生命倫理ブリーフィングより
Cloning
Download PDF
Highlights
- Cloning technologies are essential tools of modern biology.The Bio ethics Briefings
Cloning
- クローニングは、ヒトインスリンやウイルス感染と戦うインターフェロンなどの重要な医薬品や新しい治療法につながっている。
- クローニングはまた、人間の発達や病気の遺伝子基盤を理解する上で、科学者に役立つと期待されている。 3433>
- また、研究のために卵子を提供する女性たちが、適切なインフォームド・コンセントを得ているかどうかという問題もある。
- 世界中のすべての主要な倫理的科学団体は、クローン人間を非難しています。
- アメリカは、ヒト胚性幹細胞研究を行う国の中で、生殖クローンを禁止する法律がない唯一の国です。
ほとんどのクローン（細胞、組織、生物の遺伝的複製を正確に作る過程）は自然に発生するものです。 受精卵が最初に分裂するとき、それぞれの娘細胞が別々の胚を形成することがあります。 その結果、一卵性双生児となり、それぞれがもう一方のクローンとなる。 アブラムシ、ブラインシュリンプ、酵母、バクテリアなど、無性生殖を行う生物はクローンである。 園芸では、1つの植物を切り分けて何百、何千もの同じ苗を育てる繁殖の一種にクローンという言葉を使います。 遺伝子のコピー、あるいはDNAのセグメントを作るものです。 遺伝子組み換えのバクテリアやウイルスのコロニーを作り、薬やワクチンを生産するのに利用されます。 実験室培養法では、1つの細胞から無数の同一の子孫からなる細胞集団にクローン化することができます。 動物全体のコピーを作るさまざまな技術は、生殖クローンと呼ばれています。 最後に、成体細胞の遺伝子を胚の状態にリセットするリプログラミングがある。 これらの細胞によって、科学者が遺伝的疾患のメカニズムを理解し、個々の患者に遺伝的に適合した疾患や傷害に対する幹細胞ベースの治療法を生み出すことが期待されている。 この記事を書いている時点では、そのような治療法は存在しません。
クローン技術は不可欠なツールであり、これがなかったら、現代の生物学はまだSFの世界の話になっていたでしょう。 例えば、ヒトインスリン、ウイルス感染と戦うインターフェロン、新しい赤血球を作り出すエリスロポエチンのような血液成長因子などである。 体細胞核移植（SCNT）は、2～4日目の胚盤胞（着床前胚）を作り、その細胞を取り出して胚性幹細胞を作るもので、胚を破壊してしまうという問題点がある。 もう一つの懸念は、幹細胞株を得る前に、これらの胚に何が行われるかということである。 この技術は体外受精のクリニックで使われているのと同じ培養方法を採用しているので、クローン人間の胚が女性に移植され、子供が生まれるかも知れないと危惧する人もいる。 また、動物の生殖クローンの経験からも、倫理的にもっと厄介な問題があることがわかる。これらのクローンを早期に着床させると必ず死亡し、しばしば母体の死亡や病的状態を引き起こす。 9459>
歴史的および科学的概観
胚はどのようにして遺伝子発現（遺伝子のオンとオフを切り替えるプロセス）によって発生を制御しているのでしょうか。 9459>
研究者たちは 1950 年代にこれらの疑問に初めて取り組みました（コラム「クローンおよび幹細胞のマイルストーン：年表」を参照）。 受精していないカエルの卵細胞から、マイクロピペットと呼ばれる非常に細い中空の針で核を吸い出して取り出したのです。 同じように、発育中のカエル胚の中の細胞からも核を取り出した。 それを空の卵に注入すると、胚発生のプロセスが始まる。 この過程で、まれにオタマジャクシが生まれ、そのうちの数匹がカエルに成長した。 これが、核移植（核のない細胞に核を挿入するクローン技術）の最初期バージョンである。 卵が遺伝子を再プログラムする力をもっていることを証明したことは重要な成果で、研究は哺乳類に移りました。
