人間の遺伝子強化

ヒト遺伝子強化またはヒト遺伝子工学とは、遺伝子組み換えによるヒトの強化を指します。これは、病気の治療（遺伝子治療）、特定の病気にかかる可能性の予防^[1]（ワクチンと同様）、スポーツ競技におけるアスリートのパフォーマンスの向上（遺伝子ドーピング）、または身体的外観や代謝の変化、さらには身体能力や記憶や知性などの精神的機能の向上を目的として行われます。これらの遺伝子強化は、変化が遺伝するように行われる場合とそうでない場合があります（科学界では懸念が生じています）。^[2]

遺伝学は遺伝子と遺伝形質の研究であり、この分野の継続的な進歩はさまざまなレベルで医療の進歩をもたらしてきましたが、倫理的配慮は特にそれと並行してますます重要になっています。遺伝子工学は常に生命倫理学者の間で道徳的議論の話題でした。^[3]この分野の技術的進歩は生物医学的改善の刺激的な見通しを示していますが、人間の生物学、進化、環境への影響を理解するために倫理的、社会的、実践的な評価の必要性も促しています。^[4] 遺伝子検査、遺伝子工学、幹細胞研究は、これらのトピックを取り巻く相互に関連する道徳的議論のために、しばしば一緒に議論されます。遺伝子の修復と遺伝子の強化の区別は、遺伝子強化をめぐる多くの道徳的議論の中心的な考え方です。なぜなら、遺伝子の修復は道徳的に許容されるが、遺伝子強化は差別的な優生学の取り組みを通じて社会的不正義につながる可能性があるため許容されないと主張する人もいるからです。^[5]

遺伝子検査に関する道徳的問題は、遺伝性疾患が発見された場合に家族に警告する義務、遺伝子検査に関して医師が患者の自主性と守秘義務をどのように扱うべきか、遺伝子差別の倫理、選択的妊娠中絶などによる重度の障害者の発生を避けるために遺伝子検査を使用することの道徳的許容性などに関連していることが多い。^{[5] [6] [7]}

公衆衛生専門家の責任は、潜在的な曝露を判定し、報告が必要な伝染病の検査を提案することです。義務的なスクリーニングの拡大により、遺伝子異常が報告対象疾患として分類された場合、公衆衛生専門家は開示に関する懸念に直面する可能性があります。^[8] 遺伝子データは個人的なものであり、個人のアイデンティティと密接に関連しています。機密性は、仕事、医療、保険適用範囲だけでなく、家族全体の遺伝子検査結果に影響を及ぼす可能性があります。影響を受けた個人には、その疾患が遺伝的に優勢であるか、または遺伝的に保有している場合、両親、子供、兄弟、姉妹、さらには親戚がいる可能性があります。さらに、遺伝子検査の結果によっては、個人の決定が人生全体を変える可能性があります。遺伝子検査の結果は、個人の人生のあらゆる側面で開示される必要がある場合があります。^{[8] [9]}

非侵襲的出生前検査（NIPT）は、妊娠初期に胎児の性別を正確に判定する能力があり、その容易さ、タイミング、精度から、性別選択的妊娠中絶（TOP）を助長する可能性があるという懸念が生じている。超音波技術にも同じ能力があるが、妊娠初期に胎児の性別を正確に特定する能力があり、妊娠7週という早い段階で精度が高まっているため、NIPTが最近研究されている。この時間枠は、超音波や絨毛膜絨毛採取（CVS）などの他の性別判定技術の一般的なタイミングよりも前である。^{[10] [11]} NIPTの早期精度が高いため、前述のような他の方法に関連する不確実性が軽減され、より情報に基づいた決定につながり、性別選択的妊娠中絶に関する意思決定に影響を与える可能性のある不正確な結果のリスクが排除されます。さらに、NIPTは妊娠初期に性別選択的TOPを可能にするため、より実用的であり、妊婦は母子間の絆を遅らせることができる。これらの考慮事項は、NIPTが利用された場合、性別選択的TOPの追求を大幅に促進する可能性がある。したがって、NIPT採用の枠組みの中でこれらの倫理的懸念を検討することは重要である。^[12]

遺伝子治療とヒトの遺伝子強化に関連する倫理的問題は、治療の医学的リスクと利点、苦痛を防ぐために手順を使用する義務、遺伝的選択における生殖の自由、そして正常な機能を改善しようとする試みを含むポジティブ遺伝学を実践することの道徳性に関係しています。^[5]

人類のために実施されるすべての遺伝子研究は、倫理委員会の承認声明、倫理的、法的規範、および人間の道徳に従って実施されなければなりません。新しい治療法となるCAR T細胞療法は、T細胞の遺伝子を変え、がんを認識しない免疫システム細胞を、がんを認識して戦う細胞に変えることを目指しています。これは、CRISPRと呼ばれる一定の短い間隔で回文反復配列が配列されたT細胞療法法で機能します。^[13]

医療現場における人間を対象とするすべての研究は、最初の試験の募集前に公的データベースに登録されなければならない。インフォームドコンセントの声明には、起こりうる利益相反、研究の期待される利益、潜在的なリスク、および研究に伴う不快感に関連するその他の問題に関する十分な情報が含まれている必要がある。^[14]

技術の進歩は、新しい形の人間機能強化に不可欠な役割を果たしています。人間機能強化のための表現型および身体への介入は、注目すべき倫理的および社会学的ジレンマをもたらしますが、生殖細胞遺伝学的介入は、個人レベルおよび社会レベルでさらに包括的な審議を必要とします。^[15]

