「ケナガマンモスネズミ」を使えば、本当に「マンモスを復活」させることができるのでしょうか？

米国のバイオテクノロジー企業コロッサル・バイオサイエンスは3月4日、「ケナガマンモスマウス」を一群作り出したと発表し、これがマンモス復活の第一歩だと述べた。同社は、マンモス、ドードー、フクロオオカミなど、絶滅してからまだ日が浅い動物を復活させることを目標に、2021年に設立された。

公開された写真や動画からもわかるように、このネズミは長くて太い毛を持ち、まさにマンモスの魅力の一部を持っています。

画像出典: Colossal Biosciences

ニュースが発表されると同時に、同社は査読を受けていないプレプリント論文もアップロードした。これは間違いなく遺伝子編集技術の成果です。しかし、これらのいわゆるウーリーラットは、本当にマンモスに関する私たちの理解を深めてくれるのでしょうか?

マンモスネズミには本当にマンモスの遺伝子があるのでしょうか?

マンモスを復活させようとして、結局マンモスネズミになってしまうなんて、冗談みたいですね。

画像出典: ソーシャルプラットフォーム

しかし、多くの読者は、笑った後、このマンモスネズミはマンモスとの何らかの交雑の結果生まれたものか、少なくともマンモスの遺伝子をいくらか使っているのではないかと思うだろう。しかし、遺伝子はレゴブロックではありません。単純に一つの種から別の種に移すことはできません。このいわゆるマンモスマウスは本当にマンモスの遺伝子から作られたのでしょうか?

最大の問題は、今回のメディア報道で使用されたメインの宣伝用画像にあります。同社が発表したプレプリント論文と比較すると、この2匹の毛むくじゃらのネズミは、論文で512番と517番と番号が付けられた2匹である可能性が高いことがわかります。結局のところ、他のマウスはこの 2 匹ほど見栄えがよくないので、当然です。

画像出典: Colossal Biosciences

では、この研究のポスターに登場した2人の少女のマンモスのような外見とマンモス遺伝子との間には、どの程度の関係があるのでしょうか?

「全くそうではない」とも言えます。

研究者らは2匹のマウスの5つの遺伝子を編集したが、そのうち4つは毛髪に関連するものだった。しかし、これら 4 つの遺伝子は、学術界では古くからよく知られているものです。たとえば、Fgf5 は髪の成長を阻害する役割を果たします。それをノックアウトすると、髪の毛が長くなります。誰もが30年間これを知っていました。 Fam83g の「毛深い」変異は、その名前が示すように、髪の毛をより太くふわふわにします。 Frzd6 は髪の方向を決定します。抜け落ちると、髪の毛は束になって生えてきます。 Mcr1 は髪の色を決定します。ノックアウトされると髪の毛が金色に変わります。これら 4 つの遺伝子はすべて、マウス 512 と 517 の「マンモスのような外観」に寄与しています。ただし、いずれも「マンモス特有の遺伝子」ではありません。

これは、マンモスの遺伝子にそれらが全く存在しないということではありません。地球上のすべての生命は、遠い関係であろうと近い関係であろうと親戚であり、遺伝的に何らかの類似点があることがわかります。マンモスとネズミはどちらも哺乳類であり、それほど離れておらず、多くの相同遺伝子を持っていますが、これらの遺伝子は人間などの他の哺乳類にも見られます。人間の場合、FGF5 遺伝子は毛の長さも制御します。「ケナガマンモス」の命名論理によれば、マンモスは「ヒトネズミ」とも呼ばれるのではないでしょうか。

では、マンモスの特徴と名付けられるに値する遺伝子とはどのようなものでしょうか?論理的に言えば、そのような遺伝子はマンモス種の中で新たに生まれたか、少なくともマンモスの中で何らかの重要な進化を遂げたはずです。

科学者たちは、脂肪輸送を担うFabp2など、同様の遺伝子をすでに知っています。マンモスのゲノムでは半分に切断され、おそらくその機能を失っているようです。研究者がマウスでこの遺伝子をノックアウトした場合、それは文字通りマンモスの遺伝子を「移植」するわけではないが、マンモスの精神を継続しているとみなすこともできる。さらに、別の遺伝子である Tgfa はマンモスでは適切に機能していないようです。マンモスとその近縁種であるゾウの間にはアミノ酸の違いがある Krt27 という遺伝子もあります…

もちろん、マンモスプロジェクトの研究者も上記の遺伝子を知っています。彼らは皆そうしました。プレプリント論文には、マンモスにヒントを得た複数の遺伝子を持つ「571」というマウスについて言及されている。この実験マウスのグループの中で最も「巨大」なものと言えるでしょう。

ただし、次のようになります。

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「ケナガマンモス」プロジェクトが、なぜこのプロジェクトの展示物としてそれを選ばなかったのか推測してみてください。

遺伝子技術によってマンモスを復活させることはできるのか？

多くのテクノロジー企業や研究者がマンモスの復活についてよく話していますが、正直なところ、人類が本物のマンモスを復活させるのはまだ遠い道のりです。マンモスのゲノム配列を解析した主要科学者の一人であり、コロッサル・バイオサイエンス社の最高科学責任者であるベス・シャピロ氏は、2015年に、人類が「純粋な」マンモスを復活させることは決してできないと主張した。

