予想をしてみたい。


今回の成果でフォーカスする系外惑星だが、おそらく新規のものではなく、すでに見つかっている既知のものである可能性が高いと考える。有名なスーパーアースとしてケプラー22bやグリーゼ581gなどがあるが、今回はTRAPPIST-1の系外惑星群をフィーチャーした可能性が高い。


TRAPPIST-1は、太陽系から40光年の距離に位置する、きわめて小さな赤色矮星である。2016年には、このTRAPPIST-1の周りを公転する複数の系外惑星の存在がトラピスト望遠鏡により確認された。これらの系外惑星TRAPPIST-1b、TRAPPIST-1c、そしてTRAPPIST-1dは、生命を宿す可能性があるとして注目されている。そしてこの成果は、今回の記者会見に出席するGillon氏が主導する研究チームによるものだ。


Gillon et al. (2016) Temperate Earth-sized planets transiting a nearby ultracool dwarf star. Nature

de Wit et al. (2016) A combined transmission spectrum of the Earth-sized exoplanets TRAPPIST-1 b and c. Nature


もしかすると、今回は、スピッツァー宇宙望遠鏡によってこれらの系外惑星の大気や表面温度を詳細に解析した結果、「第二の地球」にふさわしい条件をもつことがわかったのかもしれない。そうだとしたら、たったの40光年しか離れていないところにも生命体がいる可能性が出てくるわけで、相当に面白い発見である。


ただ一方で、この予想には不安要素もある。現在の技術では、地球より少し大きいくらいの系外惑星を解析するのは難しい。これらの系外惑星の大気を詳細に分析するためには、まだ打ち上げられていない次世代宇宙望遠鏡「James Webb Space Telescope」の活躍を待たなくてはならないと言われている。スピッツァー宇宙望遠鏡のスペックで、系外惑星の大気をどこまで詳細に分析できるのか、疑問が残る。


若干、もやもやした部分が残るが、これが現段階で私が考えうる、NASA会見内容の予想である。当日の会見を、楽しみに待ちたい。


【追記】2017.2.23


NASA会見が行われ、今回の発見内容が判明した。「ハビタブルなTRAPPIST-1の系外惑星についての新知見」という今回の予想が的中。この発見内容について、解説記事を書いたた。

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※本記事は有料メルマガ「むしマガ」373号「NASAの「太陽系外の惑星に関する発見」を予想する」からの抜粋です。


【参考資料】

生命の星の条件を探る

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クマムシ博士のレビューはこちら。

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山門 峻: ガリレオ衛星食を用いた分光観測による木星上層大気の構造解析


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すでに始まっている「子どもの遺伝子改変」

人類の倫理観を変えつつあるバイオテクノロジー「ゲノム編集」と「ミトコンドリア置換」についての解説記事をウェブ・ジャーナル『ハーバー・ビジネス・オンライン』に寄稿しました。

もしかすると、治療目的で子どもを遺伝子改変することは、10〜20年後には珍しいことではなくなっているかもしれない。


だが、忘れてならないのは、受精卵に遺伝子改変を施す場合は、子どもにインフォームドコンセントをすることができないということだ。何も知らされずに遺伝子改変人間となった場合、そのような子どもにはアイデンティティー・クライシスが起きてもおかしくない。


さらに、受精卵への遺伝子改変は、子孫代々に受け継がれることになる。いったん受け渡した遺伝子改変は、子孫を通して拡散してゆく。


我々は、このことについて、よく考えておく必要がある。将来、誰もがこの技術を使う当事者になりかねないのだから。

hbol.jp

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【書評】『ヒトの遺伝子改変はどこまで許されるのか ゲノム編集の光と影』イノベーションに突きつけられた、大きな課題

ヒトの遺伝子改変はどこまで許されるのか ゲノム編集の光と影 (イースト新書Q)

ヒトの遺伝子改変はどこまで許されるのか ゲノム編集の光と影 (イースト新書Q)


生殖医療技術と遺伝子改変技術の目覚しい進展により、人類はすでに、自分たちの遺伝子を改変する時代に入っている。


本書の「遺伝子改変は"どこまで"許されるのか」というタイトルは、いま議論すべき喫緊の課題である。本書では、生命倫理学の専門家である著者が、生殖医療技術と遺伝子改変技術の過去と現在を紹介しつつ、この課題の落としどころを冷静に探ってゆく。


