バイオテクノロジーリスクは、遺伝子組み換え生物兵器などの生物学的源から生じる実存的リスクの一種である。 [1] [2]このような重大な病原体の放出は、
- 意図的な(バイオテロや生物兵器の形で)
- 偶然、または
- 自然に発生する出来事。
ニック・ボストロムの2008年のアンソロジー「Global Catastrophic Risks」には、バイオテクノロジーとバイオセキュリティに関する章が含まれており、ウイルス性因子などのリスクが取り上げられています。[3]それ以来、 CRISPRや遺伝子ドライブなどの新しいテクノロジーが導入されています。
病原体を意図的に操作する能力は、トップクラスの研究者が運営するハイエンドの研究室に限定されていましたが、これを実現する技術は急速に安価になり、普及しつつあります。[4]たとえば、ヒトゲノムの配列決定コストの低下(1,000万ドルから1,000ドルへ)、遺伝情報の大規模データセットの蓄積、遺伝子ドライブの発見、CRISPRの発見などです。[5]したがって、バイオテクノロジーのリスクはフェルミのパラドックスに対する信頼できる説明です。[6]
遺伝子組み換え生物(GMO)
遺伝子組み換え生物には、いくつかの利点と欠点があります。欠点には多くのリスクが含まれ、6つのクラスに分類されています。1.健康リスク、2.環境リスク、3.生物多様性への脅威、4.社会的格差の拡大、5.科学的懸念、6.非遺伝子組み換え製品の生産を希望する農家の自立と福祉への潜在的な脅威。[7]
1. 健康リスク
以下は、GMO の摂取に関連する潜在的な健康リスクです。
予期せぬ遺伝子相互作用
遺伝子組み換えによって期待される結果は、遺伝子相互作用によって異なる可能性があります。遺伝子組み換えによって代謝に変化が生じる可能性があるという仮説が立てられていますが、動物実験では矛盾した結果が出ています。[8]
がんリスク
GM作物は非GM作物に比べて農薬使用量が少ない。 [9] [10] [11]一部の農薬の主成分はグリホサートであるため、GM作物に必要な農薬量が少ないと、生のGM製品を扱う労働者の非ホジキンリンパ腫のリスクが軽減される可能性がある。 [12] [13]
アレルギーの可能性
アレルギー誘発性とは、すでにアレルギー反応を起こしている消費者にアレルギー反応を引き起こす可能性のことである。遺伝子組み換え作物に追加された特定の遺伝子は、新たなアレルギーを引き起こす可能性があり、特定のタンパク質アレルギー物質に継続的にさらされることで新たなアレルギーを発症する可能性がある。これは遺伝子組み換え技術の使用とは直接関係ないが、アレルギー誘発性を予測できる検査はないため、新たなタンパク質または通常のタンパク質との相互作用によって新たなアレルギーが発生する可能性は高い。[7]
水平遺伝子伝達(HGT)
水平遺伝子伝達とは、生物が別の生物から遺伝物質を獲得するプロセスであり、その生物の子孫になることはありません。これに対して、垂直遺伝子伝達とは、生物が祖先 (つまり、親) から遺伝物質を獲得することです。水平遺伝子伝達は、同じ世代の細胞間で DNA を伝達することです。人間と動物は「外来 DNA」と接触してきました。人間の場合、DNA は植物や動物の遺伝子の断片や細菌の DNA を通じて、毎日食物から吸収されています。[医学的引用が必要]
抗生物質耐性
理論的には、抗生物質耐性は遺伝子組み換え植物の摂取によって発生する可能性があります。遺伝子は人間の消化管内の細菌に移行し、特定の抗生物質に対する耐性を発達させる可能性があります。[医学的引用が必要]このリスク要因を考慮すると、さらなる研究が必要です。[7]
機能獲得変異
研究
病原体は、意図的または意図せずに遺伝子組み換えされ、毒性や毒性などの特性が変化することがあります。[2]意図的である場合、これらの突然変異は、病原体を実験室環境に適応させたり、感染や病原性のメカニズムを理解したり、治療法の開発に役立ちます。このような突然変異は生物兵器の開発にも使用されており、病原体の研究では二重使用のリスクが引き続き懸念されています。 [14]最大の懸念は、新しい機能や機能の向上をもたらす機能獲得突然変異と、その放出のリスクに関連することがよくあります。ウイルスの機能獲得研究は1970年代から行われており、インフルエンザワクチンが動物宿主に連続的に感染した後に悪名が高まりました。[要出典]
マウス痘
オーストラリアの研究者グループは、生物学的害虫駆除の手段としてげっ歯類を不妊にするウイルスを開発しようとしていたが、意図せずマウス痘ウイルスの特性を変えてしまった。[2] [15] [16]改変されたウイルスは、ワクチン接種を受けた自然耐性マウスに対しても非常に致死的になった。[17]
インフルエンザ
