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ゲノム編集の最新ニュース（2024年3月：農業①）
2024.07.23
アメリカ
1.遺伝子編集で牛のウイルス耐性向上
2024年3月15日、米国農業研究サービスの研究チームは、牛ウイルス性下痢病ウイルス（BVDV）に耐性を持つ初の遺伝子編集子牛「ジンジャー」を発表しました。この研究は、米国農務省農業研究サービスといくつかの大学、および業界パートナーの共同作業の成果です。
BVDVは世界中の牛の健康と福祉に影響を与える重要なウイルスで、科学者はそのCD46レセプターに結合する主要な部位を特定しました。最近の研究では、この結合部位を変更して感染をブロックすることが試みられました。結果として、ジンジャーが健康に誕生し、BVDVに対する著しく低い感受性を示しました。
この実証研究は、遺伝子編集によって牛におけるBVDV関連疾患の負担を軽減する可能性を示しています。また、BVDV感染が牛を二次的な細菌性疾患のリスクにさらすため、農業における抗生物質の必要性を減少させる別の潜在的な機会を表しています。
2.フロリダの柑橘類向け精密育種によるレジリエンスの育成
フロリダの柑橘類産業では、柑橘類の疫病とグリーニングという世界的な課題に直面しています。これらの病気に強いオレンジの木を育成する希望として、遺伝子編集による精密育種が注目されています。この技術は、CRISPR（クラスター化された規則的な間隔の短い回文重複）という、ジェニファー・ダウドナ、エマニュエル・シャルパンティエ、そしてフォン・ジャンによって最初に開発されたプロセスを使用しています。フロリダ大学/IFASのニアン・ワン博士は、柑橘類の細菌性疾患HLBおよびカンカーを対象としたCRISPR/Casゲノム編集による実用的な改善を先導しています。
Soilceaは、ニアン・ワン博士の研究室で開発されたHLBおよびカンカーの感受性遺伝子と柑橘類向けの最適化されたCRISPR変換方法に関する特許の商業ライセンスを独占的に保有しています。Soilceaは、カンカーに対する耐性とHLBに対する初期の耐性を示す新しい柑橘類品種を導入し、CRISPR編集された木をHLB病に感染した木に接ぎ木することでグリーニング耐性を評価しています。病気は編集された木には移行しませんでした。
SoilceaのCEO、ヤニ・ラゴスは、「新しいカンカーおよびHLB耐性木を現場に導入し、フロリダの柑橘類産業の復興を支援するために、栽培者や苗床と協力することに興奮しています」と述べています。
参考資料：https://centralfloridaagnews.com/cultivating-resilience-precision-breeding-for-florida-citrus/
3.遺伝子編集で未来の大豆を育てるInEdita Bio
2024年3月14日、InEdita BioのCEO、パウロ・アルーダ教授は、DNAの編集を行い、農薬の使用を減らし、気候変動にも耐えられる大豆とトウモロコシの開発に取り組んでいます。このスタートアップは2年前に設立され、Vesper VenturesとEcoa Capitalから投資を受けました。目標は年末までに500万ドルを調達することで、この資金を使って研究を加速させます。InEdita Bioの事業はブラジルの農業に重要な大豆とトウモロコシの遺伝子編集に焦点を当てています。特に、アジアソイビーンさび病に対抗するため、遺伝子編集によって農薬の依存度を下げることを目指しています。昨年、この病気の登録件数は前年比491%増加しました。InEdita Bioの技術は、他の種の遺伝子を用いる遺伝子組み換えとは異なり、より低コストで実現可能です。アルーダ教授は、伝統的な遺伝子改良プロジェクトが10年から15年かかるのに対し、このアプローチは比較的速いペースで進むとしています。彼らは現在、アメリカで特許を取得し、技術のライセンス交渉を行っています。また、この技術は他の作物にも応用可能であり、将来的には多くの企業が遺伝子編集に取り組むことで、持続可能な食料生産に貢献できるとアルーダ教授は述べています。
参考資料：https://capitalreset.uol.com.br/empresas/startups/a-inedita-bio-edita-os-genes-da-soja-do-futuro/
ブラジル
1.遺伝子編集によるPRRS耐性豚の開発進展