ゲノム編集技術「CRISPR/Cas9(クリスパー・キャスナイン)システム」の登場により、従来の遺伝子組み換え技術とは比較にならないほど、高効率で容易に、しかも安価に生物の遺伝子改変を行うことが可能になった。CRISPR/Cas9システムを用いた遺伝子改変により、筋肉が増量したマダイやウシなどの農産物や、医学研究のためにヒトの疾患を再現したサルが、すでに誕生している。


そして2016年、ついに世界で初めて、CRISPR/Cas9システムを用いたがん遺伝子治療の臨床試験が、中国で行われた


がん細胞は、自分を攻撃するリンパ球(T細胞)の働きを抑える。そこで研究者らは、がん細胞の作用を受けずに攻撃力を維持したリンパ球を遺伝子改変で作り出すことを思いついた。遺伝子改変したリンパ球にがん細胞を攻撃させることで、がんを治療できると考えたのである。


この臨床試験では、肺がん患者のリンパ球を採取したのちにCRISPR/Cas9システムによって遺伝子改変し、再び肺がん患者の体内に戻した。この肺がん患者のその後の容態については、まだ発表されていない。


ゲノム編集による遺伝子治療は、がんや遺伝病の克服に光明を与えるツールであることは、間違いない。ただ、それと同時に、その安全性についてはまだ未知数なのも事実だ。


ヒトにゲノム編集を施す際に懸念されるのが、ゲノムDNA上の狙った位置以外の部分を編集してしまうことである。これはオフターゲット作用という。オフターゲット作用により、たとえばがん原因遺伝子やがん抑制遺伝子に変異を起こしてしまうと、がんを発症しかねない。


実際に、遺伝子組み換え法で遺伝子治療を受けた少なくない数の患者が、血液のがんである白血病を発症した事例もある。いずれにしても、遺伝子改変による治療を行うにあたって大事になことは、治療によって享受しうるメリットがデメリットを上回ることだ。


ところで、リンパ球のような体細胞に施された遺伝子改変は、子どもに伝わることはない。だが、卵子、精子、そして受精卵などの生殖細胞に遺伝子改変を施す場合は、その遺伝子改変が子孫に代々伝わっていく。


遺伝病の治療や予防のためであっても、生殖細胞を遺伝子改変については、よりいっそうの安全性の検証が必要になる。基礎研究によるデータを吟味し、ヒト生殖細胞への臨床応用は慎重になるべきだ。


だが、本書で紹介されている現状を鑑みる限り、生殖細胞へのゲノム編集治療はいつ起きてもおかしくないと感じる。遺伝病原因遺伝子を保有する患者当事者からも生殖細胞を用いたゲノム編集研究を望む声が出されているし、そのような研究を厳しく規制していない国も多い。


治療目的ではなく、プロスポーツ選手にすべく遺伝子改変で筋肉を増強したゲノム編集ベビーを望む親が出てきてもおかしくない。そのような親からの需要が増せば、生殖細胞への遺伝子改変サービスを提供する闇医療ビジネスもできてくるだろう。


イノベーションは、人類の倫理観を劇的に変えうる。ゲノム編集技術というイノベーションはまさに今、「ヒトの遺伝子改変はどこまで許されるのか」という問いを私たち一人一人に投げかけている。本書を読めば、この大きな課題への理解が格段に深まるはずだ。

ゲノム編集の衝撃―「神の領域」に迫るテクノロジー

ゲノム編集の衝撃―「神の領域」に迫るテクノロジー

本書のテーマの核にもなっているゲノム編集技術について丁寧に書かれた良解説書。クマムシ博士のレビューはこちら。

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※本記事は書評サイトHONZに寄稿したものです

クマムシール付き『クマムシ博士のクマムシへんてこ最強伝説』を出版します。

クマムシ本新刊『クマムシ博士のクマムシへんてこ最強伝説』を2月下旬に出版します。最強生物クマムシの本なので、本書の帯には「死なない!」がやたら目立っていますが、もちろんクマムシも死にます。それも、意外なくらいにあっけなく。本書ではクマムシの強さよりも、むしろそういう弱い部分を取り上げています。


