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So it all came to life
翻訳: Eriko T 校正: Reiko Bovee
in a dark bar in Madrid.
ある日
I encountered my colleague from McGill, Michael Meaney.
マドリッドの薄暗いバーで
And we were drinking a few beers,
マギル大学の同僚 マイケル・ミーニーに ばったり出会いました
and like scientists do,
一緒にビールを飲むと
he told me about his work.
科学者の常として
And he told me that he is interested in how mother rats lick their pups
彼は自分の研究のことを話しました
after they were born.
彼の興味は母親ラットが 生まれたばかりの子供を舐める
And I was sitting there and saying,
という行為でした
"This is where my tax dollars are wasted --
そこで私はこう言いました
(Laughter)
「そんなことに 私の税金は浪費されてるんだな
on this kind of soft science."
(笑)
And he started telling me
こんな『ソフトサイエンス』に」
that the rats, like humans,
それで彼は
lick their pups in very different ways.
人間も育児の仕方はそれぞれだけど
Some mothers do a lot of that,
母親ラットの子供の舐め方も様々だ と説明し始めました
some mothers do very little,
非常に熱心に育児に励む母親がいる一方
and most are in between.
ほとんど無関心な母親もおり
But what's interesting about it
大半はその中間です
is when he follows these pups when they become adults --
でももっと面白いのは
like, years in human life, long after their mother died.
これらの赤ちゃんラットが成長したときのこと
They are completely different animals.
母ラットが死んだずっと後で 人間なら何年も後に相当する頃に
The animals that were licked and groomed heavily,
彼らは全く違った性格になっています
the high-licking and grooming,
より熱心に舐められ 毛繕いされた個体は
are not stressed.
そのために
They have different sexual behavior.
リラックスしており
They have a different way of living
彼らの性行動や
than those that were not treated as intensively by their mothers.
生活の仕方が
So then I was thinking to myself:
母親にそれほど構われなかった 個体とは違っていました
Is this magic?
そこで考えました
How does this work?
魔法だろうか?
As geneticists would like you to think,
どういうことだろう?
perhaps the mother had the "bad mother" gene
遺伝子学者たちは
that caused her pups to be stressful,
母親が「悪い遺伝子」を 持っていれば
and then it was passed from generation to generation;
子供はストレス耐性がない子供になり
it's all determined by genetics.
それが後の世代に受け継がれる
Or is it possible that something else is going on here?
つまり遺伝子により全てが決まる と説明するかも知れません
In rats, we can ask this question and answer it.
しかし それ以外に何か 起きている可能性は?
So what we did is a cross-fostering experiment.
ラットを使い この疑問の答えを 探し出すことができます
You essentially separate the litter, the babies of this rat, at birth,
それで交換哺育の実験をしました
to two kinds of fostering mothers --
子ネズミたちを2種類の
not the real mothers, but mothers that will take care of them:
養母へとあてがいます
high-licking mothers and low-licking mothers.
実の母親ではありませんが 哺育をさせます
And you can do the opposite with the low-licking pups.
よく舐める母親と あまり舐めない母親です
And the remarkable answer was,
あまり舐めない母親の子供には よく舐める母親を充てがいました
it wasn't important what gene you got from your mother.
なんと結果は
It was not the biological mother that defined this property of these rats.
母親からの遺伝子は 問題ではありませんでした
It is the mother that took care of the pups.
ラットの特性を決定していたのは 産みの母親では無く
So how can this work?
子ネズミたちを世話した母親でした
I am an a epigeneticist.
どういうことでしょうか?
I am interested in how genes are marked
私はエピジェネティクス研究者で
by a chemical mark
遺伝子が胚発生時 つまり我々が母親の胎内にいる間に
during embryogenesis, during the time we're in the womb of our mothers,
どのように化学的な印をつけられ
and decide which gene will be expressed
どの組織でどの遺伝子が発現するかを
in what tissue.