道徳的判断は経験に基づいており、特にバイオメディカルの分野では、将来のリスクと利益の比率を評価することが必要である。CRISPRゲノム編集技術は、いくつかの理由から倫理的な問題を提起している。より具体的には、CRISPR技術の能力と技術的制約に関する懸念がある。さらに、改変された生物の長期的な影響と、編集された遺伝子が次の世代に受け継がれ、予期せぬ影響を与える可能性も、懸念すべき2つの問題である。これらの状況からの不確実性により適切なリスク/利益評価が妨げられると、道徳に関する意思決定はより困難になる。^[16]

CRISPRのような革命的なツールの潜在的な利点は無限です。たとえば、CRISPR/Cas9は胚に直接適用できるため、胚性幹（ES）細胞の使用に依存する遺伝子標的化技術と比較して、標的遺伝子の改変に必要な時間が短縮されます。ガイドRNAの設計に最適な配列を特定し、実験条件を最適化するために開発されたバイオインフォマティクスツールは、目的の変異の導入を確実にする非常に堅牢な手順を提供しています。^[17]安全で効果的なHGGMの使用から大きな利益が生まれる可能性が高いため、HGGMに対する予防的姿勢は非倫理的です。^[18]

今後、多くの人々は、上記のような倫理的な複雑さをいかにしてコントロールするのが最善かについての指針を提供する組織の設立を支持している。最近、科学者のグループがゲノム編集の倫理的使用について研究し、指針を提供するために、ゲノム編集における責任ある研究とイノベーションのための協会（ARRIGE）を設立した。^{[19] [20]}

さらに、ジャナソフとハールバットは最近、学際的な「遺伝子制御のための世界的観測所」の設立と国際的な発展を提唱している。^[21]

研究者らは、遺伝子編集に関する議論は科学界によってコントロールされるべきではないと提案した。このネットワークは、分散した情報源から情報を収集し、見落とされがちな視点を前面に出し、学問分野や文化の垣根を越えた交流を促進することに重点を置くことが想定されている。^[22]

遺伝学的観点から人間の特性を高めることを目的とした介入は、遺伝子工学の理解に依存していることが強調されており、これらの介入の結果を理解するには、人間と他の生物との相互作用を理解する必要があります。したがって、遺伝子工学の規制は、人間と環境の間の知識を調べることの重要性を強調しています。^[15]

遺伝子の進歩から生じる倫理的な課題や不確実性に対処するためには、普遍的な原則に基づいた包括的なガイドラインの策定が不可欠であることが強調されてきた。これらの課題を克服する際には、自律性、地球規模の幸福、個人の尊厳などの基本的な価値を守るために慎重なアプローチを採用することの重要性が明らかにされてきた。^[23]

遺伝子強化を検討する際には、遺伝子技術は、直接的な遺伝子操作だけでなく、生合成薬などの間接的な技術も含む定義を用いて、広い観点からアプローチされるべきである。新しい治療法の魅力を予測し、これらの技術のマーケティングと利用可能性を形作る可能性のある期待に注意を払う必要があることが強調されてきた。これらの期待は、適切な公共政策と効果的な専門的規制の促進を意味する可能性があることが指摘されている。^[24]

臨床幹細胞研究は倫理的価値観に従って実施されなければならない。これには、リスクと利益のバランスの正確な評価、および参加者の十分な情報に基づいた自発的な同意の取得を含む倫理原則の完全な尊重が含まれる。研究の設計を強化し、科学的および倫理的レビューを効果的に調整し、参加者が研究の基本的な特徴を理解していることを保証し、否定的な結果を開示するための追加の倫理的要件を完全に遵守することが求められている。^[25]

臨床医は、患者を正確に診断し、治療の決定を導く上でのゲノム医療の役割を理解するよう強調されてきた。遺伝子変異を正確に解釈するには、詳細な臨床情報と専門家の意見が不可欠であることが強調されてきた。個別化医療の応用は刺激的であるが、各介入の影響と根拠は慎重に評価する必要があることが指摘されている。ヒトゲノムには何百万もの遺伝子変異が含まれているため、ゲノム結果を分析する際には注意を払い、専門家の意見を求める必要がある。^[26]

