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科学・技術

蚊は選択肢である

Mosquitoes Are a Choice (worksinprogress.co)

47 pointsby benbreen35 コメント

要約

米国ではデング熱やマラリアなどの蚊媒介性疾患が増加傾向にあるが、遺伝子工学を用いた新しい駆除技術により、これらの疾患を撲滅する可能性がある。しかし、この技術は15年以上にわたり規制上の停滞に直面しており、承認プロセスが遅れている。

全文翻訳

ほとんどのアメリカ人は、マラリア、黄熱病、デング熱といった蚊が媒介する病気を、自国ではなく他国の問題だと考えている。最近まで、それは概ね正しかった。マラリアと黄熱病は20世紀に米国で根絶され、デング熱も海外からの持ち込み症例がほとんどで、極めて稀になっていた。しかし、気温の上昇と殺虫剤への蚊の抵抗性の発達により、これらの病気は米国で再び増大する問題となっている。 2024年、米国では約4,000件のデング熱の症例が報告され、過去10年間の年平均830件から360パーセント増加した。フロリダ州、カリフォルニア州、テキサス州では地域での感染が確認され、プエルトリコはデング熱を公衆衛生上の緊急事態と宣言した。2023年には全国で10件のマラリアの地域感染症例が報告され、これは20年ぶりの報告であった。黄熱病は今のところ根絶されているが、それを媒介する蚊は依然として存在する。 しかし、私たちはこの脅威を受け入れる必要はない。環境への影響を最小限に抑えながら、蚊が媒介する病気を撲滅する新しい方法がある。米国は十分な資源を持っており、病気を媒介する蚊の個体数も十分に少ないため、自国内でこの問題を完全に撲滅することができる。 その理由として、この技術が15年間も規制上の limbo(停滞)に置かれていることが挙げられる。この行き詰まりを解消すれば、米国、そして最終的には世界の多くの蚊が媒介する病気を根絶することが可能になる。 致死遺伝子 遺伝子工学は蚊を抑制することができる。研究者は雄の蚊に、その子孫が生存しないような遺伝子を挿入し、野生に放つ。そこでそれらが雌と交配すると、その雌は子孫を残すことができなくなり、地域の個体数が激減する。2000年、オックスフォード大学の生物学者は、このアイデアがショウジョウバエで機能することを示した。彼らは、少量では無害だが蓄積すると致死的になるtTAVというタンパク質を作る遺伝子を持つようにハエを遺伝子改変した。実験室では、昆虫は抗生物質テトラサイクリンを混ぜた培地で飼育され、遺伝子をオフの状態に保つ。しかし、テトラサイクリンのない野生では、遺伝子がオンになり、子孫は成虫になる前に死ぬ。 その後、科学者たちはOxitecという会社を設立し、政府と協力して技術の研究と展開を行うことを目指した。彼らは、デング熱と黄熱病を媒介する蚊であるネッタイシマカに同じ遺伝子を導入した。この系統では、致死効果は雌の子孫のみを殺すように調整されており、雄は生存して数世代にわたって遺伝子を伝達するが、その後遺伝子は消滅する。このアプローチは、遺伝子改変された雄の追加供給を必要とせずに、数世代にわたって蚊の数を減らし続けることを意味するが、自己制限的でもある。つまり、遺伝子を受け継いだ雌は各世代で死滅するため、致死遺伝子は野生で着実に減少していく。それでも、この技術は非常に効果的である。ケイマン諸島では、ネッタイシマカの野生個体数を80パーセント削減し、ブラジルのジュアゼイロでのフィールドトライアルでは約95パーセント削減した。同社は2010年に米国での承認を求めるためにデータを提出したが、進展は遅かった。 それまで、遺伝子改変された昆虫は農業害虫駆除にしか使用されていなかった。1950年代以来、米国農務省(USDA)は「不妊昆虫技術」を使用してきた。これは、遺伝子改変ではなく放射線で雄の昆虫を不妊化し、それらが野生の雌と交配しても子孫を残さず、徐々に野生の個体数を減らすというものだ。この技術の大きな成功は、ウジバエとの戦いであった。