What you need to know about CRISPR | Ellen Jorgensen

翻訳: Kazunori Akashi 校正: Masaki Yanagishita

So, has everybody heard of CRISPR?

皆さん「CRISPR」について 聞いたことは？

I would be shocked if you hadn't.

聞いたことがなかったら 私にはショックですね

This is a technology -- it's for genome editing --

これはゲノム編集の技術で

and it's so versatile and so controversial

とても用途が広く 論争も多いので

that it's sparking all sorts of really interesting conversations.

実に興味深い あらゆる議論が 巻き起こっています

Should we bring back the woolly mammoth?

ケナガマンモスを復活させるべきか？

Should we edit a human embryo?

ヒト胚の編集はすべきか？

And my personal favorite:

そして私のお気に入りは これ

How can we justify wiping out an entire species

この技術を使って 人類にとって害があると

that we consider harmful to humans

考えられている種を

off the face of the Earth,

地球上から完全に滅ぼすことが 正当化できるか？

using this technology?

This type of science is moving much faster

この科学の分野は それを管理する規制の仕組みより

than the regulatory mechanisms that govern it.

はるかに速く進んでいます

And so, for the past six years,

だから私が この６年間

I've made it my personal mission

自分の使命として行動してきたのは

to make sure that as many people as possible understand

できるだけ多くの人に このような技術と その影響を

these types of technologies and their implications.

しっかり理解してもらうためです

Now, CRISPR has been the subject of a huge media hype,

CRISPR は マスコミが騒ぐ 格好のネタになっていて

and the words that are used most often are "easy" and "cheap."

その中で最もよく使われる言葉が 「簡単」と「安価」です

So what I want to do is drill down a little bit deeper

そこで私が少し掘り下げて 検討したいのは

and look into some of the myths and the realities around CRISPR.

CRISPR にまつわる 神話と現実についてです

If you're trying to CRISPR a genome,

ゲノムにCRISPRを使う場合

the first thing that you have to do is damage the DNA.

はじめにDNAに 傷をつけなければなりません

The damage comes in the form of a double-strand break

この傷は 二重らせんを ２本鎖とも切断するという

through the double helix.

形をとります

And then the cellular repair processes kick in,

すると細胞の修復プロセスが 始まるので

and then we convince those repair processes

このプロセスに対して 自然な編集ではなく

to make the edit that we want,

私たちが望む編集をするように

and not a natural edit.

働きかけます

That's how it works.

そういう仕組です

It's a two-part system.

このシステムは ２つの部分から成ります

You've got a Cas9 protein and something called a guide RNA.

１つは「Cas9タンパク質」 もう１つは「ガイドRNA」で

I like to think of it as a guided missile.

こちらは誘導ミサイルのようなものです

So the Cas9 -- I love to anthropomorphize --

さてCas9 は― 私はよく擬人化するんですが

so the Cas9 is kind of this Pac-Man thing

Cas9 はDNAをかじろうとする

that wants to chew DNA,

パックマンのようなもので

and the guide RNA is the leash that's keeping it out of the genome

ガイドRNAは 自分と適合する部位を 見つけるまで

until it finds the exact spot where it matches.

ゲノムから Cas9を遠ざけておく リードのようなものです

And the combination of those two is called CRISPR.

この２つを合わせて CRISPRと呼びます

It's a system that we stole

このシステムは 遥か太古の

from an ancient, ancient bacterial immune system.

バクテリアの免疫機構を 真似たものです

The part that's amazing about it is that the guide RNA,

すごいのは ガイドRNAの中の

only 20 letters of it,

わずか20塩基が

are what target the system.

標的を定めるという点です

This is really easy to design,

設計も実に簡単ですし

and it's really cheap to buy.

購入しても安価です

So that's the part that is modular in the system;

それはシステム内で モジュールになっていて

everything else stays the same.

他の部分はまったく変わりません

This makes it a remarkably easy and powerful system to use.