さまざまな種類の免疫関連疾患の発見に伴い、予防と治療の多様化が必要です。遺伝子治療の分野での発展は、この治療の範囲に含まれるように研究されていますが、もちろん、遺伝子治療の適用による肯定的な結果を増やし、否定的な影響を最小限に抑えるためには、さらなる研究が必要です。^[27] CRISPR / Cas9システムは、HIV-1 / AIDSの治療のための遺伝子編集技術としても設計されています。 CRISPR / Cas9は、DNA配列の挿入、削除、変更を可能にし、潜伏性HIV-1ウイルスの破壊に利点をもたらす最新の遺伝子編集技術として開発されました。 しかし、HIV-1感染細胞用のいくつかのベクターの生産はまだ限られており、さらなる研究が必要です。 ^[28] HIVキャリアであることも、子宮頸がんの発生に重要な役割を果たしています。 子宮頸がんの発症に寄与する個人的および生物学的要因は多数ありますが、HIVキャリアは発生と相関しています。 ただし、予防治療の有効性に関する長期的な研究はまだ進行中です。世界中で受けられる早期教育は、予防に重要な役割を果たす。^[29] 投薬と治療法が一貫して遵守され、安全な性行為が維持され、健康的なライフスタイルの変化が実施されると、HIV感染者のほとんどで感染リスクが軽減される。一貫して実施される積極的な予防戦略は、HIV感染の発生率を大幅に減らすことができる。HIVキャリアであるかどうかにかかわらず、すべての人に安全な性行為とリスク軽減の変化に関する教育を行うことは、この病気を予防するために重要である。^[30] しかし、HIVの流行を抑制し、この病気に関連する汚名をなくすことは、一般的なエイズ啓発キャンペーンだけでは不可能かもしれない。特に社会経済的に恵まれない地域の人々のHIVに対する認識は、一般の人々よりもかなり低いことが観察されている。性行為によるHIVの感染と病気の蔓延を防ぐ明確な解決策はないが、予防策を組み合わせることでHIVの蔓延を抑制することができる。知識と認識を高めることは、リスク認識が高い行動決定の改善に貢献し、HIVの蔓延を防ぐ上で重要な役割を果たす。^[31] 遺伝学は疾病予防において極めて重要な役割を果たしており、特定の疾患に対する個人の素因についての洞察を提供し、疾病リスクを軽減するための個別戦略への道を開きます。遺伝子検査と分析の急成長分野は、さまざまな疾患に関連する遺伝子マーカーを特定するための貴重なツールを提供し、疾病予防のための積極的な対策を講じることを可能にしました^[32]遺伝子検査によって特定の疾患に対する個人の遺伝的感受性が明らかになり、乳がん^{[33] [34]}や卵巣がん[35]などの遺伝性がんにおいて非常に重要な早期発見と介入が可能になるため、遺伝子検査による疾患予防は容易になります。^[36]遺伝情報を入手することで、精密医療アプローチや疾患予防全般のための標的療法の開発に役立ちます。 自己免疫疾患に関連する特定の遺伝子変異など、疾患感受性に寄与する遺伝的要因を特定することで、研究者は免疫反応を調整し、これらの疾患の発症や進行を防ぐ標的療法を開発できます。^{[37] [38] [39]}

神経変性疾患には多くの種類があります。アルツハイマー病はこれらの疾患の中で最も一般的なものの1つであり、世界中で何百万人もの人々を悩ませています。CRISPR-Cas9技術はアルツハイマー病の予防に使用できます。たとえば、常染色体優性突然変異、問題のあるニューロンを修正し、関連する電気生理学的欠損を回復し、Aβペプチドを減少させる可能性があります。^[40]筋萎縮性側索硬化症（ALS）は、別の非常に致命的な神経変性疾患です。そして、CRISPR-Cas9技術は、ALSの特定の点突然変異を変更するのに簡単かつ効果的です。また、この技術を使用して、チェンと彼の同僚は、RNAフォーカス、ポリペプチド、ハプロスフィシエンシーの減少など、ALSの主要な指標にいくつかの重要な変化を発見しました。^{[41] [40]}

一部の個人は免疫不全症を経験する。これは免疫系が弱まり、インフルエンザを含むがこれに限定されない様々な疾患に対する防御力が低下する状態である。この感染症に対する感受性は、遺伝的欠陥や重症複合免疫不全症（SCID）などの遺伝性疾患を含む様々な要因に起因する可能性がある。これらの遺伝的欠陥/疾患を修正するための遺伝子治療がすでに開発されているか、開発中であり、これによりこれらの人々はさらなる疾患（インフルエンザなど）にかかりにくくなる。^[42]これらの遺伝的欠陥や疾患は、効果的な免疫反応を起こす身体の能力に大きな影響を与え、個人をさまざまな病原体に対して脆弱にする可能性がある。しかし、遺伝子治療の研究開発の進歩は、これらの遺伝的欠陥に対処する有望な可能性を示しているが、それに伴う課題がないわけではない^{[43] [44]}

CRISPR技術は、遺伝性疾患の治療だけでなく、ウイルスや細菌の感染予防にも有望なツールです。研究者らはCRISPR-Cas療法を利用して、HSV-1、EBV、HIV-1、HBV、HPV、HCVなどのウイルス感染を標的にしており、現在、EBT-101と呼ばれるHIV除去戦略の臨床試験が行われています。さらに、CRISPRはCas13dでウイルスRNAゲノムを標的とすることでIAVやSARS-CoV-2などのウイルス感染を予防する効果が実証されており、バクテリオファージを介して送達されたCas9を介して抗生物質耐性S.aureusを治療に感受性にするために使用されています。^[45]

遺伝子編集と遺伝子治療の進歩は、特定の状態に関連する遺伝的要因に対処することで、病気の予防に期待が寄せられています。CRISPR-Cas9などの技術は、遺伝性疾患に関連する遺伝子変異を修正し、それによって将来の世代での発症を防ぎ、病気の負担を軽減する可能性を秘めています。2018年11月には、ルルとナナが誕生しました。^[46]遺伝子編集技術であるCRISPR-Cas9（クラスター化規則的間隔の短い回文反復配列）を使用して、彼らは胚のCCR5と呼ばれる遺伝子を無効にし、HIVが細胞に侵入できるようにするタンパク質の入り口を閉じて、被験者をHIVウイルスに対して免疫にすることを目指しました。

CRISPR技術の証拠は既にあるが、この分野の進歩は限界を減らし続けている。研究者らはナノ粒子とペプチド核酸を用いた、胚に対する新しい穏やかな遺伝子編集法を開発した。編集ツールを過酷な注射なしで提供することで、この方法はマウスの発達に害を与えることなく遺伝子を修正することに成功した。倫理的および技術的な疑問は残るものの、この研究は家畜や研究動物の改良、さらには人間の胚の病気予防や治療への将来的な利用への道を開くものである。^[47]

