but I'm going to start by telling you a brief story.

これから遺伝子ドライブについて 話しますが

20 years ago, a biologist named Anthony James

まず簡単に 背景を説明しましょう

got obsessed with the idea of making mosquitos

20年前 アンソニー・ジェームズという 生物学者が

that didn't transmit malaria.

マラリアを媒介しない蚊を作る というアイデアに

It was a great idea, and pretty much a complete failure.

取り付かれました

For one thing, it turned out to be really hard

素晴らしいアイデアですが まったく成功しませんでした

to make a malaria-resistant mosquito.

１つには マラリア耐性のある 蚊を作るのが

James managed it, finally, just a few years ago,

極めて難しいためでしたが

by adding some genes that make it impossible

最後には 彼はやってのけました ほんの数年前のことです

for the malaria parasite to survive inside the mosquito.

ある遺伝子を組み込むことで

But that just created another problem.

マラリア原虫が蚊の体内で 生きられないようにしたのです

Now that you've got a malaria-resistant mosquito,

ただこれにより 別の問題が持ち上がりました

how do you get it to replace all the malaria-carrying mosquitos?

マラリア耐性のある蚊は できましたが

There are a couple options,

それをどうやって マラリアを媒介する蚊と置き換えるのか？

but plan A was basically to breed up

いくつか選択肢があります

a bunch of the new genetically-engineered mosquitos

プランＡは基本的に

release them into the wild

その新しい 遺伝子組み換えの蚊を

and hope that they pass on their genes.

大量に育てて 野に放ち

The problem was that you'd have to release

その遺伝子が受け継がれることを 期待するというものです

literally 10 times the number of native mosquitos to work.

問題は これが うまくいくためには

So in a village with 10,000 mosquitos,

天然の蚊の10倍の数の蚊を 放つ必要があるということです

you release an extra 100,000.

だから１万匹の 蚊がいる村なら

As you might guess,

10万匹の蚊を 放つことになります

this was not a very popular strategy with the villagers.

お分かりになると思いますが

(Laughter)

これは住人にはあまり 歓迎されないやり方でした

Then, last January, Anthony James got an email

(笑)

from a biologist named Ethan Bier.

去年の１月 アンソニー・ジェームズは

Bier said that he and his grad student Valentino Gantz

イーサン・ビアという生物学者から メールを受け取りました

had stumbled on a tool that could not only guarantee

ビアと その院生の ヴァレンティノ・ギャンツは

that a particular genetic trait would be inherited,

特定の遺伝形質が 受け継がれるだけでなく

but that it would spread incredibly quickly.

極めて速やかに 広まるようにできる

If they were right, it would basically solve the problem

ツールを見出したというのです

that he and James had been working on for 20 years.

それが本当なら ジェームズが 20年間取り組んで来た問題が

As a test, they engineered two mosquitos to carry the anti-malaria gene

解決することになります

and also this new tool, a gene drive,

彼らは試しに マラリア耐性遺伝子と

which I'll explain in a minute.

遺伝子ドライブという新しいツールを 組み込んだ蚊を ２匹作ってみました

Finally, they set it up so that any mosquitos

遺伝子ドライブについては 後ほど説明します

that had inherited the anti-malaria gene

それから彼らは

wouldn't have the usual white eyes, but would instead have red eyes.

マラリア耐性遺伝子を 受け継いだ蚊の眼が

That was pretty much just for convenience

通常の白色ではなく 赤色になるように仕組みました

so they could tell just at a glance which was which.

これはどっちがどっちか 一目で分かるようにという

So they took their two anti-malarial, red-eyed mosquitos

便宜のためです

and put them in a box with 30 ordinary white-eyed ones,

そのマラリア耐性のある 赤目の蚊２匹を

and let them breed.

普通の白目の蚊30匹が 入った箱に入れ

In two generations, those had produced 3,800 grandchildren.

繁殖させました

That is not the surprising part.