決定づけられるかという仕組みに
Different genes are expressed in the brain than in the liver and the eye.
興味があります
And we thought: Is it possible
脳では肝臓や眼とは違った遺伝子が発現します
that the mother is somehow reprogramming the gene of her offspring
そこで こう考えてみました
through her behavior?
ひょっとして母親は 行動を通じて 子どもの遺伝子を
And we spent 10 years,
リプログラムするのではないか?
and we found that there is a cascade of biochemical events
そして10年をかけて
by which the licking and grooming of the mother, the care of the mother,
生化学的な作用が 影響することを発見しました
is translated to biochemical signals
母親によるグルーミングや 子供を舐めるという行為が
that go into the nucleus and into the DNA
生化学的シグナルへと翻訳され
and program it differently.
それが細胞核そしてDNAへ伝わって
So now the animal can prepare itself for life:
それらをプログラムし直し 変化させていたのです
Is life going to be harsh?
こうしてラットは その一生に向けて準備をするわけです
Is there going to be a lot of food?
厳しい一生になるだろうか?
Are there going to be a lot of cats and snakes around,
食べ物は豊富にある環境だろうか?
or will I live in an upper-class neighborhood
猫や蛇が多くいる環境だろうか?
where all I have to do is behave well and proper,
それとも上流階級の住宅地で
and that will gain me social acceptance?
社会に受け入れられるよう
And now one can think about how important that process can be
行儀よくしているだけでいい 気楽な生活だろうか?
for our lives.
そのプロセスがどれほど 我々の人生に重要かを
We inherit our DNA from our ancestors.
考えてみましょう
The DNA is old.
私たちは先祖のDNAを受け継ぎます
It evolved during evolution.
DNAは古いものです
But it doesn't tell us if you are going to be born in Stockholm,
人類の進化とともに進化しました
where the days are long in the summer and short in the winter,
でもそれは夏は日が長く冬は短い ストックホルムで
or in Ecuador,
自分が生まれることになるのか
where there's an equal number of hours for day and night all year round.
エクアドルのような
And that has such an enormous [effect] on our physiology.
年中昼夜の時間が半々の国で 生まれるのかなど予測してくれません
So what we suggest is, perhaps what happens early in life,
それが私たちに大きな生理的影響を 与えるとしてもです
those signals that come through the mother,
私たちのアイデアは おそらく生まれてすぐに
tell the child what kind of social world you're going to be living in.
母親から伝えられたシグナルが
It will be harsh, and you'd better be anxious and be stressful,
子供に どんな社会環境が待ち受けているかを 教えているというものです
or it's going to be an easy world, and you have to be different.
厳しい環境になるなら 気持ちを尖らせてストレスを持ち
Is it going to be a world with a lot of light or little light?
優しい環境になるなら それとは違った感じになるのは当然です
Is it going to be a world with a lot of food or little food?
光に溢れる あるいは薄暗い環境でしょうか?
If there's no food around,
食べ物が溢れる または少ない環境でしょうか?
you'd better develop your brain to binge whenever you see a meal,
食べ物の欠乏した環境では
or store every piece of food that you have as fat.
食餌が手に入る度に たらふく食べることを脳は学び
So this is good.
また身体は それを無駄なく 脂肪として蓄えるようになります
Evolution has selected this
これは良いことです
to allow our fixed, old DNA to function in a dynamic way
このように進化の選択により
in new environments.
固定化した古来のDNAが 様々な新たな環境でダイナミックに
But sometimes things can go wrong;
機能できるようになったのです
for example, if you're born to a poor family
まあでも時にはうまく行かず
and the signals are, "You better binge,
例えば 貧しい家庭に生まれたら
you better eat every piece of food you're going to encounter."
シグナルは「食べまくれ
But now we humans and our brain have evolved,
目に入る食べ物は全部食べるんだ」 と言うでしょう
have changed evolution even faster.