まず、ゲノムデータはすぐには入手できません。マンモスのゲノムは名目上は「完全に」配列されたが、これは単に「データ処理と研究の面で」十分に完全であることを意味するだけであり、生物の遺伝子の完全なセットを実際に入手したことを意味するものではない。近年の多くの研究により、ゲノム全体の配列解析では一部の断片が簡単に見逃される可能性があることが示されています。複雑な生物のゲノムが本当にこれほど損傷を受けている場合、正常に生存できるかどうかは大きな疑問です。

第二に、データを持っているということは、物理的な遺伝子断片を持っていることを意味しません。人工的に合成された DNA の長さが数百を超えると、その正確性を保証することは困難です。より長い DNA が必要な場合は、短い断片をつなぎ合わせるしかありませんが、あまりに多くの断片をつなぎ合わせると、精度の問題にも直面します。合成ゲノムの現在の世界記録は約 400 万語ですが、マンモスのゲノムは約 40 億語です。そして、400 万個目は、原核生物であり比較的単純な大腸菌のゲノムです。マンモスは真核生物であり、その遺伝子はタンパク質と複雑に結合して染色体に折り畳まれているため、これを人工的に実現するのはさらに困難です。

第三に、完全なゲノムが得られたとしても、それはまだ機能しません。生命の最小単位は細胞であり、少なくとも完全なマンモスの細胞が必要ですが、もちろんそれはもう不可能なので、代わりに現存する象を使うことしか考えられません。ゾウの細胞から育てたマンモスが本物のマンモスであるかどうかは言うまでもなく、その細胞がマンモスの遺伝子を受け入れて正常に成長できるかどうかを予測することも難しい。

実際、Colossal Bioscience はこれらの問題をよく認識しています。同社のベン・ラーム最高経営責任者（CEO）は最近のメディアのインタビューで、「2028年に寒さに適応した最初のゾウを手に入れたいと考えています。時間が経てば、繁殖のために野生に戻すことができる寒さに適応したゾウを大量に生産できるようになります」と語った。

言い換えれば、彼は同社の目標が真の巨大企業になることではないことを明確に認めたのだ。このような「遺伝子組み換え象」は古生物学や進化生物学には何の役にも立たず、商業的な繁殖においてもおそらく価値がない。

もちろん、理論的には達成可能な目標があり、それは「繁殖のために野生に戻す」ことだと彼は言った。この野生への解放の目的は、伝統的な生態系の保護ではなく、これらの動物が既存の生態系を再構築できるようにすることです。この目標はしばしば「更新世の再野生化」と呼ばれます。

動物を復活させることで世界を救うことができるのでしょうか?

約1万年前の更新世の終わりに、アフリカを除く地球のほとんどの地域で大型生物が大量絶滅しました。マンモスは絶滅の犠牲者の一つでした。少数のマンモスが遠隔の島々で数千年にわたって生き延びたものの、全体的な状況はすでに回復不可能なものでした。

ギャラリー内の画像は著作権で保護されています。転載して使用すると著作権侵害の恐れがあります。

絶滅の原因は氷河期の終焉に関係しているが、人間による狩猟の方が重要かもしれない。それから1万年が経ちましたが、これらの生態系の重要な場所の多くは空のままになっています。

この事実の広範囲にわたる影響は、ここ数十年でようやく生態学者によって徐々に認識されるようになった。たとえば、北米の生態系はかつて大型生物の影の下で進化してきました。マンモスなどの大型生物が絶滅してから1万年が経った今でも、元のバランスは回​​復していません。更新世再野生化プロジェクトの目標は、これらの大型動物の代わりとなる動物を再導入して、繁茂した草を食べ、小型の草食動物を狩り、生態系内の物質とエネルギーの流れの分布を 1 万年前のパターンに戻すことです。このシナリオでは、マンモスがゾウの模倣品であるかどうかは問題ではなく、亜北極圏で生き残ることができる限り、同様の役割を果たすことができます。

再野生化の基本的な論理は理にかなっています。しかし、すべての実際の業務は避けることのできない根本的な問題に直面しています。過去は美しかったかもしれませんが、私たちは本当に過去に戻ることができるのでしょうか?地球温暖化、ツンドラの崩壊、そしてあらゆる大陸に人間が存在する世界で、マンモスのような動物が住む場所は本当にあるのでしょうか?

さらに、ゾウは知識の遺産を持つ社会的な動物です。年老いた族長は、群れを率いて食べ物と水を探す責任を負わなければなりません。メスのゾウは、親類と一緒に大小のゾウを育てる必要があり、成体のオスゾウは発情期が近づいている若いゾウをしつける役割を担っています。人工的に繁殖されたマンモスの場合、この知識と社会構造はゼロから構築する必要がありました。このような象の群れは、これまで見たことのない風景にどう立ち向かうのでしょうか?

遺伝子編集技術とゲノミクスは、おそらく過去 20 年間の生物学における最も注目すべき成果であり、今後 100 年間の人類の進歩の「礎」となる可能性が非常に高いです。しかし、テクノロジーは魔法でもタイムマシンでもありません。人間によるあらゆる技術の使用は後退ではなく前進します。復活したマンモスは本当に世界を救うことができるかもしれないが、その道のりは必然的に復活そのものよりも長く、予測不可能なものとなるだろう。今日の「マンモスネズミ」はその方向への一歩とみなすことができるが、この一歩は「ネズミにとっては小さな一歩」ですらなく、取るに足らないものであるとしか言えない。

企画・制作

著者: ファン・ガン、ポピュラーサイエンスクリエイター

査読者：中国科学院動物学研究所研究員 黄成明

企画丨Xu Lai

編集者：イヌオ

校正：Xu Lai、Lin Lin