これは、開いた傷に卵を産み、その幼虫が孵化して不幸にも感染した動物(通常は家畜)の肉に潜り込み、数日で死に至らしめる、非常に厄介な昆虫である。米国は1960年代にこの不妊昆虫技術を使用してこの害虫を駆除し、最終的にはパナマの南端まで押し戻した。これにより、アメリカの牛農家は年間約8億ドルの節約になったと推定されており、より広範な経済への利益はさらに数十億ドルに上る。しかし、封じ込めが破られ、2026年6月、テキサス州は60年ぶりに米国で初めてのウジバエの症例を検出した。これは、中央アメリカからの牛の密輸が原因である可能性が高い。テキサス州当局は、数十億ドルの損害を受けているため、その拡散を封じ込めるために再び不妊バエを展開している。 世界で最も破壊的な果樹害虫と見なされている、300種類以上の果物や野菜を襲う地中海ミバエも、同様の方法で撃退されており、カリフォルニア州とフロリダ州に不妊バエが放たれている。カリフォルニア州にミバエが再定着した場合、その結果として生じる作物被害は、その州だけで年間10億ドル以上の費用がかかると推定されている。 Oxitecが最初に遺伝子編集されたネッタイシマカの承認を求めたとき、大量の昆虫放出を長年管理してきた機関であるUSDAに申請した。しかし、USDAが申請を却下し、代わりに食品医薬品局(FDA)に申請すべきだと会社に通知するまでに1年半かかった。FDAは、獣医用医薬品に対する権限に基づき、遺伝子改変動物の管轄権を主張していた。そのガイダンスでは、「動物における改変されたゲノムDNAは、そのような改変されたDNAが動物の体の構造または機能に影響を与えることを意図した物品であるため、医薬品である」と述べられていた。それまで、USDAの昆虫は放射線によって不妊化されており、昆虫の精子を損傷して、生存可能な子孫を残さないようにしていた。対照的に、Oxitecは新しい遺伝子を挿入していた。それでも、そのカテゴリーはOxitecの蚊には不適切だった。 Oxitecの申請はFDAでさらに5年間保留された。USDAと同様に、FDAは獣医用医薬品の既存の規則を改変された蚊にどのように適用するかを判断できず、最終的に農薬登録を監督する環境保護庁(EPA)がより適切であると結論付けた。FDAは、「蚊の個体数管理を目的として、蚊を予防、破壊、撃退、または軽減することを意図した製品は規制しない」という新しいガイダンスを発行した。FDAは実質的に、遺伝子改変された蚊のために特注の除外規定を作成し、その規制枠組みがそのようなものを評価できるように設定されていないことを認識していた。 3回目の審査で、EPAにおいて、Oxitecの蚊は農薬を管理する規則の対象となった。これらの規則は、製品が合法的に販売および配布される前に、科学的評価とフィールドトライアルの両方を必要とすることが多い。2020年5月、Oxitecが最初に承認を求めてから10年後に、EPAは実験的使用許可(Experimental Use Permit)を付与した。これは製品の販売を許可するものではなかったが、限定された地域でのフィールドトライアルを実行することにより、商業登録に必要な安全性と有効性のデータを取得するためのテストを最終的に許可した。 フィールドトライアルの場所として選ばれたのは、デング熱が再流行していたフロリダ半島の島々であるフロリダキーズだった。地元の当局は遺伝子改変された蚊の使用に熱心であり、2021年にOxitecは米国で初めてのフィールドトライアルを実施し、遺伝子を受け継いだ雌の蚊が成虫になる前に死ぬことを実証した。2022年、EPAはカリフォルニア州にもトライアルを拡大し、両州で最大24億匹の遺伝子改変蚊の放出を承認したが、世論の反発を受けて放出は一時停止された。 Oxitecの許可は2024年4月に失効した。これは、EPAからの新たな承認なしには、それ以上の蚊の放出ができないことを意味する。完全な商業登録には、フィールドトライアルデータに焦点を当てた、EPAによるもう一度の審査が必要である。フィールドトライアル許可の終了から2年以上経過した現在も、その完全な登録は保留中である。