２世代の後 孫が 3,800匹生まれました

This is the surprising part:

これは驚くところ ではありません

given that you started with just two red-eyed mosquitos

驚くのはここからです

and 30 white-eyed ones,

たった２匹の赤目の蚊と

you expect mostly white-eyed descendants.

30匹の白目の蚊で スタートしたら

Instead, when James opened the box,

子孫は ほとんどが白目になると 思うでしょう

all 3,800 mosquitos had red eyes.

ところが ジェームズが 箱を開けてみると

When I asked Ethan Bier about this moment,

3,800匹の蚊のすべてが 赤目だったのです

he became so excited that he was literally shouting into the phone.

私がイーサン・ビアに この時のことを聞くと

That's because getting only red-eyed mosquitos

彼はあまりに興奮して 電話の向こうで叫んでいたほどです

violates a rule that is the absolute cornerstone of biology,

というのも 赤目の蚊だけが できるというのは

Mendelian genetics.

生物学の基本中の基本である

I'll keep this quick,

メンデル遺伝学に 反しているからです

but Mendelian genetics says when a male and a female mate,

簡単に説明しますが

their baby inherits half of its DNA from each parent.

メンデル遺伝学によると オスとメスが交尾すると

So if our original mosquito was aa and our new mosquito is aB,

子供はそれぞれの親から DNAの半分を受け継ぎます

where B is the anti-malarial gene,

元の蚊がaa型で

the babies should come out in four permutations:

新しい蚊が マラリア耐性遺伝子Bを持つ aB型だとすると

aa, aB, aa, Ba.

４種の順列に従った 子供ができます

Instead, with the new gene drive,

aa型 aB型 aa型 Ba型

they all came out aB.

しかし遺伝子ドライブを使うと

Biologically, that shouldn't even be possible.

すべてがaB型になったのです

So what happened?

生物学的には あり得ないはずですが

The first thing that happened

どうして そうなったのでしょう？

was the arrival of a gene-editing tool known as CRISPR in 2012.

第１に CRISPRという 遺伝子編集ツールが

Many of you have probably heard about CRISPR,

2012年に登場したことが 挙げられます

so I'll just say briefly that CRISPR is a tool that allows researchers

CRISPRについては 聞いたことのある人が多いと思うので

to edit genes very precisely, easily and quickly.

ここでは簡単に CRISPRは

It does this by harnessing a mechanism that already existed in bacteria.

研究者が簡単に素早く正確に 遺伝子を 編集できるツールだと言っておきましょう

Basically, there's a protein that acts like a scissors

元々バクテリアの中に存在していた メカニズムを利用していて

and cuts the DNA,

基本的には DNAを切り取る

and there's an RNA molecule that directs the scissors

ハサミとして機能する タンパク質と

to any point on the genome you want.

ゲノム上の好きな場所に ハサミを差し向けるための

The result is basically a word processor for genes.

RNA分子からなっています

You can take an entire gene out, put one in,

結果として得られるのは 遺伝子のワープロのようなものです

or even edit just a single letter within a gene.

遺伝子をまるごと 取り出したり 埋め込んだりでき

And you can do it in nearly any species.

遺伝子を１文字だけ 編集することさえできます

OK, remember how I said that gene drives originally had two problems?

しかも ほぼどんな種に 対しても使えます

The first was that it was hard to engineer a mosquito

遺伝子ドライブには元々２つの難問がある と言ったのを思い出してください

to be malaria-resistant.

１つ目は マラリア耐性のある 蚊を作るのが

That's basically gone now, thanks to CRISPR.

難しいということですが

But the other problem was logistical.

これはCRISPRのおかげで 基本的には解決しました

How do you get your trait to spread?

もう１つは物流の問題です

This is where it gets clever.

どうやって形質を 広めたらいいのか？

A couple years ago, a biologist at Harvard named Kevin Esvelt

巧妙な方法が必要です

wondered what would happen

２年前 ハーバード大の生物学者 ケヴィン・エスヴェルトは

if you made it so that CRISPR inserted not only your new gene

対象の新しい遺伝子だけでなく カット＆ペーストの機構も

but also the machinery that does the cutting and pasting.

