オーストラリアの農場でバナナの収穫を検査する作業員。 Credit: Carla Gottgens/Bloomberg/Getty
次世代のバナナ工学への競争は、始まっているのである。 コロンビア政府は先月、バナナを殺す菌が、世界のバナナ供給の大部分を占めるアメリカ大陸に侵入したことを確認しました。 この侵入により、この惨劇に耐えることができる果物を作る努力が新たに必要となりました。
科学者たちは、バナナを救うためにさまざまなアプローチを使っています。 オーストラリアのチームは、野生のバナナの遺伝子を、キャベンディッシュとして知られる最高級の商業品種に挿入し、現在、この改良型バナナを野外試験でテストしています。 研究者たちはまた、フザリウム萎凋病熱帯レース4（TR4）として知られる菌に対するキャベンディッシュの回復力を高めるために、強力で精密な遺伝子編集ツールであるCRISPRを利用しています。 フロリダ大学（ホームステッド）の植物病理学者ランディ・プロッツ氏は、「キャベンディッシュを救う唯一の方法は、ゲノムを調整することかもしれない」と言う。
オーストラリアのブリスベンにあるクイーンズランド工科大学のバイオテクノロジスト、ジェームス・デール氏は、TR4がコロンビアに到着したという最初の噂が流れた7月から、彼の遺伝子組み換え（GM）バナナについて問い合わせを受けはじめた。 「その後、コロンビアが国家非常事態宣言を出したため、問い合わせは一気に増えました」とデールさんは言います。 1900 年代前半には、TR1 と呼ばれるフザリウム菌の別の株が、当時のトップバナナであったグロ・ミシェルをほぼ一掃しました。 しかし、農家にはキャベンディッシュというバックアップがあった。キャベンディッシュは TR1 に耐性があり、輸出時の取り扱いに耐えられるほど丈夫で、食感や味も広く受け入れられやすいものであった。 1960年代には、現在フロリダ州フォートローダーデールに本社を置くチキータ社などの大手バナナ生産者がキャベンディッシュに切り替えていました。
今回は簡単な代替案はありません。 アルナープにあるスウェーデン農業科学大学の植物遺伝学者ロドミロ・オルティスは、キャベンディッシュの人気を高めた資質とTR4への抵抗力を持つ自然発生バナナ種はないと言います。
そしてこの菌は手強い相手なのです。 殺菌剤で殺すことはできないし、土壌中に30年も滞留することもある。 そのため、TR4は汚染された機器や土壌に乗っかって、ゆっくりと世界中に広がっていったのであろう。 この菌は1990年代にアジアでバナナを荒らし始め、その後オーストラリアや中東、アフリカの国々に侵入した。 研究者たちは、この菌に抵抗するようにキャベンディッシュを改良しない限り、今後数十年のうちに事実上絶滅する可能性があると述べています。
デールのチームは、TR4に対する抵抗力を与える野生バナナMusa acuminate malaccensisからの遺伝子を挿入して、キャベンディッシュを改変することに焦点を合わせています。 2017年に小規模な圃場試験から有望な結果1を発表した後、15カ月前に大規模な研究を開始した。 デール氏らは、オーストラリア北部のTR4がはびこる半ヘクタールの土地に、遺伝子組み換えキャベンディッシュを植え付けました。 比較のために植えた通常のバナナの約3分の1が菌に感染している一方で、遺伝子組み換えバナナはうまくいっているとデールは言う。
彼は、2021年に研究が終了した後、オーストラリアの規制当局に遺伝子組み換えバナナの販売承認を申請する予定である。 しかし、当局がゴーサインを出すかどうか、また、承認にどれくらいの時間がかかるかは予測できません。
デールの遺伝子組み換えバナナが承認を得たとしても、それを売ることは問題になりえます。 遺伝子組み換え作物は、長い間、世界各国、特にヨーロッパで国民の反発にさらされてきた。 「ジェームズのバナナはTR4に対してほとんど免疫があるように見える優れたバナナだ」とプロッツは言う。 「しかし、消費者がこれを買うかどうかは、まったく別の問題です」
Going bananas with CRISPR
バイオテクノロジーバナナを規制当局に受け入れられるようにするために、デールは、外国の遺伝子を挿入する代わりに、CRISPRでキャベンディッシュのゲノム編集を行ってTR4に対する抵抗力を高めています。 具体的には、キャベンディッシュのTR4耐性遺伝子（M. acuminateで同定した遺伝子と同じ）をオンにすることを試みている。 しかし、この研究はまだ初期段階である。 デイルは、「これが試験的に畑に導入されるには、2、3年はかかるでしょう」と言う。
他の研究者も、CRISPRを使って、異なる方法でキャベンディッシュの防御力を高めている。 ケニアのナイロビにある国際熱帯農業研究所の分子生物学者Leena Tripathiは、この遺伝子編集ツールを使って、植物がTR4に弱くなるようなキャベンディッシュの遺伝子を抑制しています。 今のところ、彼女は実験室でキャベンディッシュの組織だけを編集している。 次のステップは、この組織を苗木に育て、その植物がTR4への曝露に耐えられるかどうかを確認することである。 フィリピンの研究者たちは、Tripathiが編集したキャベンディッシュを自分たちの国でテストすることを申し出ています。Credit: Jaindra Tripathi/IITA-Kenya
そして、英国ノリッジのバイオテクノロジー新興企業Tropic Biosciencesは、CRISPRを使ってキャベンディの免疫システムを強化しようとしている。 すべての植物は、自身の遺伝子の一部の活性を制御する小さなRNA鎖を生成しています。 そして最近の研究2により、これらのRNA鎖の一部は、時に病原菌の遺伝子を抑制し、侵入者を無力化することが示唆されている。 バイオテクノロジー企業は、CRISPRを使ってキャベンディッシュのRNA鎖を編集し、TR4の遺伝子を沈黙させようとしている。
しかし、世界中の規制当局が遺伝子編集バナナをどう迎えるかは不明である。 2016年、米国農務省はCRISPRを用いてゲノムを編集したキノコを規制しないことを決定し、編集バナナを同様の方法で扱う可能性を示唆している。 そして、コロンビア、チリ、ブラジル、日本、イスラエルの各政府も、CRISPR編集作物に対して寛大な対応をとる可能性を示す公式声明を発表している。 しかし、欧州連合は、遺伝子編集作物を他の遺伝子組み換え食品と同様に厳しく評価すると述べています。
オルティス氏は、研究者の工学的努力を支持しますが、忍び寄るバナナの惨劇に対するバイオテクノロジーだけの解決策に注目することには警告を発しています。 キャベンディッシュの他にも1000種類以上のバナナがあるという。 しかし、Ortiz氏は、商業的なバナナ会社は、これらの代替品種の市場を作ることを試みることができると言います。