2011年、2つの研究室が鳥インフルエンザウイルスの変異スクリーニングの報告書を発表し、フェレット間で空気感染する変異体を特定した。これらのウイルスは、天然のH5N1の世界的な影響を制限する障害を克服しているようだ。[18] [19] 2012年、科学者らはH5N1ウイルスゲノムの点変異をさらにスクリーニングし、空気感染を可能にする変異を特定した。[20] [21]この研究の明示された目標は、パンデミックを引き起こすリスクが特に高いインフルエンザウイルスに対する監視を改善し備えることであったが、[22]研究室株自体が逃げ出す可能性があるという重大な懸念があった。[23] Marc LipsitchとAlison P. GalvaniはPLoS Medicineに共著者として論文を発表し、科学者が鳥インフルエンザウイルスを操作して哺乳類で感染するようにする実験は、そのリスクが利点を上回るかどうかについてより厳重な調査を受けるに値すると主張した。[24]リプシッチ氏はまた、インフルエンザを最も恐ろしい「潜在的なパンデミック病原体」と表現した。[25]
規制
2014年、米国はインフルエンザ、MERS、SARSの機能獲得研究の一時停止を制定した。[26]これは、これらの空気感染病原体がもたらす特定のリスクに対応したものであった。しかし、多くの科学者は、この一時停止に反対し、抗ウイルス療法の開発能力を制限すると主張した。[27]科学者たちは、MERSを研究できるように 実験用マウスに適応させるなど、機能獲得変異が必要であると主張した。
国立バイオセキュリティ科学諮問委員会も、懸念される機能獲得研究を用いた研究提案に関する規則を制定しました。[28]この規則では、資金提供前に、実験のリスク、安全対策、潜在的な利益を評価する方法が概説されています。
ウイルスを含む病原体の遺伝物質への容易なアクセスのリスクを最小限に抑えるためにアクセスを制限するために、国際遺伝子合成コンソーシアムのメンバーは、規制された病原体やその他の危険な配列の注文をスクリーニングします。[29]病原性または危険なDNAの注文は、顧客の身元が確認され、政府の監視リストに載っている顧客は除外され、「合法的な研究に従事していることが証明されている」機関のみに注文されます。
クリスパー
CRISPR編集の驚くほど急速な進歩を受けて、国際サミットは2015年12月に、安全性と有効性の問題が解決されるまで人間の遺伝子編集を進めるのは「無責任」であると宣言した[説明が必要]。[30] CRISPR編集が実存的リスクを引き起こす可能性がある1つの方法は、生態系管理を「革命的に変える」可能性があると言われている遺伝子ドライブです。[31]遺伝子ドライブは、野生個体群に遺伝子を極めて迅速に拡散させる可能性のある新しい技術です。マラリア原虫である熱帯熱マラリア原虫を撃退するために、マラリアに対する抵抗性遺伝子を急速に拡散させる可能性があります。[32]これらの遺伝子ドライブは、もともと2015年1月にイーサン・ビアとヴァレンティーノ・ガンツによって設計され、この編集はCRISPR-Cas9の発見によって促進されました。 2015年後半、DARPAは遺伝子ドライブが制御不能になり生物種を脅かす場合にそれを阻止できるアプローチの研究を開始しました。[33]
参照
参考文献
- ^ 「実存的リスク:人類絶滅シナリオの分析」Nickbostrom.com 。 2016年4月3日閲覧。
- ^ abc Ali Noun; Christopher F. Chyba (2008)。「第20章:バイオテクノロジーとバイオセキュリティ」。Bostrom, Nick、Cirkovic, Milan M. (編)。地球規模の壊滅的リスク。オックスフォード大学出版局。
- ^ ボストロム、ニック; サーコビッチ、ミラン M. (2011 年 9 月 29 日)。地球規模の大惨事リスク: ニック ボストロム、ミラン M. サーコビッチ: 9780199606504: Amazon.com: 書籍。OUP Oxford。ISBN 978-0199606504– Amazon.com経由。
- ^ Collinge, David B.; Jørgensen, Hans JL ; Lund, Ole S.; Lyngkjær, Michael F. (2010 年 7 月 1 日)。「作物における病原体耐性の工学的研究: 現在の動向と将来の展望」。Annual Review of Phytopathology。48 (1): 269– 291。doi : 10.1146 /annurev-phyto-073009-114430。ISSN 0066-4286。PMID 20687833 。
- ^ 「FLI – Future of Life Institute」。Futureoflife.org 。2016年4月3日閲覧。
- ^ Sotos, John G. (2019年1月15日). 「バイオテクノロジーと技術文明の存続期間」. International Journal of Astrobiology . 18 (5): 445– 454. arXiv : 1709.01149 . Bibcode :2019IJAsB..18..445S. doi :10.1017/s1473550418000447. ISSN 1473-5504. S2CID 119090767.