CRISPRに埋め込ませたら

In other words, what if CRISPR also copied and pasted itself.

どうなるだろうと考えました

You'd end up with a perpetual motion machine for gene editing.

言い換えると CRISPR に自分自身も コピー＆ペーストさせるということです

And that's exactly what happened.

止まることを知らない遺伝子編集マシンが できることでしょう

This CRISPR gene drive that Esvelt created

そしてそれが まさに起きたことでした

not only guarantees that a trait will get passed on,

エスヴェルトの作った CRISPR遺伝子ドライブは

but if it's used in the germline cells,

形質が受け継がれることを 保証するだけでなく

it will automatically copy and paste your new gene

生殖細胞に使われると

into both chromosomes of every single individual.

新しい遺伝子を すべての子の両方の染色体に

It's like a global search and replace,

自動的にコピーするんです

or in science terms, it makes a heterozygous trait homozygous.

一括置換のようなものです

So, what does this mean?

科学用語で言うなら ヘテロ接合形質のホモ接合化です

For one thing, it means we have a very powerful,

これが意味するのは どういうことでしょう？

but also somewhat alarming new tool.

１つには 非常に強力であるとともに 懸念を感じる新しいツールを

Up until now, the fact that gene drives didn't work very well

私たちは手に入れた ということです

was actually kind of a relief.

これまでのところ 遺伝子ドライブが そんなに上手く機能していないことに

Normally when we mess around with an organism's genes,

むしろ安堵を感じます

we make that thing less evolutionarily fit.

生物の遺伝子を いじりまわすと

So biologists can make all the mutant fruit flies they want

通常 進化的な適応度は 下がることになります

without worrying about it.

だから生物学者は 特に心配することなく

If some escape, natural selection just takes care of them.

突然変異のショウジョウバエを 作れます

What's remarkable and powerful and frightening about gene drives

何匹か逃げたところで 自然淘汰が後始末してくれます

is that that will no longer be true.

遺伝子ドライブが 注目に値し 強力で 恐ろしくもあるのは

Assuming that your trait does not have a big evolutionary handicap,

それが もはや成り立たない ところです

like a mosquito that can't fly,

与えた形質が 飛べない蚊のような

the CRISPR-based gene drive will spread the change relentlessly

大きな進化的欠点を 持つのでない限り

until it is in every single individual in the population.

CRISPR遺伝子ドライブは その形質が 集団のすべての個体に行き渡るまで

Now, it isn't easy to make a gene drive that works that well,

容赦なく広まり続けます

but James and Esvelt think that we can.

うまく働く遺伝子ドライブを作るのは 簡単ではありませんが

The good news is that this opens the door to some remarkable things.

ジェームズやエスヴェルトは 可能だと考えています

If you put an anti-malarial gene drive

良い知らせは これが極めて素晴らしい ことへの扉を開くということです

in just 1 percent of Anopheles mosquitoes,

マラリアを運ぶ ハマダラカの

the species that transmits malaria,

ほんの１パーセントに

researchers estimate that it would spread to the entire population in a year.

マラリア耐性遺伝子ドライブを入れると

So in a year, you could virtually eliminate malaria.

研究者の見積もりでは １年で集団全体に広まることになります

In practice, we're still a few years out from being able to do that,

たった１年でマラリアを 撲滅できるかもしれないのです

but still, a 1,000 children a day die of malaria.

実際的には そうできるまで 何年かかかるでしょうが

In a year, that number could be almost zero.

毎日千人もの子供が マラリアで死んでいるのを

The same goes for dengue fever, chikungunya, yellow fever.

１年でほとんど ゼロにできるのです

And it gets better.

同じことが デング熱 チクングニア熱 黄熱にも言えます

Say you want to get rid of an invasive species,

もっとあります

like get Asian carp out of the Great Lakes.

侵略的外来種の排除 —

All you have to do is release a gene drive

たとえば北米の五大湖から アジア産のコイを駆逐したいなら

that makes the fish produce only male offspring.

オスだけが生まれるようにする 遺伝子ドライブを

In a few generations, there'll be no females left, no more carp.