クマムシ博士の クマムシへんてこ最強伝説

クマムシ博士の クマムシへんてこ最強伝説

  • 作者: 堀川大樹,ナショナルジオグラフィック
  • 出版社/メーカー: 日経ナショナルジオグラフィック社
  • 発売日: 2017/02/24
  • メディア: 単行本
  • この商品を含むブログを見る


前作『クマムシ研究日誌』や前々作『クマムシ博士の「最強生物」学講座』とは異なり、本書『クマムシ博士のクマムシへんてこ最強伝説』では、クマムシのちょっとした仕草やへんな習性、そして、研究をする上で重要であるものの語られることのないクマムシtipsなどをイラストともに描きました。


クマムシにしても他の生きものにしても、研究論文では書かれないけれど面白い習性がたくさんあるものです。今回、クマムシに日々向き合い、実際に目にしたことを書けるのは、とても楽しいことでした。クマムシ研究者にとってみれば「あるある!」と首肯してしまうようなものばかり。マニアックなネタばかりだけれど、二次情報からは知ることのできない「へんてこ」なクマムシのナマ生態を少しでも多くの人に知ってもらえれば嬉しいです。


ところで、本書はWebナショジオで連載していた『クマムシ観察絵日記』に大幅な加筆をし、コラムを加えたものです。『クマムシ観察絵日記』のWeb連載で掲載していたクマムシイラストはカラーでしたが、書籍化にあたり事情あってイラストは白黒になっています。その代わり、本書の巻頭には付録として11点のフルカラー・クマムシイラストのシールがついています。おとくまむし。


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一見ゆるい感じの本書ですが、中身は割とマニアックな本格派です。クマムシ好きな大人にはもちろん、小さなお子さんがいる家庭で親子一緒に読むのもマル。


本書の目次は以下のとおり。

クマムシ博士のクマムシへんてこ最強伝説


目次


ここが最強!クマムシの愛すべきエクストリーム・ポイント



第1章 クマムシとは何者か


 “最強生物”クマムシとは

第2章 クマムシ観察絵日記


 1日目「クマムシ、すべる」
 2日目「クマムシのすみか」
 3日目「屏風のトラ、コケのクマムシ」
 4日目「初対面の感動」
 5日目「マイ実体顕微鏡購入のすすめ」
 6日目「コケの中の乾燥生物フレンズ」
 7日目「一網打尽!クマムシ大量捕獲マシーン」
 8日目「美白のシロクマムシ」
 9日目「クマムシ界の猛獣、オニクマムシ」
 10日目「最高にクールなヨロイトゲクマムシ」
 11日目「クマムシ界の横綱、ヨコヅナクマムシ」
 12日目「ビッグ・クマムシ」 
 13日目「「弱さが武器」のクマムシ」
 14日目「食べたものも丸わかり、すけすけボディー」
 15日目「卵のアート」
 16日目「クマムシをあやつる」
 17日目「息苦しい世の中は死んだふりでやり過ごせ」
 18日目「残酷非道な標本作り」
 19日目「クマムシの種類を決める苦行」
 20日目「肉食クマムシの強力キス」
 21日目「生きたままのミイラをつくる」
 22日目「クマムシ界の猛獣を手なずける」
 23日目「クマムシのすべらない話」
 24日目「モグモグ・ベアーズ」
 25日目「おちょぼ口のミニハンター」
 26日目「クマムシ vs センチュウ」
 27日目「全米が泣いた?!『クマムシの恋人』」
 28日目「母さんが残したシェルター」
 29日目「シェルター・ベイビーズ」
 30日目「クマムシの餌を引きはがす」
 31日目「死を招く天敵「モヤモヤ」」
 32日目「悪夢」
 33日目「クロレラとクマムシ」
 34日目「浪費家の恋人に貢げ」
 35日目「手放せない緑の絨毯」
 36日目「さよなら絨毯」
 37日目「女子会好きなヨコヅナ」
 38日目「目に焼きつける、クマムシの色」
 39日目「天空からのインベーダー」
 40日目「ヨコヅナの強さ」
 41日目「透明ドレスのひみつ」
 42日目「寒がりの道産子」
 43日目「橋本聖子仮説」
 最終日「グッバイ人類」

