CRISPRのアイデンティティ危機と「自己編集する無法者」という科学捜査上の神話

遺伝学
The CRISPR Identity Crisis and the Forensic Myth of the Self-Editing Outlaw
DIY遺伝子編集キットに関する大衆紙のパニックは、犯罪者が警察から逃れるために自らのDNAを書き換えているかのような印象を与えている。しかし、科学捜査におけるキメラ現象という生物学的な現実は、それよりもはるかに複雑な物語を物語っている。

2017年、元NASAの生化学者がバイオテクノロジーカンファレンスの壇上に立ち、ミオスタチンを抑制して筋肉増強を促す目的で、CRISPR-Cas9コンストラクトを自らの体に注射した。その動画はバイラル化し、「バイオハッキング」運動の世間的な顔を事実上打ち出すことになった。それ以来、「DIY遺伝学者」という亡霊が、規制当局とタブロイド紙の編集部の双方を悩ませてきた。この不安の最新の形態は、160ドルのオンラインキットで武装し、自らの遺伝暗号を書き換えて警察のデータベースを無力化するという、映画のような特定の脅威を示唆している。これはハイテクによる逃亡という魅力的な物語だが、人間の生物学と法医学の頑強な仕組みの双方に対する根本的な誤解に基づいている。

ここでの緊張関係は、単に科学とセンセーショナリズムの間のものだけではない。それは、実験用ツールの理論的な精度と、数兆個の細胞からなる人体という複雑な現実の間のものだ。英国の報道で「遺伝子キット」を使えば容疑者が検知を回避できるという主張が浮上した際、それらは単細胞生物を操作する能力と、多細胞哺乳類の全身的な生物学的アイデンティティを根底から作り変える能力を混同していた。犯罪者がCRISPRを使って法を真に欺くには、単に遺伝子を編集するだけでは不十分だ。現在、最も資金の豊富な臨床遺伝子治療の治験でさえ到達できていないレベルの全身的なキメラ現象を実現する必要がある。

この物流的なハードルは、家庭のテーブルで実験を行う科学者にとっては乗り越えられないものだ。仮に犯罪者が特定のSTR(短鎖反復配列)を標的とするCRISPRガイドRNAを設計できたとしても、送達の問題に直面する。CRISPR溶液を腕に注射すれば、最も楽観的(あるいは恐ろしい)なシナリオでは、針を刺した部位の数千個の細胞が編集されるかもしれない。しかし、容疑者は犯罪現場に多様な生物学的痕跡を残す。接触による上皮細胞、血液の一滴に含まれる白血球、あるいは唾液の塗抹標本に含まれる口腔細胞などだ。照合を回避するためには、それらすべての異なる組織タイプが、同じ遺伝的改変を保持していなければならない。ドアノブに残した皮膚細胞と床板に残した血液細胞が一致し、かつどちらも登録済みのプロファイルと一致しないようにするためには、実質的に全身の細胞を一つひとつ書き換える必要がある。

遺伝子治療の現状は、これがどれほど困難かを示している。鎌状赤血球症の患者を治療する場合、医師はただ注射をするわけではない。多くの場合、患者の骨髄を取り出し、管理された実験室環境で幹細胞を編集し、化学療法で未編集の元の骨髄を一掃した後に再移植しなければならない。これは残忍で高額かつ高度に制御されたプロセスだ。逃亡者が細菌実験用のキットを使用して、この全身的な作り替えを地下室で再現できるという考えは、単にあり得ないというだけでなく、カテゴリーエラーである。オンラインで販売されているキットは、主にクラゲの遺伝子を挿入して大腸菌を紫外線下で光らせるといった、基礎的な分子生物学を教えるために設計されている。複雑な免疫系と専門化した組織を持つ人間は、細菌ほど協力的ではない。

さらに、DIYコミュニティで利用可能なツールは「オフターゲット効果」を起こしやすいことで悪名高い。専門的な実験環境であっても、CRISPR-Cas9は時折滑るハサミのように動作し、本来切るべきではない場所のDNAを切断してしまうことがある。犯罪者にとって、これは巨大なリスクを生む。アイデンティティを消去するどころか、不注意に独自の遺伝的シグネチャーを作り出してしまうか、あるいは、より可能性が高いのは、全身性の炎症や悪性腫瘍を引き起こすような細胞反応を誘発することだ。法医学的な存在を消し去ろうとする試みが、緊急の医療介入を必要とする生物学的危機を招き、元のDNAよりもはるかに追跡しやすい証拠を残してしまうという皮肉がある。

法医学の整合性に対する真のリスクが存在するとすれば、それは犯罪者が自身の暗号を書き換えることからではなく、環境汚染や合成DNAを意図的に仕込む可能性から生じる。「ハイルブロンの怪人」事件では、謎の女性連続殺人鬼がヨーロッパ中の数十の犯罪現場に出没しているように見えたが、後に警察は、そのDNAが採取に使用された綿棒を汚染していた工場労働者のものだったと認識するに至った。DNA合成技術の民主化は、理論的には特定の人物のDNA配列を作成し、現場に散布することが可能であることを意味する。これは自己編集よりも司法システムに対するはるかに現実的な脅威だが、自らの遺伝子を変える男という「スーパーヴィラン」の魅力に欠けるため、タブロイド紙の注目度は大幅に低い。