将来の親に遺伝性疾患に対する感受性について知らせることは非常に重要です。着床前遺伝子診断は遺伝による疾患予防にも意義があります。全ゲノム増幅と解析により健康な胚を選択して着床させることができ、家族内での致命的な代謝障害の伝染を防ぐことができるからです。^[48]

遺伝子による人間の強化は、さまざまな病気に対する遺伝的素因を正確にターゲットにすることで、病気予防の潜在的なフロンティアとして浮上しています。CRISPR などの技術により、病気に関連する特定の遺伝子を編集または修正することができ、がん、心血管疾患、神経変性疾患などの遺伝的リスクを軽減できる可能性があります。このアプローチは、特定の遺伝性疾患のサイクルを断ち切る可能性を秘めているだけでなく、将来の世代の健康の軌道にも影響を与える可能性があります。

さらに、遺伝子強化は、免疫システムの強化と全体的な健康パラメータの最適化に重点を置くことで、その影響を拡大することができます。免疫反応を強化し、一般的な健康に関連する遺伝的要因を微調整することで、感染症に対する感受性を最小限に抑えることができます。健康に対するこの積極的なアプローチは、病気にかかりにくく、環境の課題に直面してもより回復力のある人々に貢献する可能性があります。

しかし、遺伝子操作の倫理的側面はいくら強調してもし過ぎることはない。科学の進歩と倫理的配慮の間の微妙なバランスをとることが不可欠である。強固な規制枠組みと透明性のあるガイドラインは、意図しない結果や潜在的な誤用を避け、遺伝子による人間の強化が責任を持って利用されることを保証するために不可欠である。この分野が進歩するにつれて、個人の権利と社会的価値を尊重しながら、病気の予防のために遺伝子による人間の強化の可能性を最大限に活用するために、倫理的、法的、社会的観点の統合が最も重要になる。^[49]

全体的に、この技術は有効性、精度、応用面での改善を必要としています。免疫原性、オフターゲット効果、突然変異、送達システム、倫理的問題が、CRISPR技術が直面する主な課題です。安全性の懸念、倫理的配慮、誤用の可能性があることから、これらの技術を慎重かつ責任を持って検討する必要があることがわかります。^[50] CRISPR-Cas9技術は、病気の予防と治療に非常に多くの可能性をもたらしますが、その将来的な側面、特に次世代に影響を与える側面については、厳密に調査する必要があります。

遺伝性疾患を治療するためにヒトの遺伝子を改変することを遺伝子治療という。遺伝子治療とは、遺伝性疾患を治療するために、患者の細胞に遺伝物質を挿入して機能不全の遺伝子を修復または修正する医療処置である。1989年から2018年12月までに、2,900件を超える遺伝子治療の臨床試験が実施され、その半数以上が第I相試験であった。^[51]それ以来、ゾルゲンスマやパティシランなど、多くの遺伝子治療ベースの薬剤が利用可能になった。これらのアプローチのほとんどは、アデノ随伴ウイルス（AAV）、アデノウイルス（AV）、レンチウイルス（LV）などのウイルスベクターを利用して、体内または体外でトランスジーンを挿入または置換する。^{[52] [53]}

2023年には、ウイルスベクターと同様に機能するナノ粒子が作成された。バイオオルトゴナルエンジニアリングウイルス様組換えバイオソームと呼ばれるこれらのナノ粒子は、細胞表面のLDL受容体への強力かつ迅速な結合能力を示し、効率的に細胞内に侵入し、腫瘍や関節炎組織などの特定の標的領域に遺伝子を送達することができる。^[54]

RNA干渉ベースの薬剤（例えば、ジレベシラン）には、標的細胞のmRNAと結合して遺伝子発現を変化させるsiRNAが含まれています。 ^[55]

多くの疾患は複雑で、単純なコーディング配列を標的とした戦略では効果的に治療できません。CRISPR/Cas9 は、ヒトゲノムの二重鎖切断を標的とし、遺伝子を改変して遺伝性疾患を迅速に治療する技術の 1 つです。CRISPR/Cas ゲノム編集法を用いた遺伝子治療は、CRISPR/Cas ベースの遺伝子治療として知られています。哺乳類細胞は、簡単で手頃な価格で、極めて特異的な CRISPR/Cas 法を使用して遺伝子改変できます。この方法は、一塩基交換、相同性誘導修復、非相同末端結合に役立ちます。主な用途は、コーディング配列を破壊して有害なタンパク質をサイレンシングする、標的遺伝子ノックアウトです。2010 年から 2012 年にかけて CRISPR-Cas9 遺伝子編集法が開発されて以来、科学者は DNA に特定の切断を加えることで遺伝子を改変できるようになりました。この技術には、ゲノム編集や分子診断など、多くの用途があります。