クローン羊のドリーが登場するまで、ほとんどの動物のクローンは胚から直接取り出した核から作られました。 スコットランドの研究者イアン・ウィルマットは、6歳の羊の乳房から採取した体細胞を、染色体を除去した羊の未受精卵に挿入した。 すると、卵の細胞質中のタンパク質が、DNAに含まれる発育命令を再プログラム化した。 遺伝子は、完全に分化した「乳腺細胞プログラム」から、羊の赤ちゃんを生み出すプログラムに切り替わったのである。 これは、卵の細胞質が乳房細胞からすべての遺伝子を多能性状態に正しく再プログラムするのに十分な時間がないためと思われる、子孫を残すための非常に効率の悪い方法である。 このようなクローンは99％以上が着床後に死亡する。 また、このような方法で作られた動物は、本当の意味での遺伝子クローンではない。 卵の中には染色体以外の遺伝物質がミトコンドリアという小器官の中に入っている。
動物のクローンを作るのに使われたのと同じ方法、すなわちSCNTは、理論的には、それを必要とするすべての人の遺伝子とほぼ一致するヒト細胞のクローン群を作るのに使われる可能性があります。 ドナー細胞の核は、核を取り除いた卵子に挿入される。 9459>
もうひとつの希望は、SCNTによって再プログラムされた細胞株が、ヒトの発生や病気の遺伝的基盤の研究、および創薬のための強力なツールとなりうるということです。 最も楽観的なシナリオでは、クローニングによって、患者と遺伝的に一致する治療用幹細胞を生涯にわたって供給することができ、したがって、免疫拒絶反応のリスクも最小限に抑えることができます。 残念ながら、ミトコンドリアのミスマッチは、染色体遺伝子が一致しない場合よりも遅い速度ではあるが、通常、免疫拒絶反応を引き起こす。 幹細胞研究の他の側面と同様に、治療用幹細胞の有望性は、道徳的・技術的な障害のために実現が困難であることが証明されている
これらの困難は、韓国の幹細胞スキャンダルで顕著に表れた。 ある研究チームは2004年と2005年に、体細胞核移植を利用して、患者に特異的なヒト胚性幹細胞株を初めて樹立したと発表した。 しかも、このクローニングは驚異的な効率で達成され、何百、何千ものヒトの卵子が必要になるのではないかという心配も解消されたとしている。 しかし、その卵子の中には、研究所で働く女性の卵子も含まれていたことが、後に明らかになった。 この不正は、クローン化されたヒト細胞の代用品として、議論の余地のないものを見つけようとする努力を促した。 まず、体細胞と胚性幹細胞を融合させた実験では、体細胞の核にある遺伝子を再プログラムすることに成功した。 つまり、胚細胞で発現した遺伝子が多能性を維持し、体内のあらゆる細胞や組織を作ることができるようになったのだ。 さらに最近では、マウス白血病ウイルスベクターを皮膚細胞に導入し、この胚性遺伝子のサブセットを用いて皮膚細胞を再プログラムすることに成功した。 このような実験によって、胚の性質を持つ細胞株が作られる（第34章「幹細胞」参照）。 これらの細胞株は人工多能性幹細胞（iPS）と呼ばれ、胚性幹細胞 を示すマーカーや遺伝子を発現し、また成体細胞への再分化能を有してい ます。 もし、iPS細胞が胚性幹細胞と同等であることが確認されれば、原理的には核移植に代わって、患者の遺伝子に適合した多能性幹細胞を作り出すことができるようになる。 染色体とミトコンドリアの両方が誘導された細胞から得られるので、iPS細胞はSCNTから得られる幹細胞よりも適合性が高いのです。 現在、いくつかの研究所でヒトのiPS細胞が作られていますが、マウスのiPS細胞を使った実験では、その遺伝子とそれを運ぶベクターが癌を引き起こすことが分かっています。
幹細胞用語集
胚盤胞 – ヒトでは、生後2～4日の胚で、およそ髪の毛の直径ほどの大きさである。 胚盤胞が子宮に付着するときから始まり、8週間後に臓器が形成されるまでの段階的なプロセスであると医学書は述べている。
幹細胞 – それ自身の新しいコピーを作り、分化する能力を持つ細胞。
体細胞 – 皮膚や腸の細胞など、体の分化した細胞。
人工多能性幹細胞（iPS）-胚性幹細胞から取った初期化遺伝子を体細胞から導入した後にできた幹細胞。
リプログラミング – SCNTおよびiPS細胞の実験において、分化した細胞（皮膚細胞など）の遺伝子を胚の状態にリセットする分子および化学的メカニズムを指します。
体細胞核移植（SCNT）-核移植とも呼ばれ、体細胞の核（遺伝物質を含む）を取り除き、核のない卵子に移植する技術的ステップ。