放てばいいだけです

In theory, this means we could restore hundreds of native species

数世代の後にはメスがいなくなり コイは消え失せます

that have been pushed to the brink.

理論的には それによって 絶滅の危機に追いやられていた

OK, that's the good news,

何百種という在来種が 回復するでしょう

this is the bad news.

それが良い知らせですが

Gene drives are so effective

悪い知らせもあります

that even an accidental release could change an entire species,

遺伝子ドライブは 極めて効果が高く

and often very quickly.

誤って放ってしまうと 生物種全体を変えてしまう危険があります

Anthony James took good precautions.

それもごく速やかに

He bred his mosquitos in a bio-containment lab

アンソニー・ジェームズは 十分な予防措置を取っていました

and he also used a species that's not native to the US

生物学的封じ込めを施した 実験室内で蚊を繁殖させ

so that even if some did escape,

アメリカにはいない種を 使っていました

they'd just die off, there'd be nothing for them to mate with.

だから逃げ出したとしても

But it's also true that if a dozen Asian carp with the all-male gene drive

つがう相手がいなくて ただ死に絶えるだけです

accidentally got carried from the Great Lakes back to Asia,

しかしオスだけを生む遺伝子ドライブを 持つアジア産のコイが

they could potentially wipe out the native Asian carp population.

何かの手違いで10匹ほど 五大湖からアジアにもたらされたとしたら

And that's not so unlikely, given how connected our world is.

アジアの天然のコイを 払拭してしまうかもしれません

In fact, it's why we have an invasive species problem.

現在の繋がり合った世界では ありそうにないこととは言えません

And that's fish.

そもそも侵略的外来種の問題があるのも そのためなんですから

Things like mosquitos and fruit flies,

魚はまだ良いとして

there's literally no way to contain them.

蚊やショウジョウバエだと

They cross borders and oceans all the time.

閉じ込めようがありません

OK, the other piece of bad news

国境だろうと海だろうと 越えてしまいます

is that a gene drive might not stay confined

別の悪い知らせは

to what we call the target species.

遺伝子ドライブが

That's because of gene flow,

標的種の中に留まるとは 限らないことです

which is a fancy way of saying that neighboring species

遺伝子流動のためです

sometimes interbreed.

近縁の種は

If that happens, it's possible a gene drive could cross over,

異種交配することが あるということです

like Asian carp could infect some other kind of carp.

そうなると遺伝子ドライブが 種を越えて広まるかもしれません

That's not so bad if your drive just promotes a trait, like eye color.

アジア産のコイから 他の種のコイへというように

In fact, there's a decent chance that we'll see

遺伝子ドライブが 目の色のような形質を 広めるだけなら まだいいでしょう

a wave of very weird fruit flies in the near future.

実際 近い将来 すごく奇妙な ショウジョウバエの発生を目にする可能性は

But it could be a disaster

少なからずあります

if your drive is deigned to eliminate the species entirely.

遺伝子ドライブが 種を抹殺するようデザインされていたなら

The last worrisome thing is that the technology to do this,

とんでもない災厄に なりかねません

to genetically engineer an organism and include a gene drive,

懸念すべき最後の点は

is something that basically any lab in the world can do.

遺伝子組み換えして 遺伝子ドライブを組み込む技術というのは

An undergraduate can do it.

基本的に世界のどの実験室でも できるようなものだということです

A talented high schooler with some equipment can do it.

学部学生でもできるし

Now, I'm guessing that this sounds terrifying.

出来の良い高校生でも しかるべき設備があればできるでしょう

(Laughter)

少し怖い気がしてきたんじゃ ないでしょうか

Interestingly though, nearly every scientist I talk to

(笑)

seemed to think that gene drives were not actually that frightening or dangerous.

面白いことに 私が話した科学者のほとんどは

Partly because they believe that scientists will be

遺伝子ドライブが 怖いとも 危険だとも 思っていないようでした

very cautious and responsible about using them.

ある部分では 彼らが

(Laughter)

科学者なら 責任をもって 注意深くやるはずだと信じているためです

So far, that's been true.