遺伝子工学は、大型動物の疾患モデルを構築するための柔軟なフレームワークを提供する CRISPR/Cas 技術のおかげで革命を遂げました。この画期的な進歩により、可能な治療戦略を評価し、さまざまな疾患の遺伝的基礎を理解するための新しい機会が生まれました。しかし、CRISPR/Cas ベースの遺伝子治療の可能性を完全に実現するには、いくつかの障害を取り除く必要があります。CRISPR/Cas システムの編集精度と効率を向上させることは、主要な課題の 1 つです。この技術により正確な遺伝子編集が可能になりますが、オフターゲットの影響を減らすことは依然として大きな課題です。オフターゲットの変更による意図しない遺伝子の変化は、予期しない影響や困難をもたらす可能性があります。研究者は、強化されたガイド RNA 設計、更新された Cas タンパク質、最先端のバイオインフォマティクス ツールを使用して、CRISPR/Cas 手順の特異性を改善し、オフターゲットの影響を減らすために積極的に取り組んでいます。さらに、CRISPR コンポーネントを標的組織に効果的かつ特異的に送達することも、別の障害となります。CRISPR 機構が目的の細胞または臓器に効率的かつ安全に到達するように、送達システムを開発または最適化する必要があります。これには、潜在的な毒性や免疫反応を最小限に抑えながら、CRISPR コンポーネントを標的組織に正確に輸送するための、ウイルスベクター、ナノ粒子、脂質ベースのキャリアなどのさまざまな送達方法の検討が含まれます。

最近の進歩にもかかわらず、安全で効果的なCRISPR療法を開発するにはさらなる研究が必要です。CRISPR / Cas9技術は現在積極的に使用されていませんが、鎌状赤血球症、ヒトパピローマウイルス（HPV）関連の子宮頸がん、COVID-19呼吸器感染症、腎細胞がん、多発性骨髄腫など、さまざまな疾患の治療に使用する臨床試験が進行中です。^[56]

遺伝子治療は、ヒトの遺伝子を改変することでさまざまな遺伝性疾患に対処し治療することを目指した、医学における有望な分野として浮上しています。このプロセスでは、遺伝性疾患の一因となる機能不全の遺伝子を修復または修正することを主な目的として、患者の細胞に遺伝物質を導入します。この革新的な医療処置は、開始以来、大きな進歩を遂げ、臨床試験の数も増加しています。

1989年から2018年12月までに、2,900件を超える遺伝子治療の臨床試験が実施され、その半数以上が第I相段階に達しました。長年にわたり、遺伝子治療に基づくいくつかの薬が開発され、一般に利用可能になり、遺伝性疾患の治療における重要なマイルストーンをマークしました。例としては、特定の遺伝性疾患に対処する有効性が実証されているゾルゲンスマとパティシランがあります。

遺伝子治療のアプローチの大部分は、アデノ随伴ウイルス (AAV)、アデノウイルス (AV)、レンチウイルス (LV) などのウイルスベクターを利用して、体内または体外での遺伝子導入の挿入または置換を容易にします。これらのベクターは、治療用遺伝物質を患者の細胞に導入するための送達媒体として機能します。

2023 年の注目すべき開発は、ウイルスベクターと同様に機能するように設計されたナノ粒子の作成でした。これらのバイオ直交工学ウイルス様組み換えバイオソームは、遺伝子送達に対する新しいアプローチを表しています。これらは、細胞表面の低密度リポタンパク質 (LDL) 受容体への強力かつ迅速な結合能力を示し、細胞への侵入効率を高めます。この機能により、腫瘍や関節炎組織などの特定の領域に遺伝子を標的として送達できます。この進歩は、遺伝子治療の精度と有効性を高め、オフターゲット効果を最小限に抑え、全体的な治療結果を改善する可能性を秘めています。

ウイルスベクターやナノ粒子ベースのアプローチに加えて、RNA干渉（RNAi）が遺伝子治療の新たな戦略として登場しました。ジレベシランなどの薬剤は、標的細胞のメッセンジャーRNA（mRNA ）と結合する低分子干渉RNA（siRNA）を利用して、遺伝子発現を効果的に修正します。このRNA干渉ベースのアプローチは、遺伝子活動を調節するための標的を絞った特定の方法を提供し、遺伝性疾患の治療にさらなる可能性をもたらします。

遺伝子治療技術の継続的な進化は、革新的な送達システムや治療薬の開発とともに、この分野を発展させ、幅広い遺伝性疾患に対する効果的な治療法を提供するという科学界と医学界の継続的な取り組みを強調しています。 ^[57]

