合成生物学というワードを良く聞くようになり、NVIDIA のCEOジェンスン・ファン氏が「次の大きな革命が生物学とコンピューターサイエンスの交差点で起こる」と述べているのを目にし、改めて “合成生物学” について学びたいと思い手に取ったのが本書『ジェネシス・マシン 合成生物学が開く人類第2の創世記 (原題 The Genesis Machine: Our Quest to Rewrite Life in the Age of Synthetic Biology)』です。
本書は、計量未来学者で、フューチャー・トゥデイ研究所の創設者エイミー・ウエブ氏と、微生物学者であり、ゲノミクス、バイオインフォマティクス、合成生物学の最先端で活躍してきた遺伝学者アンドリュー・ヘッセル氏という、この分野を知り尽くした2人によるものです。
本書について
もし、mRNAワクチンを生み出した奇跡が、一生に一度の出来事というよりも、合成生物学という新たな時代の前触れだとしたらどうだろう？この生物学とコンピューターの融合には、新たな、そしておそらくはより優れた生物学的コードを書き込むために細胞へのアクセスを得るという、ただひとつの目標がある。
合成生物学は、生命がどのように創造され、どのように再創造されるかを明らかにし、科学者が現実のルールを書き換えることを可能にする。合成生物学は、例えば、処方箋なしで治療したり、動物を捕獲せずに肉を育てたり、迫り来る気候変動による大災害に立ち向かったりするのに役立つだろう。
合成生物学は、私たちが将来の世代をどのように構想し、どのように家族を定義するか、どのように病気を特定し、どのように老化を治療するか、どこで家を建て、どのように自分自身を養うかを決定する。やがて私たちは、生きた生物学的構造をまるで小さなコンピューターのようにプログラムするようになるだろう。
しかし、生物をどのようにエンジニアリングするかを決めるのは誰なのだろうか？操作された生物を植え、養殖し、野生に放つべきかどうか？人間の機能拡張に限界はあるのか？
エイミー・ウェブとアンドリュー・ヘッセルによる、合成生物学とバイオエコノミーの興味深い考察は、生命を再設計することによってもたらされる今後のリスクと道徳的ジレンマ、そして私たちを待ち受ける大きなチャンスについて考えるための背景を提供する。
新しい生命体を創造することを可能にする技術についての本
この本は、私たちが生命を編集し、再設計し、最終的に新しい生命体を創造することを可能にする技術についての本です。気候変動や新種の病原体のような存亡の危機に対処するための選択肢を与えてくれるだろうし、人類の長寿化にも役立つだろう。
合成生物学とは？
本書で紹介する技術は、合成生物学と呼ばれるものだ。人工知能に近いところで働いている皆さん、つまり多くの皆さんにとって、合成生物学は、AIが包括的な用語であるように、他の技術を表す包括的な用語であるという点で似ています。
これは、新たな能力を持つように工学的に生物を再設計することで、有用な目的のために生物を再設計することを含む科学の新興分野である。そしてこの分野は、工学とデザイン、コンピューターサイエンスと生物学を組み合わせたものである。
研究者たちが試みているのは、生物を適応させ、変化や進化に影響を与え、基本的にさまざまな能力を持たせるために、分子レベルまで踏み込むことだ。そしてこれは、あらゆる異なる産業に及んでいる。ライフサイエンス、健康、医療がそのひとつであることは言うまでもない。
これらの技術はすべて、生物学のエンジニアリングを容易にします。つまり、一般的に言って、この言葉が何を意味するのかを知っている人がたくさんいて、それが私たちのビジネスや研究、日常生活に十分に浸透し、社会における一般的な意識レベルにまで高まっているということです。
人工知能と同様、合成生物学も非常に長い発展軌道、長い時間軸の上にあることを考えると、これが今とても重要である理由は、いくつかの重要な事柄のためである。
バイオテクノロジー企業の Moderna (モデルナ)
本書では合成生物学の企業として、COVID のワクチンを開発したバイオテクノロジー企業の Moderna (モデルナ) が紹介され、COVID のパンデミックにより、合成生物学の技術革新ももの凄いスピードで加速していることに触れられている。
モデルナは、合成生物学の分野、特にmRNA (メッセンジャーRNA) 治療薬とワクチンの開発における先駆的な業績として知られている。モデルナの中核技術は、天然のmRNAを合成したmRNAの合成です。
この合成mRNAは、特定のタンパク質を産生するよう体内の細胞に命令を伝えるように設計されている。合成mRNAが細胞内に入ると、細胞の機械を使ってタンパク質を生産する。
このプロセスは、治療効果や免疫反応を引き起こすタンパク質を生産するように調整することができる。モデナの合成生物学の最も注目すべき応用例は、COVID-19 ワクチンの開発です。
このワクチンには、SARS-CoV-2ウイルスのスパイク・タンパク質の一部をコードする合成mRNAが含まれている。このワクチンを投与すると、体内の細胞がスパイク・タンパク質を産生するように働きかけ、病気を引き起こすことなく免疫反応を引き起こす。
ワクチンだけでなく、モデルナは合成生物学を利用して、がん、感染症、希少遺伝子疾患など、さまざまな疾患の標的療法を開発している。