無生物の化学成分のみを使用して自然細胞のように自ら栄養を摂取し、成長、複製までできる人工細胞が世界で初めて開発された。
1日（現地時間）、米CNNの報道によると、ミネソタ大学の合成生物学者ケイト・アダマラ教授の研究チームは、米国を拠点とする非営利オープンソース研究機関「バイオティック」を通じて、人工細胞の通称「スパッドセル（SpudCell）」の動作原理を記した論文を公開した。この論文はまだ査読を経ていない。
スパッドセルは化学物質と分子を組み合わせて作られた人工細胞だ。従来のバイオ技術は大腸菌にインスリン遺伝子を挿入するなど「自然細胞を改変」する方法だったのに対し、今回の研究は全く新しい方法で細胞を組み立てて「無から有」を創造したという点で異なる。
研究に参加していないインペリアル・カレッジ・ロンドンの生化学技術准教授であるユバル・エラニ氏は、「自然の生物学的な制約や進化上の限界を超え、既存の細胞では実現できない機能を果たすシステムを設計できる可能性が開かれた」と評価した。
研究チームによると、スパッドセルは約150～200個の分子で構成されており、約5世代にわたって栄養を摂取し、複製できる。数百万から数十億個の分子で構成される自然細胞に比べて非常に単純な構造だ。ゲノムサイズも9万個の塩基対で、大腸菌（460万個）に比べて著しく小さい。
アダマラ教授はスパッドセルについて、「現時点では基本的にエネルギーを吸収し、時折分裂して新しい細胞（娘細胞）を作る以外は何もできない、非常に脆弱な有機体にすぎない」と述べた。
なお、各細胞ごとに外部のエサが必要で、30度で複製するのに約12時間かかるなど、現段階ではまだ限定的で脆弱なプロトタイプにとどまっている。しかし、特定の遺伝子変異を通じて一部の細胞をより速く成長・分裂させることで、合成細胞の生態系内でも一種の生存競争と選択圧が作用する可能性が確認された。
アダマラ教授は「これは始まりに過ぎない。この研究は今後発展させていく基盤となる骨組みであり、非常に重要な意味を持つ」としたうえで、「今や、この基盤をどのように発展させていくか、ある程度具体的な計画を立てることができるようになった」と意義を説明した。
エラニ准教授も「人工細胞が自然細胞を完全に模倣していないことは必ずしも欠点にはならない。合成生物学は単なる自然の模倣にとどまらず、時には全く異なるアプローチによって目的への『近道』を提示できることにある」と分析した。
一部で提起されるバイオ安全性の懸念について、スタンフォード大学のドリュー・エンディ准教授は「リボソームを含むすべての栄養素を外部から供給しなければ分裂できないため、実験室外で自ら増殖する可能性はゼロであり、生物兵器に転用される危険もない」と一線を画した。アダマラ教授も人工細胞のゲノムに安全装置をプログラミングできると付け加えた。
研究チームは公益機関「バイオティック」を通じて、Linuxのようにスパッドセルの核心技術を全世界の科学者が自由に使用できるよう「オープンソースオペレーティングシステム」形式で公開する方針だ。学術及び非営利目的の研究には無料で提供され、商業利用に対してのみライセンス料が課されると伝えた。
アダマラ教授は「現在スパッドセルは自ら有用な物質を作り出せないほど効率が低い」としつつも、「国際社会と協力してこの技術が人類に実際に役立つものになるよう開発スピードを上げる」と述べた。
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