2024年3月5日、遺伝子編集技術を用いてPRRS（豚生殖呼吸症候群）に耐性を持つ豚の開発が進んでいます。この研究は、遺伝子編集により特定の表面タンパク質を欠く豚を生産することで、PRRSウイルスの侵入を防ぐことを目指しています。Genus社の研究チームは、この技術により健康でPRRSに耐性のある豚を生産することに成功しました。この成果は「The CRISPR Journal」に掲載されました。現在、米国食品医薬品局（FDA）の承認を待っています。
また、ミズーリ大学とカンザス州立大学の研究チームは、1987年に米国で発見された以来、年間約6億6000万ドルの損失をもたらしてきたPRRSウイルスに対抗するために、遺伝子を編集してCD163タンパク質を産生しない豚を作出しました。このタンパク質はウイルスが拡散するために使用されます。
2.ウイルスによる壊滅的被害を受けた世界のパパイア作物を救う遺伝子編集
ウイルスによるパパイヤへの被害は深刻で、主にPRSV、PLDMV、PLYV、PapMV、PMeVなどが問題です。特にPMeVによる感染では、農園の20%が影響を受け、未対応の場合は100%にも達し、全収量の損失につながります。
パパイヤは栄養価が高く、ブラジルでは2021年に約125万トンが生産され、世界の9%を占めました。メキシコも米国向けに生産し、経済的に多くの小規模農家を支えています。
パパイア・スティッキー病（PSD）はパパイアの生産を脅かしており、遺伝子編集技術、特にCRISPR-Cas9を用いた遺伝子編集は、PMeVに抵抗性のあるC. papayaの開発を通じてこの課題を解決する可能性があります。この技術は迅速で費用対効果が高く、多くの国ではGMOとして扱われず、規制を回避できるため、ブラジルやメキシコなどのパパイア産業に希望をもたらすものです。
コスタリカ
1.コスタリカ初のGM製品となる耐病性バナナの開発
コスタリカでは、今年後半に国内初のゲノム編集製品である耐病性バナナの品種が発表される予定です。このバナナはブラックシガトカ病とパナマ病（腐敗病）に対する耐性を持ち、世界中の栽培者の収量と利益性を向上させることが期待されています。この研究は、コスタリカ農業省が進行中の研究努力を公認しており、ある企業が状態植物防疫局（SFE）を通じて研究コンテキストでの承認を求めています。コスタリカの規制フレームワークに2023年11月に行われた更新は、同国のバイオテクノロジーセクターの拡大と遺伝子改変製品の商業化を促進することを目指しています。新しい規制では、革新的なバイオテクノロジーで作られた幅広い製品群を従来の製品と同等に扱うことになります。遺伝子改変製品の取り扱いに興味がある団体は、承認のためにコスタリカの農業省に連絡する必要があります。
参考資料：https://east-fruit.com/en/news/disease-resistant-banana-could-be-costa-ricas-first-gm-product/
スイス
1.CRISPR/Cas9改良大麦によるスイス初の野外試験
スイスの農業研究機関Agroscopeは、春大麦の野外試験を開始します。この試験は2024年春にチューリッヒ・レッケンホルツの保護地区で3年間行われ、革新的な育種技術によって不活性化された大麦の遺伝子（CKX2）の効果を調査します。フライエ大学ベルリンとライプニッツ研究所の研究者らは、これらの大麦の野外条件下での収量とその特性について調査します。この試験に使用される大麦品種「ゴールデンプロミス」は、古い麦芽大麦品種で、現代の穀物にも応用可能です。新育種技術から生じる植物の規制については、現在、スイス連邦評議会が2024年半ばに提案する予定です。
フランス
1.遺伝子編集植物に関するEUの提案に挑戦するフランスの健康機関の報告
フランスの国立健康食品安全局（Anses）は、遺伝子編集された植物について「ケースバイケースで評価すべき」と推奨する報告書を公開しました。この報告書は、EU機関で現在交渉中の法的テキストに疑問を呈しています。Ansesは、新しいゲノム技術（NGTs）で変更された植物に対する「全体的な監視システム」とEUの提案にいくつかの大きな問題を「特定」しました。2023年7月、欧州委員会は作物の特性を変える先進的なバイオテクノロジーに適用される規制を緩和することを提案しました。Ansesは、この二分法に疑問を呈し、健康と環境へのリスクをケースバイケースで評価すべきだと勧告しています。
中国
1.OsRBCS3遺伝子のオーバーエクスプレッションによる稲の耐寒性改善
2024年2月28日、黒龍江省農業科学院の研究者たちは、OsRBCS3遺伝子のオーバーエクスプレッションにより、稲の耐寒性が向上することを報告しました。この研究結果は、Plant Signaling & Behavior誌に掲載されました。
