焚き火で栗を焼くのは、クリスマスの醍醐味の一つと言えるでしょう。しかし、ニューヨーク州シラキュースにある環境科学林業大学のウィリアム・パウエル教授の遺伝学研究室に入るまで、私は焼き栗の味も香りも一度も知りませんでした。
パウエル氏と同僚のチャールズ・メイナード氏は25年間、遺伝子工学の手法を用いてアメリカ栗の復活に取り組んできました。かつてアメリカ栗はメイン州からジョージア州にかけての東部の森林に広く分布し、林冠の最大25%を占め、野生動物の食料と人々の木材を供給していました。しかし1900年代初頭、アジアから侵入した菌類が数十億本ものアメリカ栗を枯死させ始め、今日に至るまでその被害は続いており、栗が再び優勢に立つことを阻んでいます。
「蒸気を逃がさないと爆発しちゃうんです」とメイナードは説明しながら、ポケットナイフで栗を3つ切り込み、研究室の電子レンジに入れた。遺伝子組み換えの栗を試してもいいかと尋ねたが、パウエルはまずFDAの承認が必要だと言った。出来上がった栗はでんぷん質で、ひよこ豆のような食感だが、少しバター風味が強かった。（パウエルは実際にローストした方が美味しいと言うが、研究室には直火がなかったのだ。）
研究チームは、小麦の遺伝子を利用して疫病と闘う遺伝子組み換えクリの木を作製しました。木は現在、研究室や試験場で栽培されており、研究チームは間もなく連邦政府の承認を得て森林への導入を目指す予定です。
このプロジェクトは賛否両論の反応を引き起こしている。一方では、チームは東海岸の伝統的な自然生態系の回復を目指している。他方では、彼らはそれを遺伝子組み換えによって実現しようとしている。遺伝子組み換えは、科学的にはバイオテクノロジーが完全に安全であると示唆されているにもかかわらず、環境活動家から長年非難されてきた手法である。
「遺伝子工学のツールを環境改善に活用した人はこれまで誰もいなかったが、私たちはまさにそれをやっているのです。」
「遺伝子組み換えのツールを環境保護のために使った人は誰もいません。それがまさに私たちがここでやっていることです」とパウエル氏は言う。「多くの人は、何も考えずに『GMOは悪い』と反射的に考えてしまいます。ですから、私たちは人々にこのことについて考えるよう促さなければなりません。」
仕組み
クリ疫病は、樹皮の傷口から菌が侵入することで発生します。菌は侵入するとシュウ酸を放出し、周囲の組織を死滅させます。これにより、菌が定着して食害する準備が整います。最終的に病原菌は潰瘍と呼ばれる死んだ組織を形成し、樹木を絞め殺し、根こそぎ枯死させます。樹木の根は数年間は生き残り、毎年春に新しい芽を出すこともありますが、クリ疫病によってアメリカのクリの木のほとんどが生育不良に陥っています。
遺伝子組み換え樹木の小麦遺伝子は、シュウ酸を分解する酵素をコードしています。シュウ酸がなければ、死んだものを餌とする菌は組織に入り込むことができません。代わりに、菌は樹皮に留まり、最小限のダメージしか与えません。「これは何十億もの人々が毎日摂取している遺伝子です」とパウエル氏は言います。「小麦を食べるということは、この遺伝子を摂取しているということであり、おそらくそれが作り出す酵素も摂取していることになります。」
研究チームは過去数カ月間に、遺伝子組み換えしたアメリカ産の栗の木が、自然に菌類と闘う別の種類の栗の木である中国産の栗の木と同等かそれ以上の疫病耐性があることを明らかにした。
研究チームはまた、遺伝子組み換え樹木の環境への影響の分析にも精力的に取り組んでおり、成長率、昆虫への影響、落葉の分解を比較することで、遺伝子組み換え樹木が通常のクリの木と同様に機能することを確認しています。今週発表されたばかりの研究結果では、オークリッジ国立研究所が遺伝子組み換えクリの代謝産物の異常を調べたところ、遺伝子組み換えクリのビタミンE含有量は中国のクリの木の含有量とほぼ一致していましたが、実際には低いことが分かりました。そのため、今のところ遺伝子組み換え樹木は他のクリの木と大きな違いはないようです。
パウエル氏によると、次の論理的なステップは、FDA（米国食品医薬品局）、USDA（米国農務省）、そして環境保護庁（EPA）から規制当局の承認を取得し、広範囲に植樹を開始することだという。申請には、追跡調査や、一般市民の懸念への対応を含め、多くの質疑応答が必要となる。パウエル氏の推計では、このプロセス全体には約5年かかる可能性がある。また、遺伝子組み換え栗が食用として安全であると認められる必要があるため、手続きは複雑になる。
ブローバック