- ^ abc Hug, Kristina (2008年2月). 「遺伝子組み換え生物:メリットはリスクを上回るか?」Medicina . 44 (2): 87– 99. doi : 10.3390/medicina44020012 . ISSN 1648-9144. PMID 18344661.
- ^ Bawa, AS; Anilakumar, KR (2012年12月19日). 「遺伝子組み換え食品:安全性、リスク、公衆の懸念 - レビュー」.食品科学技術ジャーナル. 50 (6): 1035– 1046. doi :10.1007/s13197-012-0899-1. ISSN 0022-1155. PMC 3791249. PMID 24426015 .
- ^ Klümper, Wilhelm; Qaim, Matin (2014年11月3日). 「遺伝子組み換え作物の影響に関するメタ分析」. PLOS ONE . 9 (11): e111629. Bibcode :2014PLoSO...9k1629K. doi : 10.1371/journal.pone.0111629 . PMC 4218791. PMID 25365303 .
- ^ラマン、ルチル(2017年10月 2日) 。「遺伝子組み換え(GM)作物の現代農業への影響:レビュー」。GM Crops & Food。8(4):195-208。doi : 10.1080 / 21645698.2017.1413522。PMC 5790416。PMID 29235937。
- ^ Brookes, Graham (2022年12月31日). 「遺伝子組み換え(GM)作物の使用1996〜2020年:農薬使用の変化に伴う環境への影響」. GM Crops & Food . 13 (1): 262– 289. doi :10.1080/21645698.2022.2118497. PMC 9578716. PMID 36226624 .
- ^ Zhang, Luoping; Rana, Iemaan; Shaffer, Rachel M.; Taioli, Emanuela; Sheppard, Lianne (2019年7月). 「グリホサート系除草剤への曝露と非ホジキンリンパ腫のリスク:メタ分析と裏付けとなる証拠」. Mutation Research/Reviews in Mutation Research . 781 : 186– 206. doi :10.1016/j.mrrev.2019.02.001. PMC 6706269 . PMID 31342895.
- ^ Weisenburger, Dennis D. (2021年9月). 「除草剤グリホサート(ラウンドアップ)が非ホジキンリンパ腫の原因であるという証拠の観点からのレビューとアップデート」。 臨床リンパ腫、骨髄腫、白血病。21 ( 9 ):621– 630。doi :10.1016 / j.clml.2021.04.009。ISSN 2152-2669。PMID 34052177。S2CID 235257521 。
- ^ Kloblentz, GD (2012). 「バイオディフェンスからバイオセキュリティへ: オバマ政権の生物学的脅威に対抗する戦略」International Affairs . 88 (1): 131– 48. doi :10.1111/j.1468-2346.2012.01061.x. PMID 22400153. S2CID 22869150.
- ^ Jackson, R ; Ramshaw, I (2010 年 1 月)。「マウス痘の経験。デュアルユース研究に関するロナルド・ジャクソンとイアン・ラムショーへのインタビュー。マイケル・J・セルゲリドとローナ・ウィアーによるインタビュー」。EMBO レポート。11 ( 1): 18– 24。doi :10.1038 / embor.2009.270。PMC 2816623。PMID 20010799。
- ^ Jackson, Ronald J.; Ramsay, Alistair J.; Christensen, Carina D.; Beaton, Sandra; Hall, Diana F.; Ramshaw, Ian A. (2001). 「組換えエクトロメリアウイルスによるマウスインターロイキン-4の発現は細胞溶解性リンパ球反応を抑制し、マウス痘に対する遺伝的抵抗性を克服する」Journal of Virology . 75 (3): 1205– 1210. doi :10.1128/jvi.75.3.1205-1210.2001. PMC 114026. PMID 11152493.