しかし人間とその脳は進化し
Now you can buy McDonald's for one dollar.
進化も加速させました
And therefore, the preparation that we had by our mothers
マクドナルドのハンバーガーを 1ドルで買えます
is turning out to be maladaptive.
そうして 母親から伝えられた情報は
The same preparation that was supposed to protect us from hunger and famine
現状に不適応ということになります
is going to cause obesity,
飢饉や飢餓から 守ってくれるはずの遺伝情報は
cardiovascular problems and metabolic disease.
そうする代わりに
So this concept that genes could be marked by our experience,
肥満や循環器系や代謝の疾患などを 引き起こしてしまいます
and especially the early life experience,
特に人生の初期に 遺伝子に対して 経験の刻印が
can provide us a unifying explanation
刻まれるという考えにより
of both health and disease.
健康と疾病 両方についての
But is true only for rats?
統合的な説明がつきます
The problem is, we cannot test this in humans,
これはラットだけに 起こる現象でしょうか?
because ethically, we cannot administer child adversity in a random way.
問題は こんな実験を 人間にはできないことです
So if a poor child develops a certain property,
倫理的にも子供を 無作為に苦しめてはいけません
we don't know whether this is caused by poverty
もし貧しい子供に ある特質が現れたとしても
or whether poor people have bad genes.
それは貧しさから来たものなのか
So geneticists will try to tell you that poor people are poor
貧しい人々は悪い遺伝子を持つのか はっきりしません
because their genes make them poor.
遺伝子学者たちは 貧しい人々が貧しくなった―
Epigeneticists will tell you
遺伝的な要因を 挙げるでしょうが
poor people are in a bad environment or an impoverished environment
エピジェネティクス学者は
that creates that phenotype, that property.
貧しい人々が 悪い環境や困窮した環境に住み
So we moved to look into our cousins, the monkeys.
彼らにこの特質を持つ表現型が 発現すると言うでしょう
My colleague, Stephen Suomi, has been rearing monkeys
それで人間に近いサルを見てみました
in two different ways:
私の同僚 スティーブン・スオミは 2種類の方法で
randomly separated the monkey from the mother
サルを育てています
and reared her with a nurse
サルを無作為に母親から引き離し
and surrogate motherhood conditions.
他のメスに育てさせました
So these monkeys didn't have a mother; they had a nurse.
代理母というわけです
And other monkeys were reared with their normal, natural mothers.
これらのサルは 母親ではなく乳母に育てられ
And when they were old, they were completely different animals.
他のサルは 自分の母親たちに育てられます
The monkeys that had a mother did not care about alcohol,
そして育った時 彼らは全く違っていました
they were not sexually aggressive.
母親と育ったサルは アルコールに興味を示さず
The monkeys that didn't have a mother were aggressive, were stressed
性的に攻撃的ではありませんでした
and were alcoholics.
母親がいなかったサルたちは 攻撃的でストレス耐性が無く
So we looked at their DNA early after birth, to see:
アルコール依存症になりました
Is it possible that the mother is marking?
我々は誕生直後の 彼らのDNAを観察しました
Is there a signature of the mother in the DNA of the offspring?
母親が刻印をしているのだろうか?
These are Day-14 monkeys,
子供のDNAに母親の印があるだろうか?
and what you see here is the modern way by which we study epigenetics.
出生後14日目のサルです
We can now map those chemical marks, which we call methylation marks,
現在はこうして エピジェネティクスを研究します
on DNA at a single nucleotide resolution.
今日 メチル化マークと呼ばれる これらの化学的マークの存在部分が特定でき
We can map the entire genome.
単一ヌクレオチドの解像度で 全ゲノムにわたった地図が作れます
We can now compare the monkey that had a mother or not.
こうして 母がいたサルと そうでないサルを比較できます
And here's a visual presentation of this.
これがその情報を チャートにしたものです
What you see is the genes that got more methylated are red.