アスリートは、パフォーマンスを向上させるために遺伝子治療技術を採用するかもしれない。^[58] 遺伝子ドーピングは発生していないが、複数の遺伝子治療がそのような効果をもたらす可能性がある。 Kayserらは、すべてのアスリートが平等にアクセスできれば、遺伝子ドーピングによって競技の公平性が保たれると主張している。批評家は、非治療/強化目的のいかなる治療介入も、医学とスポーツの倫理的基盤を損なうと主張している。 ^[59]そのため、スポーツにおける遺伝子ドーピングとして一般的に呼ばれる遺伝子工学のサブフィールドであるこの技術は、潜在的なリスクのために禁止されている。^[60]遺伝子ドーピングの主な目的は、病状のある個人を助けることである。しかし、アスリートはそれに伴う健康リスクを認識しており、運動能力の向上を追求するためにこの方法を採用する。スポーツにおける遺伝子ドーピングの無差別使用の禁止は、世界アンチ・ドーピング機構（WADA）の決定に従って、2003年から施行されている。^[61] 2011年に実施された調査では、遺伝子ドーピングに関連する問題に取り組むことの重要性が強調され、遺伝子ドーピングが運動能力を高める可能性を明らかにすることで、スポーツや運動医学における遺伝子ドーピングが医療サービスにどのような影響を与えるかを速やかに理解することの重要性が強調されました。この論文では、世界アンチ・ドーピング機関（WADA）によると、遺伝子ドーピングがスポーツの公平性にどのような脅威をもたらすかが説明されています。さらに、この論文では、スポーツ能力を高めるためだけに遺伝子ドーピングを利用した結果生じる可能性のある健康上の懸念についても詳しく説明しています。 ^[62]運動能力を高めるために遺伝子ドーピングを誤用することは非倫理的な行為であり、がん、ウイルス感染、心筋梗塞、骨格損傷、自己免疫合併症など、重大な健康リスクを伴います。さらに、遺伝子ドーピングは、過度の筋肉の発達による高緊張性心筋症などの症状、骨や腱の損傷のしやすさなど、さまざまな健康問題を引き起こす可能性があります^[63] EPO、IGF1、VEGFA、GH、HIF、PPARD、PCK1、ミオスタチンなどの遺伝子は、遺伝子ドーピングの主な選択肢です。特に遺伝子ドーピングでは、アスリートはミオスタチンに対する抗体やミオスタチンブロッカーなどの物質を使用します。これらの物質は、アスリートの体重増加、筋肉の発達の促進、および筋力の強化に貢献します。しかし、ヒトの遺伝子ドーピングに利用される主要な遺伝子は、過度の筋肉成長などの合併症を引き起こす可能性があり、心血管系に悪影響を及ぼし、損傷の可能性を高めます。^[64]しかし、こうしたリスクに対する認識が不十分なため、多くのアスリートが本来の目的とは異なる目的で遺伝子ドーピングを行っています。アスリートの健康、スポーツ倫理、フェアプレーの精神の領域で、科学者は遺伝子ドーピングを検出するためのさまざまな技術を開発してきました。初期の頃は使用された技術は信頼性の低いものでしたが、遺伝子ドーピングの事例をより効果的に検出するためのより優れた技術を求めて、より広範な研究が行われてきました。当初、科学者はさまざまな形式のPCRなどの技術に頼っていました。このような技術はDNAのエクソン-エクソン接合部に依存しているため、成功しませんでした。これにより、誤解を招くプライマーを使用して結果を簡単に改ざんできるため、検出の精度が低下し、遺伝子ドーピングが検出されなくなります。^[65]新しい技術の出現により、最近の研究では検出方法として次世代シーケンシング（NGS）が利用されています。バイオインフォマティクスの助けを借りて、この技術はDNA構成の詳細な分析において以前のシーケンシング技術を上回りました。次世代シーケンシング（NGS）は、サンプル配列を分析し、それを遺伝子データベースの既存の参照配列と比較するという精巧な方法を使用することに重点を置いています。この方法では、検出がゲノムレベルで行われるため、プライマーの改ざんは不可能です。バイオインフォマティクスの視覚化ツールを使用すると、データを簡単に読み取り、参照配列と一致しない配列を強調表示できます。^{[66] [67]}最近では、最先端技術を活用して2023年に実施された高効率遺伝子ドーピング分析方法の1つは、CRISPR / deadCas9テクノロジーを採用したHiGDA（高効率遺伝子ドーピング分析）です。^[68]

遺伝子ドーピングに関する倫理的問題は、その発見以前から存在していた。遺伝子ドーピングは比較的新しいものであるが、あらゆる種類の遺伝子強化の概念は常に倫理的懸念の対象となってきた。治療目的で使用される場合でも、遺伝子治療は予測不可能なことなど多くの理由から多くのリスクを伴う。健康問題以外の要因も倫理的問題を提起している。これらは主にこれらの治療法の遺伝的要因に関するものであり、遺伝子編集は場合によっては次の世代に伝達され、結果の予測不可能性とリスクが増大する可能性がある。^[69]このため、遺伝子治療の非治療的応用は、非医学的懸念に対するよりリスクの高いアプローチと見なすことができる。^[70]

ある研究によると、人類は歴史から今日まで常に競争の中にいる。過去の戦士たちは戦争でより強くなるために競争していたが、今日ではあらゆる分野で成功するために競争があり、この心理は今日まで人類の歴史の中で常に存在してきた現象であると理解されている。アスリートは遺伝的潜在能力を持っていても、必要なトレーニングとライフスタイルに従わなければチャンピオンになることはできないことが知られている。しかし、競争が激しくなると、より多くの身体的トレーニングとより多くの精神的パフォーマンスの両方が必要になる。歴史上の戦士たちがより強く、より攻撃的に見えるためにいくつかのハーブ療法を使用したのと同じように、今日のアスリートはパフォーマンスを向上させるためにドーピング方法に頼っているのは事実である。しかし、この状況はスポーツ倫理に反しており、ゲームの道徳と理解に準拠していない。^[71]

悪影響の1つは癌のリスクであり、良い影響としては特定の病状に対する予防策を講じられることです。遺伝子の改変は体内で意図しない予測不可能な変化を引き起こし、予期せぬ健康問題を引き起こす可能性があります。スポーツにおける遺伝子ドーピングのさらなる影響は、世界アンチ・ドーピング機関によって承認されていない薬物との絶え間ない闘いと、薬物を服用する選手と服用しない選手に関する不公平です。遺伝子ドーピングの長期的な健康への影響は完全には理解されていない可能性があり、アスリートは後年健康問題に直面する可能性があります。^[72]

その他の仮説的な遺伝子治療には、外見、代謝、記憶や知能などの精神的能力、幸福感（例えば、うつ病に対する抵抗力の向上や慢性的な痛みの緩和など）の変化が含まれる可能性がある。 ^{[73] [74]}

遺伝子変異が表現型に与える影響、特に自然の遺伝的多様性における影響を理解する上での課題の探求に焦点を当てています。システム生物学の可能性と、複雑な形質を研究するための遺伝子型/表現型解析技術の進歩に重点が置かれています。進歩にもかかわらず、遺伝子変異が表現型の変化に与える影響を予測することは依然として困難であることが認識されており、この分野での研究が継続的に必要であることを強調しています。^[75]

