遺伝子編集技術により鶏は鳥インフルエンザに耐性を持つようになる

ニューヨーク・タイムズ（米国）は、この研究は遺伝子工学が、動物と人間の両方に深刻な脅威をもたらすウイルス群である鳥インフルエンザの削減に役立つ可能性のある手段になり得ることを示していると評価した。しかし、科学者たちはこの研究で、Crispr法の限界と潜在的なリスクも強調した。

研究者らは、遺伝子編集された鶏でも、特に非常に高濃度のウイルスにさらされた場合、鳥インフルエンザに感染する可能性があることを発見した。科学者が鶏の遺伝子を1つだけ編集したところ、ウイルスはすぐに適応した。研究の著者らは、この発見は鳥インフルエンザに耐性のある鶏を作り出すには複数の遺伝子編集が必要であることを示唆していると述べた。また、ウイルスの進化を促進しないように慎重に進める必要もあります。

この研究の著者である、インペリアル・カレッジ・ロンドン（英国）のウイルス学者ウェンディ・バークレー教授は記者会見で、これは「ウイルス耐性鶏の創出に向けて前進できるという概念実証だ」と述べた。しかし、まだそこまでには至っていません。」

この研究に関与していない科学者の中には異なる意見を持つ者もいる。ミネソタ大学（米国）のキャロル・カルドナ博士は、「これは素晴らしい研究だ」とコメントした。カルドナ氏は、この研究は鳥インフルエンザの一歩先を行く鶏を作り出すことがいかに難しいかを示していると述べた。鳥インフルエンザウイルスは非常に急速に進化する能力を持っています。

鳥インフルエンザは、鳥類に感染するように適応したインフルエンザウイルスのグループです。過去数年間にわたり、H5N1と呼ばれる極めて危険な鳥インフルエンザウイルスが世界中に急速に広がり、数え切れないほど多くの家禽や野鳥を死に至らしめてきました。野生の哺乳類にも感染し、少数の人間にも感染が見つかっている。科学者たちは、ウイルスが変異して人間の間でより容易に広がり、パンデミックを引き起こす可能性があると懸念している。

多くの国々は、農場でのバイオセキュリティを強化し、施設を検疫し、感染した群れを殺処分することで、ウイルスを封じ込めようとしてきた。しかし、このウイルスは野鳥の間で非常に一般的になっているため、封じ込めるのは不可能だ。一部の国では家禽へのワクチン接種を開始しているが、これには多くの経済的、物流上の課題が生じている。

科学者が鶏に鳥インフルエンザ耐性を持たせることができれば、農家は新しい鶏にそれほど頻繁にワクチン接種する必要がなくなるだろう。この研究に参加したエディンバラ大学（スコットランド）ロスリン研究所のマイク・マクグルー博士は、遺伝子編集は「動物の病気に対する抵抗力に永続的な変化をもたらす可能性のある新しい方法だ」と語った。この特性は遺伝子編集された動物から次の世代に受け継がれる可能性があります。」

Crispr は、科学者が DNA を標的として編集し、ゲノム内の正確なポイントで遺伝コードを変更できるようにする分子ツールです。研究者たちはこの方法を使って、ANP32Aと呼ばれるタンパク質をコードするニワトリの遺伝子を操作した。鳥インフルエンザウイルスは「ANP32Aを乗っ取って」自己複製することができます。これらの改良は、鳥インフルエンザウイルスがタンパク質に結合するのを防ぎ、鶏の体内でウイルスが複製されるのを防ぐことを目的としています。

研究者らによると、編集は鶏の健康に悪影響を及ぼさなかったようだ。 「鶏たちは健康で、遺伝子編集された鶏も正常な卵を産んでいたことが観察された」とエディンバラ大学の研究者アレウォ・イドコ・アコ氏は語った。

その後、研究者らは対照として、編集されていない鶏10羽の鼻腔にインフルエンザウイルスを噴霧した。彼らは、近年大規模な流行を引き起こした鳥インフルエンザウイルスとは異なる、軽度の鳥インフルエンザウイルスを使用した。

対照群の鶏はすべてウイルスに感染し、同じケージ内の他の対照群の鶏に病気が伝染しました。研究者らが遺伝子編集された鶏10羽の鼻腔にインフルエンザウイルスを直接注入したところ、感染したのは1羽だけだった。ウイルス量が少なく、遺伝子編集されたウイルスにウイルスを感染させることはありません。

その後、科学者らは遺伝子編集された鶏に1,000倍の量のインフルエンザウイルスを注射し、鶏の半数を感染させた。しかし研究者らは、同じ高用量にさらされた対照鶏よりも、一般的にウイルスの排出レベルが低いことを発見した。

その後、研究者らは、感染した遺伝子編集鶏から採取したウイルスサンプルを調べた。研究者らは、これらのサンプルに、ウイルスが改変された ANP32A タンパク質を使って複製できるようにすると思われるいくつかの注目すべき変異があることを発見した。これらの変異のいくつかは、ウイルスがヒトの細胞内でよりよく複製するのを助けるものでもある。しかし研究者らは、こうした変異を単独で行うだけでは、人間に適応したウイルスを作り出すのに十分ではないと指摘している。

研究者らは、変異インフルエンザウイルスは、同じファミリーの他の2つのタンパク質を使用することで、ANP32Aタンパク質がまったく存在しない場合でも複製できることを発見した。科学者がこれら3つのタンパク質すべてを欠いた鶏の細胞を作ったところ、ウイルスは複製できなくなった。これらの鶏細胞は、長年にわたって世界中に蔓延している致死率の高いH5N1型にも耐性がある。研究者たちは現在、このタンパク質ファミリーの3つの遺伝子すべてを編集した鶏を作ろうと研究している。