治療用クローン-治療用に遺伝的に一致した胚性幹細胞株を作るために、SCNTを予想される応用に対する一般用語です。 ほとんどのクローン動物は妊娠中に死亡し、異常な胎盤や異常に大きな胎児のために、代理母が死亡する可能性があります。 生き残った数少ない生殖用クローンの多くは不健康であり、その原因のほとんどは再プログラミングに失敗したことにある。 骨格の異常や関節炎はよくあることで、臓器の奇形、循環器系の障害、呼吸器系の問題、免疫系の機能不全も同様である。 また、クローン動物の出生時体重が異常に多い、あるいは少ないこともよくある。 このような理由から、人間のクローンを作ることは明らかに非倫理的である。 その結果、国内外のあらゆる主要な倫理的・科学的団体が、ヒトのクローンを非難している。
しかし、ヒトのクローンが体外受精と同じくらい安全に行えるとしても、それを許可すべきかどうかは意見が分かれるところである。 不妊の夫婦にクローン人間の子供を持つ機会を与えないのか。 また、失った愛する人のクローンを作るという個人的、私的な理由はあるのか、その可能性を否定すべきなのか。 批評家たちは、研究用のクローン作製は、研究目的のためのプロセスを容認すると、最終的には生殖目的のためのプロセスを容認することになりかねないという、すべり台になりかねないという主張をしている。 9459>
これらの主張は、臨床研究における被験者の非倫理的扱いや、移植手術で使用される臓器に対する支払いを非難するのと同じ圧力である、クローン人間の実践に対する道徳的コンセンサスによって引き起こされる社会的チェックやバランスのない想像上の世界に基づいています。 ある幹細胞株がすべての組織を作ることができることが明らかになれば、私たちはその幹細胞株を使って病気を理解する道徳的責任を負うことになるでしょう。 また、これらの細胞は最終的に治療や治癒をもたらす可能性もある。 9459>
体細胞核再プログラムによるヒト幹細胞株の製造には、資金的な制約に加え、資源的な制約が大きな障害となっている。 現在の技術では、何千個もの余剰卵子や提供されたヒトの卵子を使用する必要があります。 採卵は侵襲的であり、女性にとってリスクがないとは言えないため、適切なインフォームドコンセントを得ることに懸念がある。 国や州のガイドラインでは、臨床処置に関連する妥当な費用以上に卵子の対価を支払うことを禁止している。 また、女性が生殖目的のために卵子を売ることを認める社会政策の矛盾を指摘する人もいる。 しかし、ヒトや霊長類の卵子を用いた研究は、初期化の効率を劇的に向上させる可能性があり、iPS細胞の作成とは異なり、核移植は癌遺伝子の導入を伴わない。
法律および政策の問題
米国はヒト胚幹細胞研究を行う国の中で唯一、ヒト生殖クローンを禁止する連邦法を有していない。 この不釣り合いな事実は、2001年以来、議会での立法論争から生じています。 ヒト胚性幹細胞研究の反対派は、ヒト生殖クローンと核移植によるその系統の生産を共に犯罪とする法案を提出した。 このような緊迫した状況の中で、他の国なら容易に可決される生殖細胞クローンに対する多数決が成立しなかったのである。 連邦政府の政策に空白があるため、州法が乱立し、あるものは容認され、あるものは制限されることになった。 また、国境のジレンマ（容認州から制限州への卵やクローン系統の移動、またはその逆を制限することによって）や、サウスダコタやミシガンでは研究者に刑務所やその他の罰則の脅威をもたらすことになる。 9459>
ヒト胚性幹細胞への資金提供の制限に関する議論で見失われるのは、胚研究全般への資金提供を長年にわたって禁止してきた連邦政府の措置であり、この立法措置によって、不妊、生殖医療、出生前診断に関する本質的な疑問が多くのアメリカの臨床医や科学者の手の届かないところに押しやられてしまったことである。 中絶や生殖補助技術をめぐる政治的論争が胚性幹細胞研究の制限の代用として用いられるように、全米科学アカデミーのような国の倫理委員会や諮問機関が研究の推進を推奨しているにもかかわらず、核移植によって作られたラインはおそらく冷凍胚と同じ禁止規定に拘束されることになるでしょう。
What Lies Ahead?