(笑)

But gene drives also have some actual limitations.

これまでのところは 裏切られていません

So for one thing, they work only in sexually reproducing species.

しかしまた 遺伝子ドライブには 制限もあります

So thank goodness, they can't be used to engineer viruses or bacteria.

１つには 有性生殖を行う種にしか 使えないということがあります

Also, the trait spreads only with each successive generation.

だから ありがたいことに ウイルスやバクテリアを作るのには使えません

So changing or eliminating a population

また形質は 世代ごとにしか 広まりません

is practical only if that species has a fast reproductive cycle,

種全体を変えたり 抹殺したりといったことは

like insects or maybe small vertebrates like mice or fish.

生殖周期がごく短い種でしか 実際には起きないでしょう

In elephants or people, it would take centuries

昆虫とか ネズミや魚のような小型脊椎動物などです

for a trait to spread widely enough to matter.

ゾウや人間では 問題になるほど形質が広まるには

Also, even with CRISPR, it's not that easy to engineer a truly devastating trait.

何世紀もかかるでしょう

Say you wanted to make a fruit fly

また CRISPRを使おうと 本当に壊滅的な 形質を作り出すのは たやすくありません

that feeds on ordinary fruit instead of rotting fruit,

たとえばアメリカの農業に 打撃を与えるために

with the aim of sabotaging American agriculture.

腐った果物でなく 普通の果物を食べる

First, you'd have to figure out

ショウジョウバエを 作ろうと思ったとします

which genes control what the fly wants to eat,

まず ハエが食べたいものを制御する

which is already a very long and complicated project.

遺伝子を特定する 必要があります

Then you'd have to alter those genes to change the fly's behavior

これだけでもかなり長期の 難しいプロジェクトになるでしょう

to whatever you'd want it to be,

それからハエの行動を 変えるために

which is an even longer and more complicated project.

その遺伝子を変更する 必要がありますが

And it might not even work,

これは さらに長期の 難しいプロジェクトになるでしょう

because the genes that control behavior are complex.

それに うまくいかない 可能性もあります

So if you're a terrorist and have to choose

行動を制御する遺伝子は 複雑なためです

between starting a grueling basic research program

だからもしテロリストが

that will require years of meticulous lab work and still might not pan out,

失敗する可能性のある

or just blowing stuff up?

何年もかかる細心の 基礎研究に着手するか

You'll probably choose the later.

単に爆弾で吹き飛ばすかを 選ぶとしたら

This is especially true because at least in theory,

たぶん後者を選ぶでしょう

it should be pretty easy to build what's called a reversal drive.

ことに「リバーサル・ドライブ」と 呼ばれるものを作るのが

That's one that basically overwrites the change made by the first gene drive.

理論的には ごく簡単であることを 考えると なおさらです

So if you don't like the effects of a change,

リバーサル・ドライブは 遺伝子ドライブの 引き起こした変化を上書きします

you can just release a second drive that will cancel it out,

だから遺伝子ドライブによる変化が 気に入らなければ

at least in theory.

それをなかったことにする 第２のドライブを放てばいいだけです

OK, so where does this leave us?

少なくとも理論的には

We now have the ability to change entire species at will.

私たちは どういう地点に いるのでしょう？

Should we?

今や私たちは種を丸ごと 変えてしまう力を手に入れました

Are we gods now?

それはすべきことなのでしょうか？

I'm not sure I'd say that.

我々は神になったのか？

But I would say this:

それは分かりませんが

first, some very smart people

こうは言えます

are even now debating how to regulate gene drives.

第１に 非常に賢明な人々が

At the same time, some other very smart people

今も遺伝子ドライブを どう規制するか議論しています

are working hard to create safeguards,

同時に 他の非常に賢明な人々が

like gene drives that self-regulate or peter out after a few generations.

遺伝子ドライブが自主規制したり 数世代で減少に転じ消滅するといった

That's great.

保護策を作ろうと 取り組んでいます

But this technology still requires a conversation.

これは素晴らしいことです