そのおかげで とても簡単で 強力なシステムになっています

The guide RNA and the Cas9 protein complex together

ガイドRNAとCas9タンパク質は 複合体を形成し

go bouncing along the genome,

ゲノムのあちこちにぶつかり

and when they find a spot where the guide RNA matches,

ガイドRNAと 適合する部位を見つけると

then it inserts between the two strands of the double helix,

二重らせんの２本鎖の間にもぐり込み

it rips them apart,

DNAを引き離して

that triggers the Cas9 protein to cut,

Cas9タンパク質による 切断を誘発します

and all of a sudden,

すると突然

you've got a cell that's in total panic

DNAの一部が壊れるため

because now it's got a piece of DNA that's broken.

細胞は完全に パニックに陥ります

What does it do?

細胞はどうするのか？

It calls its first responders.

初期対応システムを呼び出します

There are two major repair pathways.

主な修復過程は２つあります

The first just takes the DNA and shoves the two pieces back together.

１つ目は 切断されたDNAを 無理やり元のようにくっつけます

This isn't a very efficient system,

これは あまり効率が良くありません

because what happens is sometimes a base drops out

塩基が欠落したり 付け足されたりする

or a base is added.

場合があるからです

It's an OK way to maybe, like, knock out a gene,

遺伝子の機能を無効にする場合には まあ 悪くない方法でしょうが

but it's not the way that we really want to do genome editing.

ゲノム編集には あまり向きません

The second repair pathway is a lot more interesting.

もう１つの修復過程は はるかに興味深いものです

In this repair pathway,

この修復過程では

it takes a homologous piece of DNA.

DNAの相同部位が必要です

And now mind you, in a diploid organism like people,

ヒトのような２倍体生物は

we've got one copy of our genome from our mom and one from our dad,

ゲノムの一つのコピーを母親から もう一つを父親から受け取るので

so if one gets damaged,

一方が損傷を受けても

it can use the other chromosome to repair it.

もう一方の染色体を使って 修復できます

So that's where this comes from.

これが この修復過程の源です

The repair is made,

修復が完了し

and now the genome is safe again.

ゲノムは また元通りになります

The way that we can hijack this

この過程を乗っ取るためには

is we can feed it a false piece of DNA,

偽物のDNAの断片を与えます

a piece that has homology on both ends

この断片の両端は相同ですが

but is different in the middle.

真ん中は違うものです

So now, you can put whatever you want in the center

こうすると中央に 何でも好きに挿入して

and the cell gets fooled.

細胞を騙すことができます

So you can change a letter,

こうして塩基の変更や削除が

you can take letters out,

可能になりますが

but most importantly, you can stuff new DNA in,

極めて重要な点は まるでトロイの木馬のように

kind of like a Trojan horse.

新しいDNAを挿入できることです

CRISPR is going to be amazing,

CRISPRは驚くべきものに なるでしょう

in terms of the number of different scientific advances

この技術から生じるであろう 様々な科学の進歩は

that it's going to catalyze.

膨大な数に上るからです

The thing that's special about it is this modular targeting system.

この技術が特別なのは モジュール式標的システムという点です

I mean, we've been shoving DNA into organisms for years, right?

我々は長年 強引に DNAを生物へ導入してきましたが

But because of the modular targeting system,

このモジュール式 標的システムのおかげで

we can actually put it exactly where we want it.

DNAを意図した場所に 挿入できるのです

The thing is that there's a lot of talk about it being cheap

ただ問題なのは この技術が「安価で簡単」と

and it being easy.

言われ過ぎていることです

And I run a community lab.

私はコミュニティー・ラボを 運営していますが

I'm starting to get emails from people that say stuff like,

いろいろな人から こんなメールが来るようになりました

"Hey, can I come to your open night

「夕方 ラボが開いてる時に行って

and, like, maybe use CRISPR and engineer my genome?"

CRISPRとか使って 自分のゲノムを操作できる？」

(Laugher)

（笑）

Like, seriously.