The future of cloning research facing at least four major scientific and policy questions.
- What are the genetic differences among standard embryonic cell lines, cloned cell lines, and directly reprogrammed cell lines? これらの違いを理解することは、病気、発達障害、生殖不全の原因や進行の理解に役立ちます。
- がんリスクのない人工多能性幹細胞株は、病気特異的（最終的には患者特異的）株を生成する方法として核移植をしのぐのでしょうか。
- ワシントンの政治的変化により、胚性幹細胞やクローン研究に対する資金調達の制限が解除され、胚研究に対する長年の制限に影響を与えるか？
- 技術はグローバル化により平坦な風景の中に広まっている。 法律、政策、規範的な倫理的枠組みの違いにより、研究材料、発見、治療へのアクセスに勾配が生じる。 将来、クローニングの研究と治療の可能性を完全に実現しようとする国々の中で、米国はどのような立場になるのでしょうか。
Christopher Thomas Scott はスタンフォード大学生物医学倫理センターの上級研究員、Irving L. Weissman, MD はスタンフォード大学の教授です。
Christopher Thomas Scott and Irving L. Weissman, “Cloning,” in From Birth to Death and Bench to Clin: ヘイスティングス・センター生命倫理ブリーフィングブック ジャーナリスト、政策立案者、キャンペーン向け編 Mary Crowley (Garrison, NY: The Hastings Center, 2008), 25-30.
私たちの活動の45%は、あなたのような個人の寄付者によって支えられています。Resources
- The National Human Genome Research Institute at the National Institutes of Health（国立衛生研究所の国立ヒトゲノム研究所）。 クローンの科学についての図解入りファクトシートがある。
- ユタ大学のGenetic Leaning Center。 クローンを作る理由、歴史、リスク、神話、倫理的な問題などを解説したインタラクティブな学習モジュール「Cloning in Focus」を掲載。 また、その他の資料も掲載されています。
- Gabor Vatja, “Somatic Cell Nuclear Transfer in its First and Second Decades:
- Gabor Vatja, “Somatic Cell Nuclear Transfer in its First and Second Decades: Successes, Setbacks, Paradoxes and Perspectives,” Reproductive Biomedicine, November 2007.
- Christopher Thomas Scott, Stem Cell Now, “Stem Cell Now:
- Rudolf Jaenisch, “Human Cloning:
- Rudolf Jaenisch, “The Science and Ethics of Nuclear Transplantation,” New England Journal of Medicine, December 30, 2004.
- President’s Council on Bioethics, Human Cloning and Human Dignity.The Science and Ethics of Nuclear Transplantation”, New England Journal of Medicine, December 30, 2004: An Ethical Inquiry, July 2002.
- Irving L. Weissman, “Stem Cells–Scientific, Medical, and Political Issues,” New England Journal of Medicine, May 16, 2002
Experts
- Christopher Thomas ScottSenior Research Scholar, Center for Biomedical Ethics, Stanford University 650-725-6103 [email protected]
- Irving L. L. Weissman, MDProfessor, Stanford University 650-723-6520 [email protected]