米国の軍事部門であるDARPAがウイルスDNAを使って昆虫をハッキングし、新たな生物兵器への懸念が高まっている。

作物をより高く、より美味しく、より病気に強いものにするのは、手間のかかる作業です。何千年もの間、農家が唯一残された選択肢は、特に望ましい特性を示す2種類の植物を選び、それらを交配させることでした。そして、できればそれらの有望な特性を共有し、望ましくない特性を回避した子孫を生み出すことを期待していました。

現代の遺伝子変異技術はこのプロセスを加速させました。まず、研究者たちは、胚細胞に放射線を照射することで植物ゲノムに突然変異を起こさせ、望ましい形質をランダムに発現させることができることを発見しました。そして、これらの突然変異細胞を取り出し、全く新しい植物系統を作り出すことに成功しました。

2012年、遺伝学者のエマニュエル・シャルパンティエとジェニファー・ダウドナは、植物のゲノムをより正確に改変する方法を発見しました。CRISPR-Cas9は、生物のゲノム上の正確な位置へと誘導することで、問題となる遺伝子を切り落としたり、望ましい遺伝子を挿入したりできる、いわば分子のハサミです。農業の世界では、CRISPRはすでに、褐変しないキノコ、収穫しやすく、特定の病気に耐性のあるトマトやバナナの生産に利用されています。

CRISPRは、100年前に使用されていた品種改良技術よりもはるかに高速で正確です。しかし、このプロセスには多くの複雑なステップが必要です。まず、編集が行われるように、植物の胚細胞をCRISPR-Cas9分子にさらさなければなりません。編集されるのはごく一部の細胞だけで、その幸運な細胞を完全なサイズの植物に育てなければなりません。すべてが計画通りに進めば、研究者が目指していた望ましい形質が現れ、その形質を持つ種子やクローンが生み出されることが期待されます。これは長いプロセスであり、複数世代の植物と、各段階で徹底的なテストと実験が必要です。

しかし、通常は軍事利用を目的とした新技術の開発を担当する米国国防高等研究計画局（DARPA）は、このプロセスを加速させたいと考えている。DARPAは、成功すれば昆虫を用いて畑で栽培されている作物にゲノム編集分子を送達できるようになる実験に資金提供している。米国で既に4つの異なる実験が進行中のこの研究プログラムは、生物学者や倫理学者から懸念の声が上がっている。彼らは、この新技術はバイオセーフティ上のリスクをはらみ、容易に新たな生物兵器に転用される可能性があると主張している。これはすべて、「Insect Allies（昆虫同盟）」と呼ばれるプログラムの一環であり、4年間で4,700万ドル（3,600万ポンド）の資金を、昆虫を媒介としたウイルスを用いて畑で作物を編集する方法の開発を目指す研究グループに提供する予定だ。

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この技術の仕組みはこうです。例えば、あなたが農家で、畑で育てている特定の種類のトウモロコシを好んで食べるイナゴの大発生が来月起こると聞いたとします。すでにトウモロコシを植えてしまっているので、イナゴ耐性の種を買ってきて新しい作物を植える時間はありません。そこで、イナゴ耐性遺伝子をトウモロコシに組み込むようにプログラムされた遺伝子組み換えウイルスに感染したアブラムシを大量に購入します。これらのアブラムシがトウモロコシを食い始めると、遺伝子組み換えウイルスが作物に伝染します。ウイルスは体内に入ると遺伝子編集分子を放出し、すべてが順調に進めば、通常のトウモロコシをイナゴ耐性トウモロコシに変えてしまいます。

つまり、1週間ほど前までは普通のトウモロコシ畑だったものが、アブラムシの箱の蓋を開けるのと同じくらい早く、イナゴに強いトウモロコシ畑に変わる可能性があるのです。そして来週、天気予報で干ばつが予測されたら？ 干ばつ耐性遺伝子を持つ遺伝子組み換えウイルスに感染したアブラムシの箱に手を伸ばすでしょう。少なくとも、それが理論上の話です。

マックス・プランク進化生物学研究所の生物学者ガイ・リーブス氏によると、これはバイオテクノロジーにおける急進的で憂慮すべき飛躍となるだろう。「彼らはほぼ瞬時に行動し、極めて柔軟です」と彼は言う。昆虫を一旦脇に置いておいても――リーブス氏によれば「あらゆる角度から見て事実上説明不可能」だが――この技術が悪用される可能性は十分にあるとリーブス氏は主張する。

「兵器ではなく農業用として利用するためのあらゆるステップを考えてみると、兵器にする方が常に容易だ」と彼は言う。リーブス氏と彼の同僚は、学術誌「サイエンス」に掲載された論文の中で、このDARPAのプログラムに関する懸念を表明した。