本気でそう言って来るんです

I'm, "No, you can't."

私は「それは無理です」と答えます

(Laughter)

（笑）

"But I've heard it's cheap. I've heard it's easy."

「でも値段が安くて 簡単だって聞いたよ」

We're going to explore that a little bit.

この点について検討しましょう

So, how cheap is it?

どのくらい安価なのか？

Yeah, it is cheap in comparison.

確かに相対的には安価です

It's going to take the cost of the average materials for an experiment

実験に使う試薬の平均が 数千ドルだったものが

from thousands of dollars to hundreds of dollars,

数百ドルになるでしょうし

and it cuts the time a lot, too.

時間も大幅に短縮できます

It can cut it from weeks to days.

何週間単位から 何日単位になるのです

That's great.

これはいいことです

You still need a professional lab to do the work in;

それでも作業するには 専門の研究室が必要です

you're not going to do anything meaningful outside of a professional lab.

プロ用の研究室以外で 意味のあることはできないのです

I mean, don't listen to anyone who says

「キッチンでも できる」なんて言葉を

you can do this sort of stuff on your kitchen table.

本気にしてはいけません

It's really not easy to do this kind of work.

こういった研究は 簡単なものではないんです

Not to mention, there's a patent battle going on,

それに加えて 特許をめぐって係争中なので

so even if you do invent something,

たとえ何か発明できたとしても

the Broad Institute and UC Berkeley are in this incredible patent battle.

ブロード研究所とUCバークレー校の 壮絶な特許闘争に巻き込まれます

It's really fascinating to watch it happen,

この闘争の展開は 実に興味深くて

because they're accusing each other of fraudulent claims

主張は嘘だと 互いに非難し合い

and then they've got people saying,

こんな証言を提出しています

"Oh, well, I signed my notebook here or there."

「確かに自分の実験ノートに サインしたよ」って

This isn't going to be settled for years.

和解には何年もかかるでしょう

And when it is,

それに和解しても

you can bet you're going to pay someone a really hefty licensing fee

この技術を応用するには 巨額のライセンス料がかかることに

in order to use this stuff.

なるはずです

So, is it really cheap?

これで本当に安いと 言えるでしょうか？

Well, it's cheap if you're doing basic research and you've got a lab.

することが基礎研究で 自前の研究室があれば 安いでしょう

How about easy? Let's look at that claim.

では簡単でしょうか？ この点を検討しましょう

The devil is always in the details.

悪魔は常に細部に宿ります

We don't really know that much about cells.

細胞について 実は まだよくわかっていません

They're still kind of black boxes.

未だにブラック・ボックスなのです

For example, we don't know why some guide RNAs work really well

例えば ある種のガイドRNAは うまく機能するのに

and some guide RNAs don't.

別のが機能しない理由は わかっていません

We don't know why some cells want to do one repair pathway

ある細胞が 一つの修復過程をとり 別の細胞は他の修復過程をとる

and some cells would rather do the other.

その理由もわかっていません

And besides that,

それ以外に

there's the whole problem of getting the system into the cell

そもそも このシステムを 細胞に導入すること自体に

in the first place.

問題があります

In a petri dish, that's not that hard,

培養皿の中なら それほど難しくないのに

but if you're trying to do it on a whole organism,

個体全体に適用するのは

it gets really tricky.

とても厄介なのです

It's OK if you use something like blood or bone marrow --

血液や骨髄のようなものの場合は 問題ありませんし

those are the targets of a lot of research now.

これらは現在 たくさん研究されています

There was a great story of some little girl

ある白血病の少女が

who they saved from leukemia

CRISPRに先行する技術を用いて

by taking the blood out, editing it, and putting it back

採血し 血液細胞の遺伝子を編集して 体内に戻すことで

with a precursor of CRISPR.

助かったという 素晴らしい話もありました

And this is a line of research that people are going to do.