第3章 もっとクマムシ


 クマムシはいかに最強なのか
 鳥羽水族館で生体展示
 クマムシを食べてみた


あとがき


すでにアマゾンで本書の予約注文が始まっています。初版の部数はあまり多くないので、万一の品切れに備えて今のうちに予約しておくと確実に入手できると思われます。


最後に、この本ができた経緯について少し。


ことの始まりは、『Webナショジオ』の人気シリーズ『研究室に行ってみた』でした。2011年、作家の川端裕人さんがこのシリーズの取材のために、私が当時いたフランスの研究室まで来ていただき、記事にしていただきました。


natgeo.nikkeibp.co.jp


翌年の2012年、この記事を担当していたWebナショジオ編集者の齋藤海仁さんから、「クマムシを題材に何か連載ができないか」という打診をいただきました。「クマムシ4コマ漫画」や「クマムシかるた」などの企画案が出たのだけれど、いろいろあってボツに。


齋藤さんがアイディアを練った末、私がクマムシを観察していて面白いと感じたところなどを絵日記風にして紹介する『クマムシ観察絵日記』の連載が決まり、2014年にWebナショジオで始まりました。斎藤さんから最初に連載の企画をいただいてから、実に2年が経過していました。


natgeo.nikkeibp.co.jp


『クマムシ観察絵日記』の連載は2016年に終了。その後、ナショジオからの書籍化が決定。こうして、本書『クマムシ博士のクマムシへんてこ最強伝説』の出版に至りました。書籍化にあたって、ナショジオの葛西陽子さんと尾崎憲和さんにはたいへんお世話になりました。


ナショジオの皆さん、イラストを手伝っていただいたsakiさん、クマムシ研究仲間、クマムシたち、そしてクマムシファンのみなさまがいたからこそ、本書が世にでることになりました。少しでも多くの人が本書を手にとってくれますように。


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クマムシでも分かる。生殖医療・遺伝子治療技術「ミトコンドリア置換法」

2016年と2017年、遺伝子改変を含む生殖医療技術「ミトコンドリア置換法」が施された子どもが相次いで誕生した。今後の生殖医療動向に大きな影響を与える出来事だといえよう。


ゲノム編集による遺伝子治療の臨床試験も本格化し、今後はヒトへの遺伝子改変実施が急速に行われるようになる可能性がある。ここでは、世界で物議を醸しているミトコンドリア置換法について解説する。


ミトコンドリアとは


私たちの細胞には、ミトコンドリアという細胞小器官が多数存在する。ミトコンドリアには、生命活動に必要なエネルギーを作る役割がある。


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図1. クマムシと細胞とミトコンドリア


細胞に存在するDNAの大部分は核の中に収められているが、ミトコンドリアにも独自のDNAがある(ヒトでは37の遺伝子がある)。細胞と同様に、ミトコンドリアもDNA複製を伴いながら分裂、増殖する。


ミトコンドリアはもともとは別個の細菌であり、それが細胞内に入り込んで共生したと考えられている(細胞内共生説)。ミトコンドリアはSF小説『パラサイト・イヴ』のネタにもなっているので、知っている人も多いかもしれない。


ミトコンドリア病


ミトコンドリアDNAは、核DNAに比べて変異しやすい。ミトコンドリアDNAに起きた有害な変異が修復されないと、正常に機能しない異常ミトコンドリアが生じる。


ミトコンドリアに異常があると、エネルギーを生産する機能が低下する。ミトコンドリア病患者は、脳や筋肉など、とくにエネルギーを要する部位で障害が出やすくなる。ミトコンドリア病の15%ほどはミトコンドリアDNAの変異が原因である(残りは核DNAの変異が原因)。*1


生まれてくる子どものうち5000~10000人に1人が、ミトコンドリアDNAの異常に起因したミトコンドリア病に疾患しているとされる。ミトコンドリア病の重篤さの程度は細胞内の異常ミトコンドリアの割合や変異したミトコンドリア遺伝子の種類によるが、多くは成人する前に死亡してしまう。