- ^ Sandberg, Anders (2014年5月29日). 「人類存在に対する5つの最大の脅威」. theconversation.com . 2014年7月13日閲覧。
- ^ Imai, M; Watanabe, T; Hatta, M; Das, SC; Ozawa, M; Shinya, K; Zhong, G; Hanson, A; Katsura, H; Watanabe, S; Li, C; Kawakami, E; Yamada, S; Kiso, M; Suzuki, Y; Maher, EA; Neumann, G; Kawaoka, Y (2012 年 5 月 2 日). 「インフルエンザ H5 HA の実験的適応により、フェレットにおける再集合 H5 HA/H1N1 ウイルスへの呼吸器飛沫感染が促進される」. Nature . 486 (7403): 420–8 . Bibcode :2012Natur.486..420I. doi : 10.1038/nature10831. PMC 3388103. PMID 22722205.
- ^ 「スーパーウイルスのリスク - The European」Theeuropean-magazine.com 。 2016年4月3日閲覧。
- ^ ヘルフスト、S;シュラウウェン、EJ。リンスター、M。チュティニミクル、S;デ・ウィット、E;ミュンスター、VJ。ソレル、EM;ベステブロアー、TM;バーク、DF。スミス、DJ。リンメルツヴァーン、GF;オスターハウス、AD; RA、フーシエ(2012年6月22日)。 「フェレット間のインフルエンザA/H5N1ウイルスの空気感染」。科学。336 (6088): 1534–41。書誌コード:2012Sci...336.1534H。土井:10.1126/science.1213362。PMC 4810786。PMID 22723413。
- ^ 「5つの突然変異によりH5N1が空中感染」The-scientist.com 。 2016年4月3日閲覧。
- ^ 「危険について熟考する」。ザ・サイエンティスト。2012年4月1日。 2016年7月28日閲覧。
- ^ コナー、スティーブ(2013年12月20日)。「H5N1鳥インフルエンザウイルスを人間にとってより危険なものにする研究に対する『虚偽の発言』の怒り」インディペンデント。2016年7月28日閲覧。
- ^ Lipsitch, M; Galvani, AP (2014年5月). 「パンデミックを引き起こす可能性のある新たな病原体を用いた実験の倫理的代替案」. PLOS Medicine . 11 (5): e1001646. doi : 10.1371/journal.pmed.1001646 . PMC 4028196. PMID 24844931 .
- ^ 「Q&A: 研究室での研究が人類を脅かすとき」ハーバードTHチャン。2014年9月15日。 2016年7月28日閲覧。
- ^ カイザー、ジョセリン、マラコフ、デイビッド(2014年10月17日)。「米国、新たな危険なウイルス研究への資金援助を停止、自主的な一時停止を要請」サイエンス。 2016年7月28日閲覧。
- ^ カイザー、ジョセリン(2014年10月22日)。「研究者は危険なウイルス実験の一時停止に反対」サイエンス。2016年7月28日閲覧。
- ^ カイザー、ジョセリン(2016年5月27日)。「米国の顧問が危険なウイルス研究の見直し計画を承認」サイエンス。 2016年7月28日閲覧。
- ^ 「国際遺伝子合成コンソーシアム(IGSC) - 調和されたスクリーニングプロトコル - バイオセキュリティを促進するための遺伝子配列と顧客スクリーニング」(PDF)。国際遺伝子合成コンソーシアム。 2016年8月19日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2016年7月28日閲覧。
- ^ 「科学者がヒトゲノム編集の一時停止を要求:CRISPR を使って「デザイナーベビー」を作る危険性 : LIFE : Tech Times」Techtimes.com 2015 年 12 月 6 日。2016年4 月 3 日閲覧。
- ^ 「「遺伝子ドライブ」と CRISPR が生態系管理に革命を起こす可能性 – Scientific American ブログ ネットワーク」。Blogs.scientificamerican.com。2014年7 月 17 日。2016年4 月 3 日閲覧。
- ^ Ledford, Heidi; Callaway, Ewen (2015年11月23日). 「マラリアと闘うために遺伝子ドライブ蚊を開発 – Nature News & Comment」Nature.com . doi : 10.1038/nature.2015.18858 . S2CID 181366771. 2016年4月3日閲覧。
- ^ Begley, Sharon (2015年11月12日). 「なぜFBIとペンタゴンは遺伝子ドライブを恐れているのか」. Stat . 2016年4月3日閲覧。
外部リンク
- 核脅威イニシアチブによる地球規模の壊滅的な生物学的リスクの防止に関する報告書(2020 年 9 月)
- 地球規模の壊滅的な生物学的リスクの軽減に関する80,000 Hours の問題プロファイル(2020 年 3 月)
