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ナショナル ジオグラフィック日本版 2016年8月号

生命を自在に変えるDNA革命

  • 米国バージニア州のイノバ婦人科病院で産声を上げたカーラ・バンダーバーグ。この病院で生まれる新生児は全員、薬物代謝に関わる7個の遺伝子を検査される。将来、体質に合った医療を受けるためだ。
  • 米カリフォルニア大学アーバイン校のアンソニー・ジェームズが、感染症予防の研究に使っているボウフラ。アジアの都市部でマラリア原虫を運ぶハマダラカの一種(学名<i>Anopheles stephensi</i>)の幼虫だ。
  • こちらのボウフラは、CRISPR(クリスパー)というゲノム編集技術を使って、原虫を媒介しないように遺伝子が改変されている。頭部で光っているのは、実験の成功を確認する目印として導入された蛍光タンパク質だ。
  • 中国南部の昆明にある研究施設、雲南霊長類生物医学重点実験室で男性が見せているのは、クリスパーで改変した胚から育ったカニクイザルの赤ちゃん。ウシやマッシュルーム、ナマズ、小麦など、さまざまな生物で、クリスパーを使った研究が進められている。
  • ジェームズの研究室で、牛の血をたっぷり吸った蚊。ジカ熱やデング熱のウイルスを運ぶ蚊だが、クリスパーを使えば、子が不妊になるように遺伝子を改変できる。
  • 従来の遺伝子操作技術で、ほかの2種の魚から遺伝物質を組み込んだタイセイヨウサケ(上)。成長が早く、出荷までの日数を半分にでき、飼料が少なくて済むのが特徴だ。消費地の都市に近い陸上で隔離して養殖すれば、野生種と交配する心配がなく、輸送費と炭素排出量を減らせる。「アクアドバンテージ」と呼ばれるこのサケは、米食品医薬品局(FDA)に認可されているが、こうした食品への不安は根強くある。
  • 中国深圳のバイオ企業、中国再生医学国際有限公司で、クリーンルームのドアが開くのを待つ従業員。この会社では、ブタの角膜を人間に移植できるように改変する研究を進めている。中国では、ほかの研究チームが、生存能力のないヒトの受精卵をクリスパーで改変する実験をすでに2回行った。
  • 中国のバイオ企業、広州医薬研究総院で、獣医がなでているビーグル犬は、ゲノム編集で筋肉量が2倍になるように改変した胚から生まれた2頭のうちの1頭だ。こうした実験は、筋ジストロフィーなど、人間の難病の研究にも役立つと期待されている。
  • かつて米国東部に広く生育していたアメリカグリは、20世紀初めに外来の菌類による胴枯れ病で全滅寸前に陥った。写真はバージニア州での当時の被害状況だ。
  • 米ニューヨーク州立大学のウィリアム・パウエルが率いる研究チーム(写真のクリステン・スチュアートもその一人)は、小麦の遺伝子を導入して胴枯れ病に耐性をもたせる研究を進めている。
  • 米メリーランド大学医学部のラース・バードーフの研究室で、人間の血液を満たしたブタの肺。人間の臓器移植に使うため、クリスパーを用いて、ブタの臓器から人間に感染するウイルスを除去する研究が進んでいる。
  • 1歳4カ月のジャックは、難病の嚢胞性線維症の遺伝子をもつ両親の下に生まれた。この場合、子どもは25%の確率で発症するが、ジャックは保因者ではあっても、発症の心配はない。着床前診断でこの病気にかからない胚を選んで、母親の子宮に入れたからだ。
  • 米国のヒト生殖・生殖遺伝学研究所のイラン・ター=カスパは、着床前診断が普及すれば、嚢胞性線維症の治療に必要な医療費を年間約2400億円も節減できると見積もっている。写真は受精後5日目の胚。

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