先天性疾患の中には（筋骨格系に影響を及ぼすものなど）外見に影響を及ぼすものがあり、場合によっては身体的不快感を引き起こすこともあります。これらの先天性疾患を引き起こす遺伝子を修正することで（これらの疾患を引き起こすことが知られている遺伝子の変異があると診断された人の場合）、これを防ぐことができます。

- Tyr 遺伝子を標的としたマウスにおける CRISPR-Cas9 編集の表現型への影響:

遺伝子編集に関する包括的なCRISPR - Cas9研究では、マウスのTyr遺伝子を標的とし、遺伝子改変を誘発しようとした。分析では42人の被験者にオフターゲット効果は見られず、意図したTyr遺伝子座のみで改変が観察された。詳細は明確に議論されなかったが、これらの改変は毛色などの未定義の側面に影響を及ぼす可能性があり、多様な表現型の変化を誘発する遺伝子編集の幅広い可能性を強調している。^[76]

また、ミオスタチン遺伝子^[77]の変化によっても外観が変化する可能性がある。

1970年代と1980年代には、遺伝率の推定を超えた重要な定量的遺伝学的発見がなされた。しかし、 「ベルカーブ」などの問題が再浮上し、1990年代までには科学者は知能などの行動特性に対する遺伝学の重要性を認識するようになった。 1992年のアメリカ心理学会100周年記念会議では、心理学の過去、現在、未来のテーマとして行動遺伝学が選ばれた。定量的遺伝学的発見が鈍化する中、分子遺伝学が統合され、DNA革命と行動ゲノミクスが生まれた。行動科学のDNA革命のおかげで、個々の行動の違いを早期に予測できるようになりました。行動遺伝学の第一法則は、30の双子の研究をレビューした結果、知能の平均遺伝率の推定値は46％であることが明らかになった後、1978年に確立されました。^[78]行動は遺伝的介入によって修正されることもあります。^[79] 攻撃的、利己的、社会でうまく機能できない人もいます。遺伝子研究によると、GLI3やその他のパタ​​ーン形成遺伝子の変異はHHの病因と関連している。HHの子供の約50％～80％は急性の怒りや暴力性を示し、患者の大多数は外在化の問題を抱えている。てんかんは行動不安定性や知的障害が先行することがある。^{[80]現在、利己主義（例：}冷酷さ遺伝子）、攻撃性（例：戦士遺伝子）、利他主義（例：OXTR、CD38、COMT、DRD4、DRD5、IGF2、GABRB2 ^[81]） に（部分的に）関与している、または関与している可能性がある遺伝子に関する研究が進行中である。

組み換えDNA技術の発明以来、遺伝子編集技術は遺伝子を改変し、私たちの生物学を調節するものとして大きな期待が寄せられてきました。しかし、これらの期待はほとんど満たされていません。遺伝子編集研究が臨床応用に向けて大きく進歩しているにもかかわらず、生殖医療における生殖細胞介入の適切な使用の評価は、強化や優生学への懸念に基づくべきではありません。^[82]

嚢胞性線維症（CF）は、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（CFTR）遺伝子の変異によって引き起こされる遺伝性疾患です。CF患者の90％は治療可能ですが、現在の治療法は治癒的ではなく、CFTR変異の全スペクトルに対処していません。したがって、すべてのCF患者を一度に治療するには、包括的で長期的な治療法が必要です。CRISPR / Cas遺伝子編集技術は、遺伝子治療の実行可能なプラットフォームとして開発されています。^{[83]しかし、十分な}CFTR遺伝子を送達し、肺で発現を維持することが困難なため、遺伝子治療の有効性が妨げられています。ウイルスおよび非ウイルスベクター輸送、代替核酸技術、mRNAおよびCRISPR遺伝子編集などの新しい技術を含む最近の技術的進歩は、 CF生物学および気道上皮に関する私たちの理解を活用しています。 ^[84]

ヒト遺伝子導入は、その構想と使用以来、嚢胞性線維症（CF）などの遺伝性疾患に対する永続的な治療法として期待されてきた。プログラム可能なヌクレアーゼによる部位特異的な改変を可能にする高度な技術の出現により、遺伝子治療の分野は大きく活性化した。^{[85]遺伝子治療による精神疾患の}仮説的治療に関する研究がいくつか行われている。遺伝子導入技術により（動物モデルを用いた実験設定において）、中枢神経系の遺伝子発現を変化させ、それによって神経可塑性および神経再生に関与する分子の内因的生成を変化させ、最終的に行動を修正することが可能であると考えられている。^[86]

近年、動物モデルでエタノール摂取量を変更することが可能になった。具体的には、アルデヒド脱水素酵素遺伝子（ALDH2）の発現を標的にすることで、飲酒行動を大幅に変化させた。^[87]側坐核のセロトニン受容体結合タンパク質であるp11の減少はげっ歯類にうつ病のような行動をもたらしたが、この解剖学的領域でのp11遺伝子発現の回復はこの行動を逆転させた。^[73]

最近では、CBP（CREB（c-AMP応答配列結合タンパク質）結合タンパク質）の遺伝子導入が、BDNF（脳由来神経栄養因子）の発現を増加させることにより、アルツハイマー型認知症の動物モデルにおける認知障害を改善することも示されました。^[88]同じ著者らは、この研究で、アミロイドβ（Aβ）の蓄積が、記憶形成に生理的に関与するCREBの活性を妨げることも示すことができました。