すべてのミトコンドリアは母親の卵からのみ引き継がれる。よって、母親のミトコンドリアDNAに異常がある場合、その母親の子どもには異常ミトコンドリアが引き継がれることになる。ミトコンドリア病の有効な治療法は、限られているのが現状だ。


ミトコンドリア置換法


ミトコンドリア置換法は、生まれてくる子どものミトコンドリア病を予防する方法として考案された。この方法では、卵の中の異常ミトコンドリアを、第三者の女性の卵に由来する正常ミトコンドリアで置き換える。


ミトコンドリア置換を施された受精卵には、卵由来の核DNA、精子由来の核DNA、そして第三者に由来するミトコンドリアDNAを含む。つまり、この受精卵から発生した子どもは三人の親に由来するDNAをもつことになる。ミトコンドリア置換法は別名「3人体外受精法(three-person in vitro fertilization (IVF))」ともよばれる。


ミトコンドリア置換法には前核移植法(pro-nuclear transfer (PNT))と卵子紡錘体移植法(maternal spindle transfer (MST))がある。


前核移植法


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図2. 前核移植法


1. 体外受精により、異常ミトコンドリアをもつ母親の卵(母親の核DNAを含む)と、父親の精子(父親の核DNAを含む)を受精させる。

2. 受精卵から核DNA(前核DNA、母親と父親の核DNAを含む)を取り出す。

3. 正常ミトコンドリアをもつ第三者女性の卵(第三者女性の核DNAを含む)と、父親の精子を受精させた受精卵を用意する。この核DNA(第三者女性と父親の核DNA)を除いた受精卵に、2の前核DNA(母親と父親の核DNA)を注入する

4. 正常なミトコンドリアをもつ受精卵ができる。細胞分裂がしばらく進んだ後に、母親の子宮にいれる。


卵子紡錘体移植法


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図3. 卵子紡錘体移植法


1. 変異ミトコンドリアをもつ母親の卵から核DNA(紡錘体-染色体複合体)を取り出す。

2. 正常ミトコンドリアをもつ第三者女性の卵から核DNA(紡錘体-染色体複合体)を移植する。

3. 体外受精により、2の卵に父親の精子(父親の核DNAを含む)を受精させる。

4. 正常なミトコンドリアをもつ受精卵ができる。細胞分裂がしばらく進んだ後に母親の子宮にいれる。


ミトコンドリア置換法の実施


2015年、イギリス議会下院は、ミトコンドリア置換法の臨床試験実施の開始について賛成多数で承認された。だが、生殖医療技術の臨床試験実施の可否について実行力をもつイギリスのヒト受精・胚機構(Human Fertilisation and Embryology Authority (HFEA))は慎重な姿勢をとっており、当国での臨床試験は2016年まで実施されていなかった。


2016年、アメリカのNew Hope Fertility CenterのJohn Zhangらは、ミトコンドリア置換法をメキシコで実施したと発表した。母親のヨルダン人女性は、ミトコンドリアDNA変異に起因したリー症候群というミトコンドリア病を患っており、すでに4人の子どもを流産で失い、さらに2人の子どもも出生後に亡くしていた。


メキシコでは、ミトコンドリア置換法の臨床試験の実施についての法的規制は設けられていない。今回は卵子紡錘体移植法により、母親の核DNAを取り出したのち、正常ミトコンドリアをもつ第三者女性の卵に移植した。その後、父親の精子を受精させ、受精卵を母親の子宮に戻した。


この臨床試験により、男の子が誕生。子どもにはとくに目立った異常は観察されていないという。メキシコの他に、ウクライナや中国など、ミトコンドリア置換法について法整備がされていない国ではすでにこの技術の臨床試験が実施されたとする報告がある。


ミトコンドリア置換法のデメリット


一見すると、ほとんど問題のない治療に見えるミトコンドリア置換法だが、懸念材料は多い。まず第一に問題なのが、卵から卵に核DNAを移植する際に、母親由来の異常ミトコンドリアを少なからず持ち込んでしまうことだ。