誰もが遺伝子組み換え樹木を歓迎しているわけではない。シラキュース近郊の新聞「ポスト・スタンダード」が、遺伝子組み換え樹木がアメリカの森林再生に及ぼす可能性についての記事を掲載したところ、読者から賛否両論の反応が寄せられた。「研究者たちの夢は、何か問題が起きれば悪夢になりかねません」と、反遺伝子組み換え団体「食品安全センター」のマーサ・クラウチ氏は同紙への書簡で述べた。「遺伝子組み換え樹木は、一度広まってしまうと、回収するのが難しくなるでしょう」
別のコメンテーターは木々を「不自然」と呼び、パウエル氏はこう答えた。
12月初旬、「遺伝子組み換え樹木阻止キャンペーン」と呼ばれる活動家グループは、遺伝子組み換え樹木は「不要、望ましくない」、「予測不可能」であるとして、消費者にプロジェクトを中止するよう呼びかけた。
誰もが遺伝子組み換え樹木を歓迎しているわけではない。
森に栗を再び生育させる別の方法があるかもしれない。クラウチ氏を含む活動家にとって、その方法の方が受け入れやすいだろう。パウエル氏とメイナード氏は、アメリカ栗財団のニューヨーク支部と協力して遺伝子組み換え樹の育成に取り組んでいる。一方、同財団の米国支部は、自然病抵抗性の中国栗と交配させることで、疫病抵抗性を持つアメリカ栗の育成に取り組んでいる。
国立支部は、DNAの1/16を中国産のクリの木から受け継いだ、疫病耐性のあるアメリカ産クリの木を作り出すことに成功しました。しかし、この交配法の問題点は、中国産のクリの木は疫病と闘うために数十もの遺伝子を協調して働かせる必要があることです。木々が交配すると、これらの遺伝子が混ざり合ってしまうのです。子孫の多くは疫病耐性遺伝子の完全なセットを受け継いでいないため、疫病への抵抗力が低下します。そして、抵抗力は世代を経るごとに弱まってしまいます。これに対し、パウエルとメイナードの研究においては、抵抗力を付与するために必要な遺伝子は1つだけで、遺伝子組み換え木を野生木と交配すると、子孫の50%が高度な疫病耐性を持つことになります。
「育種プログラムが行っているよりも小さな変化しか行っていないのに、彼らは全く試験する必要がありません」とパウエル氏は言う。そして、それが問題になることもある。ミシガン州の研究者たちはかつて、ヨーロッパと日本の交配種であるクリの木と中国のクリの木を交配させ、より大きな実を作ろうとした。しかし、遺伝子が適合せず、内部核崩壊と呼ばれる状態を引き起こした。その結果、子孫の3分の1が殻の中で崩壊する種子を生産したのだ。
「これらは地球の反対側で進化した種です」とパウエル氏は言う。「交配はできますが、同じ木ではありません。」
それでも、彼は国内支部が良い仕事をしていると言い、いつか2つのプログラムが木を交配してさらに優れた木を作ることができることを期待している。
栗を土から蘇らせる
メイナードの研究室マネージャー、リンダ・マクギガンは、遺伝子組み換えされた樹木を胚の段階から丁寧に育てています。まだ時計の電池ほどの大きさの胚は、アグロバクテリウムを用いて小麦の遺伝子を胚のゲノムに挿入することでクローン化され、形質転換されます。その後、ほぼ一年かけて、成長中の樹木は培地から培地へと移され、袋や箱に包まれて、光、温度、湿度の正確な条件が維持されます。最後に温室に移され、ニューヨーク州内の7か所の圃場のいずれかに植えられます。
パウエル、マクギガン、そして私は、研究所からわずか数マイルのところにある、そのような試験地の一つを歩いた。11月の地面に生い茂る木々はまるで棒のようで、足元では葉がザクザクと音を立てる。畑には小さな木々が植えられた区画がいくつかあり、それぞれ異なる時期に、研究の異なる段階で植えられたものだ。周囲は鹿の侵入を防ぐ柵で囲まれている。
野生の親株が1本ある区画（この区画は、遺伝子が2世代目でも強く維持されることが証明された区画）を見ながら、パウエル氏は、実験地にさらに1万本の遺伝子組み換えクリの木を植えるという研究所の計画について話してくれた。そして、この目標を掲げているのは彼らだけではない。当時、チームは1万本の樹木を育てるためのクラウドファンディング目標額5万ドルに、わずか数百ドル足りなかった。12月5日にキャンペーンが終了するまでに、彼らは10万ドル以上を集めていた。
パウエル氏は、数年後には栗の木が規制緩和され、人々が植えて食べられるようになることを期待している。研究チームは、遺伝子組み換え樹木の特許取得は行わず、利益を得ることも考えていないと述べている。彼らは、誰もが自由に植えられるよう、木を自由に利用できるようにすることで、最終的には東海岸の歴史的な森林を復活させたいと考えている。
パウエル氏は、アメリカ栗の木が森にしっかりと根付くまでには、少なくともあと100年はかかるだろうと見積もっている。そして、復元はゆっくりとしたプロセスとなり、人々の参加意欲に完全に依存している。「これらの木は雑草ではありません。すぐに広がることはありません。ですから、本当に重要なのは、人々が植えるかどうかなのです。」