よりメチル化された遺伝子は赤い色で
The genes that got less methylated are green.
メチル化が比較的少なかった遺伝子は 緑色で表されています
You can see many genes are changing,
多くの遺伝子に 変化がおきている様子がわかります
because not having a mother is not just one thing --
母親がいないことは
it affects the whole way;
あらゆる点で影響を及ぼします
it sends signals about the whole way your world is going to look
その子が成人したとき 人生がどうなるかに
when you become an adult.
あらゆるシグナルを送ります
And you can see the two groups of monkeys
2種のサル群は
extremely well-separated from each other.
お互いに大きく違っています
How early does this develop?
どれくらい早期にこれが発達するか?
These monkeys already didn't see their mothers,
これらのサルは母親に会っていないという
so they had a social experience.
社会的体験をしています
Do we sense our social status, even at the moment of birth?
生まれたばかりの瞬間にも 社会的地位の感覚はあるのか?
So in this experiment, we took placentas of monkeys
この実験では 色々な社会的地位のサルの
that had different social status.
胎盤を採取しました
What's interesting about social rank is that across all living beings,
面白いことに あらゆる生物の社会的構造に
they will structure themselves by hierarchy.
社会的地位の階層が見られます
Monkey number one is the boss;
第1位のサルはボスです
monkey number four is the peon.
第4位のサルは下僕
You put four monkeys in a cage,
4匹のサルを一緒の檻に入れると
there will always be a boss and always be a peon.
いつもボスザルと下僕が決まります
And what's interesting is that the monkey number one
面白いのは第1位のサルは
is much healthier than monkey number four.
第4位のサルよりもずっと健康なことです
And if you put them in a cage,
そして彼らを一緒の檻に入れると
monkey number one will not eat as much.
第1位のサルは それほど餌を食べず
Monkey number four will eat [a lot].
第4位のサルが たくさん食べます
And what you see here in this methylation mapping,
このメチル化マッピングに 現れているのは
a dramatic separation at birth
生まれながらに驚く程顕著な
of the animals that had a high social status
社会的地位の高いサルと
versus the animals that did not have a high status.
そうでないサルとの違いです
So we are born already knowing the social information,
私たちは すでに社会的情報を 持って生まれて来るということです
and that social information is not bad or good,
その情報は良い悪いとか そう言うものではなく
it just prepares us for life,
単に私たちがそれぞれ生物的に
because we have to program our biology differently
プログラムを行い人生に向けて 準備できるようにするものです
if we are in the high or the low social status.
社会的に高い地位にいるか 低い地位にいるか
But how can you study this in humans?
でも人間についてはどう研究すれば?
We can't do experiments, we can't administer adversity to humans.
人間を実験に利用したり 困難な状況に陥れることはできません
But God does experiments with humans,
しかし神が人間に行う実験があります
and it's called natural disasters.
天災というものです
One of the hardest natural disasters in Canadian history
カナダの史上最も熾烈な自然災害は
happened in my province of Quebec.
ケベックの
It's the ice storm of 1998.
1998年の大吹雪です
We lost our entire electrical grid because of an ice storm
大吹雪で電力網が 停まってしまいました
when the temperatures were, in the dead of winter in Quebec,
ケベックの気温は -30℃ から -35℃ 程度まで
minus 20 to minus 30.
下がりました
And there were pregnant mothers during that time.
その当時妊娠していた 母親たちがいましたが
And my colleague Suzanne King followed the children of these mothers
同僚のスザンヌ・キングが その子供たちの成長を
for 15 years.
15年にわたり追跡しました
And what happened was, that as the stress increased --
ストレスが大きかった場合に 何が起きたか
and here we had objective measures of stress:
以下が客観的なストレス尺度です
How long were you without power? Where did you spend your time?
電力無しでどれ位過ごしたか? その間をどこで過ごしたか?
Was it in your mother-in-law's apartment or in some posh country home?