技術的な限界で、母親の卵から核DNAを取り出す際に、どうしても異常ミトコンドリアも一緒に取り出してしまう。今回メキシコで行われた臨床試験でも、生まれた子どもの細胞には少なからず異常ミトコンドリアが含まれていた。


持ち運ばれた患者由来の異常ミトコンドリアの割合がたとえわずかだとしても、細胞分裂を重ねるごとにこの異常ミトコンドリアの割合が著しく増加する場合があることが、生体外で行われた実験で確認されている。もしそのようなことが今回の男の子に起これば、成長とともにミトコンドリア病を発症してもおかしくない。


また、核DNAとミトコンドリアDNAは進化の過程で協調関係を築いてきたことを示唆するデータも報告されている。異なる系統のマウス間で正常ミトコンドリアを交換した場合、生体リズムが変化したりストレス耐性が低下するなどの生理的影響が見られた。*2


ミトコンドリアはエネルギー生産だけではなく、幅広い細胞機能にも関わっている。ミトコンドリアにはまだ生物学的に未知の部分が多いため、ミトコンドリア置換法には大きな潜在リスクがある。生まれた子どもが異常をもつようになる可能性は高いかもしれない。ヒトへの実施を本格化する前に、ミトコンドリア置換法により出生したマウスやサルなどの実験動物を長期観察する必要があるだろう。


また、これはミトコンドリア置換法に限らないが、遺伝子が改変された子どもの人権も考慮しなければならない。今回のミトコンドリア置換法の実施により誕生したのは男の子なので、この子のミトコンドリアが子孫に受け継がれることはないが、女の子の場合には子どもにも第三者のミトコンドリアを受け渡すことになる。


今後の展望


現時点では、ミトコンドリア置換法を実際に採用するのは時期尚早に思える。ミトコンドリア置換法の実施には、患者由来の異常ミトコンドリアの持ち込みをできるかぎりゼロに近づけること、そして、出生した子どもの長期的な安全性が保証されることが重要だろう。


だが、すでに臨床試験が始まったあとでは、法規制のゆるい国ではミトコンドリア置換法による治療が次々と行われていきそうだ。これは生殖系列への遺伝子改変に対する意識ハードルが下がることにもつながる。ゲノム編集による生殖系列への遺伝子改変も次第に行われる可能性が高まったと言える。


最初は治療目的で、そして徐々に、より優れた特徴をもつ子どもを誕生させる目的で「デザイナーベイビー」を作ろうとする親と医者が出てくる日も、そう遠くないのかもしれない。ただ、今の段階でミトコンドリア置換法を取り入れるのは、上記の理由から、思いとどまったほうがよいだろう。


※本記事は有料メルマガ「むしマガ」366号「クマムシでもわかる。生殖医療・遺伝子治療技術「ミトコンドリア置換法」」に掲載されたコンテンツの一部です。

【料金(税込)】 1ヵ月840円(初回購読時、1ヶ月間無料)

「クマムシ博士のむしマガ」は、まぐまぐnoteで購読登録できます。

【参考資料】

生殖医療の衝撃: 石原 理 著

ミトコンドリア・ミステリー: 林 純一 著

ヒト生殖細胞系におけるミトコンドリア置換の開始がグローバルポリシーーに与える潜在的影響

ミトコンドリア遺伝病の生殖系列細胞の遺伝子治療へむけた紡錘体置換法

UK moves closer to allowing ‘three-parent’ babies

Reproductive medicine: The power of three

‘Three-parent baby’ claim raises hopes - and ethical concerns

Three-person embryos may fail to vanquish mutant mitochondria

World hails UK vote on three-person embryos

The hidden risks for ‘three-person’ babies

New Herbert lab Nature paper reinforces mitochondrial replacement Achilles heel

Open letter to UK Parliament: avoid historic mistake on rushing human genetic modification

Mitochondrial replacement, evolution, and the clinic

Reproductive BioMedicine Online

【関連記事】

horikawad.hatenadiary.com

*1:核DNAにもミトコンドリアの機能を制御するタンパク質がコードされている。このうちの76の遺伝子によってコードされるタンパク質は、ミトコンドリア由来のペプチドと相互作用する。