みんな こういった研究を 進めていくでしょう

But right now, if you want to get into the whole body,

でも現状では体全体に 導入しようとすれば

you're probably going to have to use a virus.

ウイルスを使う必要があるでしょう

So you take the virus, you put the CRISPR into it,

CRISPRを ウイルスに導入し

you let the virus infect the cell.

細胞に感染させるのです

But now you've got this virus in there,

ただ ウイルスを体内に入れると

and we don't know what the long-term effects of that are.

その長期的な影響は わかりません

Plus, CRISPR has some off-target effects,

さらにCRISPRでは 可能性はごくわずかですが

a very small percentage, but they're still there.

標的外の部位を切断する事があります

What's going to happen over time with that?

長い期間には どんなことが起こるでしょう？

These are not trivial questions,

これらは瑣末な問題ではなく

and there are scientists that are trying to solve them,

解決しようとしている 科学者たちもいますし

and they will eventually, hopefully, be solved.

おそらく いつか 解消されるでしょう

But it ain't plug-and-play, not by a long shot.

でも即 利用可能というわけでは ありません

So: Is it really easy?

そうなると簡単と言えるでしょうか？

Well, if you spend a few years working it out in your particular system,

特定のシステムについて 数年間かけて解決するなら

yes, it is.

簡単でしょう

Now the other thing is,

さらに別の問題は

we don't really know that much about how to make a particular thing happen

ゲノムの特定の部位を変更して 思い通りの結果を出す方法が

by changing particular spots in the genome.

あまりよくわかっていないことです

We're a long way away from figuring out

例えばブタに羽根を 生やす方法がわかるのは

how to give a pig wings, for example.

ずっと先のことでしょう

Or even an extra leg -- I'd settle for an extra leg.

足を１本 増やす位で 我慢するとしてもです

That would be kind of cool, right?

それが可能なら すごいでしょう？

But what is happening

一方 実際には

is that CRISPR is being used by thousands and thousands of scientists

CRISPRは 何千もの科学者たちによって

to do really, really important work,

極めて重要な研究で使われています

like making better models of diseases in animals, for example,

例えば動物を使って より優れた疾患モデルを作る研究や

or for taking pathways that produce valuable chemicals

有益な化学物質の 生成過程をとりあげて

and getting them into industrial production in fermentation vats,

それを産業製造規模にして 発酵タンクで利用する研究

or even doing really basic research on what genes do.

遺伝子の役割に関する 基礎研究にも使われています

This is the story of CRISPR we should be telling,

これこそ 私たちが伝えるべき CRISPRの話です

and I don't like it that the flashier aspects of it

私は こういうことが全部 派手な面に埋もれてしまうのが

are drowning all of this out.

気に入らないのです

Lots of scientists did a lot of work to make CRISPR happen,

CRISPRを実現するために 多くの科学者が 多くの研究をしてきました

and what's interesting to me

そして私が興味があるのは

is that these scientists are being supported by our society.

この科学者たちが 私たちの社会に支えられていることです

Think about it.

考えてみてください

We've got an infrastructure that allows a certain percentage of people

私たちの社会にはインフラがあり

そのおかげで 一定の割合の人々が 常に研究をしていられるのです

to spend all their time doing research.

That makes us all the inventors of CRISPR,

この事実によって 私たち全員が CRISPRの発明者であり

and I would say that makes us all the shepherds of CRISPR.

その番人になっていると 言って過言ではないでしょう

We all have a responsibility.

私たち全員に責任があります

So I would urge you to really learn about these types of technologies,

だから 皆さんに こういった技術を学んで欲しいのです

because, really, only in that way

なぜなら そうすることで初めて

are we going to be able to guide the development of these technologies,

こういう技術の発達や活用方法を

the use of these technologies

自分たちの手で導くことが できるようになり

and make sure that, in the end, it's a positive outcome --

最終的には 有益な成果として

for both the planet and for us.

この地球と我々に もたらされるのですから

Thanks.

ありがとう

(Applause)

（拍手）