耐寒性は、稲の生産に影響を与える重要な環境因子です。特に、稲の成長段階の中で最も耐寒性に敏感なのは出穂期です。研究チームは、出穂期における耐寒性と関連があるOsRBCS3遺伝子に着目しました。この遺伝子は、光合成における重要な酵素をコードしています。
耐寒性の異なる2つのジャポニカ種のイネ品種で、この遺伝子の発現レベルを比較しました。その結果、OsRBCS3の発現量と耐寒性の間には正の相関があることが示されました。CRISPRを用いて、OsRBCS3のオーバーエクスプレッションとノックアウト株を作製・評価しました。オーバーエクスプレッション株は野生型よりも苗期と出穂期の両方で高い耐寒性を示し、ノックアウト株は野生型よりも低い耐寒性を示しました。
この結果は、OsRBCS3が稲の出穂期における耐寒性に重要であることを確認しました。
参考資料：https://www.isaaa.org/kc/cropbiotechupdate/ged/article/default.asp?ID=20686
2.CRISPRによるパン用小麦の穀粒長と重量の向上
2024年2月28日、中国の科学者たちは、CRISPR-Cas9遺伝子編集技術を用いてパン用小麦の穀粒の長さと重量を向上させることに成功しました。彼らは、穀粒の発達に影響を与える分子メカニズムを特定しました。パン用小麦は、世界人口の40%に消費される主要な食料作物です。食料需要の増加と農地の減少に伴い、より高い小麦収穫量を育成することが重要とされています。
研究チームは、TabHLH489という基本ヘリックス-ループ-ヘリックス(bHLH)転写因子が、作物の穀粒の長さに関連していることを突き止めました。TabHLH489のノックアウト（遺伝子の無効化）により、穀粒の長さと重量が向上し、一方、過剰発現は逆の効果を示しました。また、TaSnRK1α1-TabHLH489の調節モジュールが、ブラシノステロイドと糖のシグナリングを利用して穀粒の長さを制御することも特定しました。
参考資料：https://www.isaaa.org/kc/cropbiotechupdate/ged/article/default.asp?ID=20690
3.効率的な植物遺伝子編集ツールの開発、煩雑なステップを大幅に省略
南方科技大学の科学者である朱建康は、植物の遺伝子編集プロセスを大幅に簡素化する新しい方法を開発しました。この革新的なアプローチは、従来の植物の遺伝子編集方法が数ヶ月から1年かかるのに対し、プロセスを約2週間に短縮する可能性があると、朱のチームのメンバーであり研究の第一著者である曹学松が述べています。新しい方法「CDB」は、組織培養を含むいくつかの面倒なステップを省略します。「CDB」では、再生能力の高い植物の一部を切り取り、Agrobacteriumを含む溶液に浸して遺伝子編集酵素を植物細胞に送り込み、最終的に編集または変更された細胞を再生します。このチームは20以上の植物種でこの技術を試験し、「一般的なアプローチになる可能性がある」と述べています。
バングラデシュ
1.遺伝子編集による農業革新への道
“バングラデシュは、農業と食品システム研究所（AFSI）の下、南アジアバイオセーフティプログラム（SABP）との協力により、農業研究評議会（BARC）、バングラデシュ科学アカデミー（BAS）、バイオテックコンソーシアムインディアリミテッド（BCIL）と共に2024年2月に2つのイベントを開催しました。これらのイベントは、農業省（MoA）によって公開された「遺伝子編集植物の研究およびリリースのための標準作業手順（SOP）」についての認識を高めることを目的としています。このSOPは、特定の遺伝子編集植物のカテゴリSDN-1およびSDN-2に関するもので、申請者が外来DNAの不在を示し、従来の育種品種と同様の手続きを経て植物の登録やリリースを要求できる手続きを詳述しています。
バングラデシュ科学アカデミー（BAS）および農業研究評議会（BARC）の依頼により、AFSIは2021年10月4日に「バングラデシュにおける農業のためのゲノム編集：潜在的機会と前進の道」というウェビナーを開始するなど、遺伝子編集に関する意識向上のためのアウトリーチ活動を開始しました。
2022年7月19日には、バングラデシュ科学アカデミー（BAS）理事会がバングラデシュにおける遺伝子編集植物に関する専門家委員会を構成し、SABPカントリーコーディネーターのプロフェッサー・ドクター・ラカ・ハリ・サーカー、SABP上級顧問のドクター・ヴィブハ・アフジャ、AFSIフェローのプロフェッサー・ドクター・アパルナ・イスラムを委員として招待しました。この委員会は、遺伝子編集植物が研究開発を進め、商業化への道を持つためのメカニズムを提案しました。”
