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新・怖いくらいに青い空

アニメ・マンガ・ライトノベル考察

ノーベル賞と基礎研究・応用研究について

科学技術と社会

はじめに

ここ1~2年、CRISPR-Cas9技術によるゲノム編集が注目されるようになってきています。関連特許をめぐる研究者間の争いなどのニュースもよく耳にします。

CRISPR-Cas9は、従来法に比べてはるかに低コスト・短時間で簡単にゲノムを改変できる技術であり、開発者が将来ノーベル賞を受賞するのは間違いないと見られています。それと関連して、CRISPRの発見者である九州大学の石野良純教授もノーベル賞を貰えるんじゃないかという声も聞かれるようになりました。例えば、以下のような記事です。

要するに、GFPの発見で下村脩さんがノーベル賞を貰ったのと同じように、第一発見者である石野さんもノーベル賞を貰えるんじゃないか、ということらしいです。じゃあ実際にこの分野の研究者にノーベル賞が贈られるとなった時に、石野さんが同時受賞の上限である3人までの中に入る可能性はあるのか? という話になるわけですが、それについて個人的な印象を述べると、これはもう「ノーベル賞の選考委員がCRISPR-Cas9技術のどの部分を評価するか」によって決まるとしか言いようがないわけです。

CRISPR-Cas9研究の流れ

そもそも研究の流れをざっと整理すると、次のようになります。

  • まず1986年、石野氏らが大腸菌のゲノム中に奇妙な回文配列を発見します。その後、他の細菌にも似たような配列が次々に見つかり、これが後にCRISPR(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat)と呼ばれるようになります。
  • 次に、CRISPRの近傍にCRISPRと関連する遺伝子が複数見つかり、そこから発現するタンパクはCasと呼ばれるようになります。この段階ではまだ、CRISPRやCasが一体何のために存在するのか不明でした。(今日ゲノム編集で一番よく使われているCas9はCasタンパク質の一つです。)
  • そして2007年になってようやく、Horvath氏らが、CRISPRやCasは細菌が持つ免疫機構であると証明します。(人間などと同じく細菌もウイルスに感染することがあります。その時、細菌はウイルスのDNAの一部を切り取ってCRISPR領域に挿入します。次に同じウイルスに感染した時は、挿入しておいたDNAを足がかりにしてウイルスのDNAを切断します。この切断などに関わる一連のタンパク質がCasであるわけです。)
  • その後、さらに研究が進んで、CRISPRによる免疫機構にはいくつかの種類があることも分かりました。
  • そのうちのタイプIIと呼ばれる機構を利用して、任意の配列を切断できる技術を開発したのが、Doudna氏、Charpentier氏らのグループ。それを改良してヒトの細胞などに適用したのがZhang氏らのグループ。現在、この2つのグループが関連特許について裁判所で争っている状況です。

こんな感じで、CRISPRが発見されてから今日に至るまで、かなりたくさんの研究者が関わっているわけですね。じゃあその中で誰がノーベル賞を取るのか? それは、選考委員が「細菌が持つ免疫機構の解明という基礎研究」を評価するのか、それとも「CRISPRを用いたゲノム編集技術の開発という応用研究」を評価するのか、にかかっているわけです。

ノーベル賞と基礎研究・応用研究

例えば、山中伸弥さんがノーベル賞を受賞したのは、iPS細胞の開発によって医学研究や再生医療に革命をもたらしたからではありません。「体細胞に4つの遺伝子を挿入するだけでその細胞が様々な組織へと分化できる能力(pluripotency)を獲得する」という発見自体が生物学の歴史上極めて重要であったからこそ、彼にノーベル賞が贈られたわけです。その証拠に、山中氏とほぼ同時にヒトのiPS細胞作製に成功した研究者はノーベル賞を貰っていません。同じようなことは、リボザイムやRNA干渉の発見についても言えます。リボザイムやRNA干渉は今でこそ医療分野に応用できるんじゃないかと散々言われていますが、「触媒機能を有するRNA(リボザイム)の発見」「siRNAによるRNA切断(RNA干渉)の発見」そのものに多大な価値があるからこそ、ノーベル賞が贈られているのです。昨年受賞した大隅先生とかも、基礎研究が評価されて受賞となった典型的な例ですね。

一方で、緑色蛍光タンパク質GFP)の発見で下村脩さんがノーベル賞を貰った事例は、ちょっと性質が異なります。彼の場合、GFPを生物学の研究に応用したChalfie氏およびTsien氏と同時に受賞しています。つまり、「GFPを利用することで生物学の研究が飛躍的に進歩したこと」まで評価の対象に含まれているんですね。オワンクラゲの研究とGFPの発見そのものも十分に凄い業績ですが、その後のGFPの応用がなければノーベル賞は難しかったでしょう。この他、DNAシークエンサーの原理の発見、PCRの発明、ノックアウトマウスの作製なども、明らかに「応用」的な面が評価されたノーベル賞だと言っていいでしょう。

CRISPRの発見者はノーベル賞をとれるか?

閑話休題。CRISPR-Cas9技術でノーベル賞を貰うのは誰かという話ですが、「CRISPRのゲノム編集への応用」という部分に焦点を当てた場合は、ノーベル賞を取るのは確実にDoudna氏とCharpentier氏です。3人目にZhang氏が入るかどうか、という感じでしょう。GFPの場合と同様に、基礎と応用の複合型だったとしたら、Doudna、Charpentier、Horvathの3人が受賞ということになるかもしれません。あるいは、CRISPR-Cas9より以前から使われていたゲノム編集技術(TALENとかZFNとか)の開発者と共同受賞とか。いずれにせよ石野氏の受賞は、難しいでしょう。

一方、ノーベル賞の選考委員が「細菌が持つ免疫機構の解明」という基礎研究に焦点を当てる可能性はあるでしょうか? 私は大いにあり得ると思います。「これまで知られていた獲得免疫や自然免疫などとは全く異なる免疫系が存在する、しかもそれは、ウイルスDNAを自身のゲノムに取り込んで記憶しておくという驚くべきシステムである」という事実それ自体にノーベル賞級の価値があると思うからです。選考委員が同じことを考えたのなら、ノーベル賞を貰う第一候補はHorvath氏ということになりますし、CRISPRの第一発見者である石野氏も受賞しても何らおかしくありません。しかし、その場合でも、石野氏はあくまでもCRISPRの発見者というだけであり、実際にそれが免疫システムとして使われているという事実を発見したわけではないので、受賞するかどうかは微妙なところでしょう。