別の研究では、ネプリライシン（エンドペプチダーゼ）遺伝子の持続的な発現によってAβ沈着とプラーク形成が減少し、行動（認知）レベルの改善にもつながることが示されました。^[89]

同様に、ウイルスベクターを介したECE（エンドセリン変換酵素）の脳内遺伝子導入を右前頭皮質と海馬に定位的に注入すると、アルツハイマー型認知症のトランスジェニックマウスモデルにおけるAβ沈着が減少することが示されています。^[90]

また、遺伝子経済学の研究も行われている。これは、人の金融行動はDNAにまで遡ることができ、遺伝子は経済行動に関連しているという考えに基づく原始科学である。2015年現在、結果は決定的ではない。いくつかの小さな相関関係が特定されている。^{[91] [92][アップデート]}

いくつかの研究では、遺伝子が私たちの行動の一部に影響を与える可能性があることが示されています。たとえば、一部の遺伝子は停滞状態に従うかもしれませんが、他の遺伝子は悪い習慣の原因である可能性があります。例を挙げると、MAOA（モノオキシダーゼA）遺伝子は、セロトニン、エピネフリン、ドーパミンなどのホルモンの放出に影響を与え、それらを抑制します。これは、私たちが特定の状況で反応するのを防ぎ、他の状況では立ち止まって迅速な決定を下すことを防ぎ、悪い状況で間違った決定を下す原因となる可能性があります。いくつかの研究の結果、この遺伝子を持つ人には、攻撃性、思いやりの気持ち、イライラなどの気分状態が観察されています。さらに、MAOA遺伝子を持つ人々を対象に行われた研究の結果、この遺伝子は親から遺伝的に受け継がれる可能性があり、後からエピジェネティックな理由で突然変異が発生することもあります。エピジェネティックな理由について言えば、悪い環境で育った家族の子供たちは、親から見たものを何でも実行し始めます。このため、これらの子供たちは将来、イライラや攻撃性などの悪い習慣や行動を示すようになります。^[93]

2020年12月、当時の国家情報長官 ジョン・ラトクリフはウォール・ストリート・ジャーナルの社説で、米国の諜報機関は中国が「生物学的に強化された」兵士を作る目的で人民解放軍兵士に対して人体実験を行っていたことを示していると述べた。^{[94] [95]}

2022年、中国人民解放軍軍事科学院は、軍の科学者がクマムシの遺伝子をヒト胚性幹細胞に挿入した注目すべき実験を報告した。この実験は、兵士の急性放射線症候群に対する抵抗力を高め、核放射能からの生存能力を高める可能性を探ることを目的としていた。この開発は、軍人のバイオエンハンスメントに焦点を当てた遺伝子工学と軍事研究の交差点を反映している。 ^[96]

CRISPR/Cas9技術は、軍事分野での潜在的な応用が注目を集めている。兵士を特定の課題から守ることに焦点を当てたプロジェクトなど、さまざまなプロジェクトが進行中である。例えば、研究者は凍傷からの保護、ストレスレベルの軽減、睡眠不足の緩和、体力と持久力の向上のためにCRISPR/Cas9の使用を検討している。国防高等研究計画局（DARPA ）は、これらの技術の研究開発に積極的に関与している。彼らのプロジェクトの1つは、人間の細胞を栄養工場として機能するように設計し、困難な環境での兵士のパフォーマンスと回復力を最適化することを目指している。 ^[97]

さらに、軍の研究者は、大量破壊化学兵器に対する長期的な予防的治療を研究するために動物実験を行っています。これには、非病原性のAAV8ベクターを使用して、候補となる触媒バイオスカベンジャーPON1-IF11をマウスの血流に送達することが含まれます。これらの取り組みは、軍事能力を強化し、さまざまな脅威から人員を保護するための遺伝的および分子的介入のより広範な研究を強調しています。 ^[98]

バイオエンハンスメントの分野では、軍人による栄養補助食品やその他の生物医学的強化の使用について懸念が高まっている。アメリカの特殊部隊のかなりの割合がパフォーマンス向上のために栄養補助食品を使用していると報告されているが、ステロイド、ヒト成長ホルモン、エリスロポエチンなどの他のバイオエンハンスメント法の使用範囲は不明である。これらのバイオエンハンスメントの安全性と有効性の試験が完了していないため、倫理的および規制上の疑問が生じている。この懸念は新しいものではなく、湾岸戦争中の臭化ピリドスチグミンやボツリヌス毒素ワクチンなどの製品の適応外使用や、1998年の国防総省の炭疽菌ワクチン予防接種プログラムに関する問題が、特定の軍事用途に対する徹底的なFDA承認の必要性についての議論を促した。 ^[99]

遺伝子工学、CRISPR/Cas9技術、軍事研究の交差点は、軍事目的での人間の能力の潜在的な増強に関する複雑な倫理的考慮をもたらします。これらの技術が進化し続ける中、科学的進歩、倫理基準、機密プロジェクトに対する規制監督のバランスをとることは依然として重要です。^[100]

ジョージ・チャーチは、科学的研究に基づいて、睡眠の必要性の減少、アルツハイマー病を予防する認知関連の変化、病気への抵抗力、除脂肪筋肉量の増加、学習能力の向上など、おそらく有利な特性に関する潜在的な遺伝子改変のリストを作成し、関連する研究と潜在的な悪影響のいくつかも示しました。^{[101] [102]}

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