義母のアパートだったか 郊外の立派なお屋敷か?
So all of these added up to a social stress scale,
こうした情報を 社会的ストレススケールに反映した上で
and you can ask the question:
こんな質問をします
How did the children look?
子供たちはどうなったか?
And it appears that as stress increases,
ストレスが大きくなるほど
the children develop more autism,
子供達の自閉症率は高く
they develop more metabolic diseases
代謝疾患の率も高く
and they develop more autoimmune diseases.
自己免疫疾患の発症の割合も 高かったのです
We would map the methylation state,
メチル化状態をマッピングすると
and again, you see the green genes becoming red as stress increases,
緑だった部分がストレスの 増大と共に赤くなり
the red genes becoming green as stress increases,
赤い遺伝子がストレスの減少と共に 緑色に変化していきます
an entire rearrangement of the genome in response to stress.
ゲノムの再配列がストレスに 反応して起こっています
So if we can program genes,
もし遺伝子をプログラムできるなら
if we are not just the slaves of the history of our genes,
― 私たちが遺伝子に刻まれた 歴史の奴隷とならず
that they could be programmed, can we deprogram them?
書き込まれたプログラムを 消去できるとしたらどうでしょう?
Because epigenetic causes can cause diseases like cancer,
なぜならエピジェネティクスが誘因となって
metabolic disease
代謝疾患や
and mental health diseases.
精神疾患が引き起されるからです
Let's talk about cocaine addiction.
コカイン中毒の話をしましょう
Cocaine addiction is a terrible situation
コカイン中毒は
that can lead to death and to loss of human life.
人の命を奪うこともある恐ろしいものです
We asked the question:
私たちの考えは
Can we reprogram the addicted brain
依存症になった脳を再プログラムして
to make that animal not addicted anymore?
依存症を消し去れないものだろうか というものでした
We used a cocaine addiction model
人間の症状を再現できる
that recapitulates what happens in humans.
コカイン中毒モデルを使いました
In humans, you're in high school,
人間だと 高校生が
some friends suggest you use some cocaine,
友達にコカインを勧められ
you take cocaine, nothing happens.
それを吸っても何も起きませんが
Months pass by, something reminds you of what happened the first time,
数ヶ月経って 何かのきっかけで 最初の快感を思い出し
a pusher pushes cocaine,
コカイン売人の誘惑に負け
and you become addicted and your life has changed.
ついには薬物依存症となり 人生は変わってしまいます
In rats, we do the same thing.
ラットを使ってこの実験をします
My colleague, Gal Yadid,
同僚のガル・ヤディドは
he trains the animals to get used to cocaine,
ラットにコカインを与え
then for one month, no cocaine.
それから1ヶ月コカイン投与を中断します
Then he reminds them of the party when they saw the cocaine the first time
それから最初のコカインの味と快感を
by cue, the colors of the cage when they saw cocaine.
その時のケージの色で思い出させると
And they go crazy.
ラットたちは狂ったようになり
They will press the lever to get cocaine
コカインを手に入れる為 死ぬまで
until they die.
レバーを押し続けます
We first determined that the difference between these animals
まず 確認された これらのラットの変化は
is that during that time when nothing happens,
コカインが彼らの手に入らず 何も起こっていない期間に
there's no cocaine around,
エピゲノムが再配列されていたことです
their epigenome is rearranged.
彼らの遺伝子は ある方法で修飾され
Their genes are re-marked in a different way,
何かがトリガーとなり
and when the cue comes, their genome is ready
この中毒性の表現型が 発現するようになります
to develop this addictive phenotype.
それでこれらのラットに 対象のエピジェネティックマーカーの
So we treated these animals with drugs that either increase DNA methylation,
DNAメチル化を促進する薬や
which was the epigenetic marker to look at,
エピジェネティックマーカーを 減少させる薬を投与しました
or decrease epigenetic markings.