*2:これとは逆に、異なる系統マウスのミトコンドリアを置換することで長寿になったとする報告もある。

小飼弾さんのニコニコチャンネル『404ch Not Found』の番組にゲスト生出演します

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2017年1月23日(月)20時から小飼弾さんのニコニコチャンネル『404ch Not Found』の番組にゲスト生出演します。


live.nicovideo.jp


私はだいぶ前から小飼弾さんのブログ『404 Blog Not Found』で書評などの記事をよく読んでいたので、今回、ニコニコ生放送でゲストとして呼んでいただきとても嬉しい。


当日はクマムシの話を中心にする予定だが、何しろあの博学な小飼さんなので、どんな方向に話が飛んでいくかわからない。地蔵にならないように、話すネタのストックを用意しておこう。


あ、ニコニコといえばクマムシチャンネルもよろしくどうぞ。


ch.nicovideo.jp


今年は一、二週間に一度くらいのペースで生放送をする予定。1月14日(土)も一人語りをする。


live.nicovideo.jp

2016年にクマムシ博士が掲載された雑誌や書籍など

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ジュニアエラ2016年9月号より


2016年もさまざまな出版物などでクマムシ博士を紹介していただいた。ここでは、主なものを紹介させていただく。


DVD付 水の生き物 (学研の図鑑LIVE)

DVD付 水の生き物 (学研の図鑑LIVE)


まずは水の生物をフィーチャーした図鑑。クマムシのパートへの資料提供および監修を、荒川和晴さんと藤本心太さんと一緒に担当した。


この図鑑はクマムシもさることながら、他にもあまりスポットライトが当たらない生物も含め、かなりの水生生物の分類群をカバーしている。掲載種数は1300種。系統樹も入っていたりと、なかなか本格的な作りになっているので、大人も興奮できる。


これをながめておけば、海辺や川辺に出かけたときも、楽しさはひとしおだろう。付録のBBC制作DVDも楽しい。年月を経ても読まれ続けるであろう、力の入った図鑑だ。


本音で生きる 一秒も後悔しない強い生き方 (SB新書)

本音で生きる 一秒も後悔しない強い生き方 (SB新書)


こちらは言わずと知れた堀江貴文さんの著書。ベストセラーになっているようだ。本書では「言い訳しないで行動する」例として、クマムシ博士の活動を取り上げていただいた。他には、カンボジア国籍を取得しオリンピックに出場した猫ひろしさんも紹介されている。


フリーライターとして稼いでいく方法、教えます。

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こちらは、以前クマムシ一日バーを開催させていただいたバー「月に吠える」のオーナーのコエヌマカズユキさんの著書。ウェブマガジンでもインタビューしてもらった。


magazine.moonbark.net


昨今、フリーライターやウェブライターがジャンクページを量産する駒として扱われている報道をよく目にするが、本書ではそうならずにライターとしてやっていくための指南が示されている。 


フリーライターとして強みをもつ方法はいろいろあるが、そのひとつが誰にも負けない専門知識を身につけることだ。その例として、本書はクマムシ博士を紹介している。


本書はライター志望者に向けて書かれているが、どんな仕事にも参考になるTipsも多い。とりあえず、物書きをする人は読んでおいて損はない。


ジュニアエラ 2016年 09 月号 [雑誌]

ジュニアエラ 2016年 09 月号 [雑誌]


子ども向けジャーナル『ジュニアエラ』9月号には「“最強”生物「クマムシ」のナゾ」と題したインタビュー記事を掲載いただいた。最近はクマムシを知っている子どもが増えて嬉しい限り。


www.aquarium.co.jp


鳥羽水族館の機関紙『TOBA SUPER AQUARIUM』2016年夏号(No.69)には「クマムシ生体展示への道」と題した記事を寄稿させていただいた。鳥羽水族館では、不定期でヨコヅナクマムシの生体展示が行われている。


horikawad.hatenadiary.com


Educo No.40/2016年初夏号 - 教育出版


こちらも教育雑誌。Educo No.40/2016年初夏号で、クマムシ研究についての取り組みについて書かせてもらった。


あとはテレビや新聞などにもいろいろと取り上げてもらったが、ここでは割愛する。2017年はクマムシ博士の単著新刊も出る予定なので、またしかるべき時期に告知させていただきたい。


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