これらのキットに対する規制当局の反応も、認識されたリスクと実際のリスクの乖離を浮き彫りにしている。FDAやその他の国際的な保健機関は、自己投与や公衆衛生への懸念を主に挙げ、DIY遺伝子編集材料の販売に対する規制を強化してきた。しかし、「アイデンティティの回避」に焦点を当てることは、遺伝的プライバシーというはるかに大きく差し迫った問題から人々の目を逸らす便利な気晴らしとなっている。GEDmatchや23andMeのようなプラットフォームを使用して遠い親戚から容疑者を見つける「調査的遺伝系譜学」に警察がますます依存するようになるにつれ、個人自身のゲノムの重要性は、その家系が持つ集合的なゲノムの重要性に比べて低くなっている。仮に自分のSTRを編集できたとしても、いとこのDNAを編集することはできず、警察をあなたの家のドアへと導くのは彼らのデータである可能性が高い。

法制度自体に対する「CSI効果」という不都合な現実もある。陪審員は、DNAを絶対無謬のデジタルな真実と見なすように条件付けられている。弁護人が、被告人が遺伝的プロファイルを変更した可能性があるという「示唆」さえ与えることができれば、生物学的な実現可能性に関係なく、公判を頓挫させるのに十分な合理的疑いを生み出す可能性がある。この意味で、自己編集する犯罪者という神話は、有効であるために真実である必要はない。CRISPRが生物学にとっての「魔法の杖」であると教え込まれた素人にとって、十分にもっともらしく聞こえさえすればいいのだ。

長期的に見て、我々が直面する生物学的リスクは、犯罪者が透明人間になることではなく、法医学ツールがよりノイズの多いものになることだ。正当な医療目的のために体細胞遺伝子治療が増加する時代に入るにつれ、いずれは自然なキメラ、つまり受けた治療のために血液のDNAが皮膚のDNAと一致しない人々に遭遇することになる。これは法医学的な分析を複雑にするだろうが、それは文書化され、規制され、専門家によって理解される形で行われるものだ。DIYバイオハッカーはこの移行における周辺的なキャラクターであり、生物学的な自己に対する制御を失うことへの我々の不安の象徴である。

Wendy Johnson

Wendy Johnson

Genetics and environmental science

Columbia University • New York

Readers

Readers Questions Answered

Q DIY CRISPRキットを使ってDNAを書き換え、法医学的な検出を回避することはできますか?
A いいえ、DIYキットを使って個人の遺伝的同一性を全面的に変更することは生物学的に不可能です。CRISPRは実験室環境下でDNAを編集できますが、人体は数兆個の専門化した細胞で構成されています。警察の追跡を逃れるためには、血液、皮膚、唾液に含まれるすべての細胞を同時に編集しなければなりません。現在の遺伝子治療であっても、患者の体内で限定的な全身的変化をもたらすためには、複雑で管理された環境と、多くの場合骨髄移植が必要となります。
Q アマチュアによる遺伝子編集に伴う主な健康上のリスクは何ですか?
A アマチュアによる遺伝子編集には極めて高いリスクが伴います。最も顕著なのは、CRISPR-Cas9ツールが意図しない場所のDNAを切断してしまう「オフターゲット効果」です。これは深刻な免疫反応や全身性の炎症、あるいは悪性腫瘍の発症を引き起こす可能性があります。自力での編集に失敗しても、法医学的なプロファイルを消去できる可能性はほぼゼロであり、それどころか医療危機に陥り、恒久的な臨床記録を残すことになり、結果として法執行機関による追跡が容易になるだけです。
Q 調査系遺伝学(Investigative Genetic Genealogy)は、どのようにして個人のDNA編集の試みを回避するのですか?
A たとえ理論上、個人が自身の遺伝的マーカーを変更できたとしても、親族のDNAまで変えることはできません。警察は、犯罪現場から採取したサンプルとGEDmatchのような公開プラットフォーム上のデータを照合し、容疑者を特定する「調査系遺伝学」をますます活用しています。法執行機関は、いとこやまたいとこと共有している遺伝子配列を通じて容疑者を特定できるため、個人のゲノム情報が身元を特定する唯一の手段ではなくなっています。
Q 法医学プロファイリングにおけるSTRの役割と、それが編集困難である理由は?
A 短いタンデムリピート(STR)は、染色体上のDNA配列が繰り返される特定の領域のことです。これらのパターンは個人に固有のものであり、法医学データベースの基礎となっています。これを編集して追跡を回避することは非現実的です。なぜなら、CRISPRの送達システムは体内のすべての細胞に到達することができないからです。容疑者は、皮膚細胞や汗を通じて依然として未編集の元のDNAを現場に残すことになり、それが既存の法医学プロファイルと完璧に一致してしまいます。

Have a question about this article?

Questions are reviewed before publishing. We'll answer the best ones!

Comments

No comments yet. Be the first!