「何かを壊したり、ノックアウトしたりするのは、機能を獲得するよりもはるかに簡単です」とリーブス氏は言う。言い換えれば、DARPAのプログラムは対象となる作物に有用な植物特性をもたらすことを目的としているが、リーブス氏は同じ技術が、作物を密かに損傷したり、枯らしたりするためにはるかに容易に利用される可能性があると主張する。あなたが国家の独裁者で、遠く離れた敵国の作物に被害を与えたいと想像してみてほしい。遺伝子組み換えウイルスを運ぶヨコバイを放つよう命じれば、そのウイルスが植物に感染すると、植物の繁殖に不可欠な遺伝子がノックアウトされ、種子が不妊になる。「翌年その種を植えた時に初めて、問題があったことに気づくのです」とリーブス氏は言う。

この技術が実際に農業でどのように活用できるのかという大きな疑問も残るが、このプログラムには問題発生を防ぐための安全策がいくつか盛り込まれている。DARPAは、遺伝子組み換えウイルスを含む昆虫が本来飛来すべきでない場所に飛来するリスクを最小限に抑えるため、これらの試験を温室で行うことを義務付けている。また、第2フェーズ（2020年初頭に終了）までに、すべての試験に「致死的安全策」を組み込むことを義務付けており、これにより昆虫は繁殖できず、放出後2週間以上生存できない。

しかし、リーブス氏は、この技術が実際に畑で使われるようになったとしても、依然として大きな問題が生じると考えている。まず、昆虫を介した遺伝子編集はかなり不正確だ。昆虫が飛び立って誤って遺伝子組み換えウイルスを他の植物に運ぶのを防ぐのは非常に難しい（リーブス氏によると、ほとんどの植物ウイルスや昆虫は多くの異なる作物を標的としている）。また、標的の畑であっても、すべての植物が同じように編集される可能性は非常に低い。一部の植物では編集がまったく失敗するかもしれないが、他の植物ではゲノムの別の部分に影響を及ぼす可能性がある。ほとんどの国、特にEUでは、遺伝子編集作物の表示と生産を規制する厳格な法律がある。トウモロコシ畑に、編集された植物、編集されていない植物、そして何らかの形で編集された植物が含まれている可能性がある場合、規制当局はどのように対処するのだろうか？

DARPAのInsect Alliesプログラムを率いるプログラムマネージャー、ブレイク・ベクスティン氏は、プログラムが最初に考案されて以来、同局は規制当局と協議を重ねてきたと述べている。「私たちはずっと規制当局と連絡を取り合ってきました」と彼は述べ、その中には米国農務省、環境保護庁、食品医薬品局（FDA）などが含まれる。プロジェクトに取り組んでいる4つの学術チームが使用している施設はすべて、USDAの検査と認証を受けているとベクスティン氏は付け加えた。

Science誌論文の著者らにとって、これらは克服すべき単なる技術的なハードルではない。これらの実際的な障害に関する議論が不足していることは、このプログラムが敵対的な目的のための生物兵器開発の試みとみなされる可能性があると著者らは主張している。もしこれが事実であれば、このプログラムは1972年の生物兵器禁止条約（BWC）に違反することになるだろうと著者らは主張している。BWCは、「予防、防衛、その他の平和的目的のために正当性がない種類および量の」生物兵器の開発を禁止している。

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フライブルク大学の法学教授であり、サイエンス誌の記事の共著者でもあるシリヤ・ヴォネキー氏は、現状のインセクト・アライズ・プログラムがグレーゾーンに陥っているという懸念を挙げている。論文によると、この技術が平和目的に最も有用であるという説得力のある証拠がなければ、このプログラムは生物兵器禁止条約に抵触する危険性があると指摘されている。このプログラム、関連する技術、そしてその潜在的な導入について、より透明性のある公開討論が行われることが、この不確実性を和らげるのに大いに役立つだろうと、著者らは示唆している。

ベクスティーン氏の答えはシンプルだ。「私たちは生物兵器を開発しているわけではありません」と彼は言う。「どんな革新的な技術でも、軍民両用可能な部分を指摘することは可能です。」

4年間にわたるプロジェクトの第一段階がちょうど終了したばかりで、ベクスティン氏によると、チームは既に昆虫を用いて栽培中の作物に遺伝子を挿入できることを証明したという。試験の後の段階では、様々な作物や昆虫種が生息する温室において、1種の昆虫種が遺伝子組み換えウイルスを正確かつ安全に送達できるかどうかを検証する予定だ。これは現実世界に非常に近い条件となる。

しかし、なぜ既存の遺伝子編集技術に固執しないのでしょうか？ベクスティン氏によると、その答えは効率性にあるとのことです。例えば、イナゴ耐性トウモロコシは、害虫に抵抗し撃退するためのタンパク質の生産にエネルギーの一部を費やすため、非耐性品種よりもやや背丈が低く、成長が遅い可能性があります。もし農家が昆虫によって運ばれるウイルスを使ってトウモロコシの耐性を「オン」にできれば、トウモロコシはほとんどの時間で非常に効率的になり、どうしてもイナゴ耐性モードに切り替えなければならない時だけ、その効率性を犠牲にすることができるでしょう。

ベクスティン氏によると、作物が新たな脅威に即座に耐えられるよう支援することこそが、インセクト・アライズの真髄だ。「食料安全保障は国家安全保障です」と彼は言う。「私たちは食料供給を確保したいのです。」

この記事はWIRED UKで最初に公開されました。