それで わかったことは DNAメチル化を促進させると
And we found that if we increased methylation,
ラットは より必死に
these animals go even crazier.
コカインをもっと求めるのです
They become more craving for cocaine.
しかしメチル化されたDNAを減らすと
But if we reduce the DNA methylation,
ラットの中毒症状は無くなりました
the animals are not addicted anymore.
彼らを再プログラム化できたのです
We have reprogrammed them.
エピジェネティック薬とその他の薬の
And a fundamental difference between an epigenetic drug
根本的な違いは
and any other drug
エピジェネティック薬は
is that with epigenetic drugs,
経験の刻印を取り除き
we essentially remove the signs of experience,
それ以降は
and once they're gone,
同じ経験をしない限り その状態に戻ることはありません
they will not come back unless you have the same experience.
ラットはリプログラムされたのです
The animal now is reprogrammed.
30日後 あるいは60日後に 動物を再度見てみると
So when we visited the animals 30 days, 60 days later,
これは人間の時間では 何年も後ということですが
which is in human terms many years of life,
一回のエピジェネティック薬の効果で 中毒症状が見られませんでした
they were still not addicted -- by a single epigenetic treatment.
では DNAについて 何が分かったのでしょう
So what did we learn about DNA?
DNAは単なる文字の羅列ではありません
DNA is not just a sequence of letters;
単なるシナリオでもありません
it's not just a script.
DNAはダイナミックな映画です
DNA is a dynamic movie.
私たちの体験はインタラクティブな 映画に書き込まれていくのです
Our experiences are being written into this movie, which is interactive.
例えると あなたはDNAという あなたの人生を物語る映画を
You're, like, watching a movie of your life, with the DNA,
観ているようなものです
with your remote control.
俳優を退場させたり 出演させたりできて
You can remove an actor and add an actor.
遺伝子は決定論的な性質を 持っているにもかかわらず
And so you have, in spite of the deterministic nature of genetics,
遺伝による表現型を コントロールできます
you have control of the way your genes look,
これはがんや精神疾患などの深刻な疾患を
and this has a tremendous optimistic message
不適応だと捉えて 新たなアプローチで取り組めるという
for the ability to now encounter some of the deadly diseases
不適応だと捉えて 新たなアプローチで取り組めるという
like cancer, mental health,
非常に楽観的なメッセージだと言えます
with a new approach,
非常に楽観的なメッセージだと言えます
looking at them as maladaptation.
もしエピジェネティクス的に介入できれば
And if we can epigenetically intervene,
映画から俳優を退場させ
[we can] reverse the movie by removing an actor
新たな物語を始めさせることができます
and setting up a new narrative.
今日のお話は
So what I told you today is,
私たちのDNAが2つの要素で 構成されているということでした
our DNA is really combined of two components,
2層の情報
two layers of information.
古い情報の層は
One layer of information is old,
何百万年もかかり進化して来ました
evolved from millions of years of evolution.
それは固定化していて 変わるのは難しく
It is fixed and very hard to change.
もう一方は エピジェネティック層で
The other layer of information is the epigenetic layer,
柔軟にダイナミックに変化します
which is open and dynamic
それがインタラクティブな物語を展開し
and sets up a narrative that is interactive,
私たちに運命をかなり コントロールさせてくれ
that allows us to control, to a large extent, our destiny,
子供達の運命を助け
to help the destiny of our children
願わくば人類を長らく苦しめて来た
and to hopefully conquer disease
病気や深刻な健康問題を
and serious health challenges
克服させてくれるかもしれません
that have plagued humankind for a long time.
私たちが遺伝子によって形作られていても
So even though we are determined
私たちが遺伝子によって形作られていても
by our genes,
自分の責任で生きる人生になるよう―
we have a degree of freedom
方向付ける自由の余地はあるのです
that can set up our life to a life of responsibility.
ありがとうございました
Thank you.
(拍手)
(Applause)