ミトコンドリア置換療法から膝丸燈の母親二人問題を考える【テラフォーマーズ】

みなさんお疲れ様です。漫画大好きチクチクです。
ちょっと今回は記事の毛色がちがいます..

みなさんテラフォーマーズという
漫画をご存じでしょうか？

2011年よりミラクルジャンプおよび週刊ヤングジャンプにて連載中の漫画作品。
作者は作：貴家悠、画：橘賢一。
火星を舞台に、ゴキブリが進化した生物「テラフォーマー」と、人間との戦いを描いたSF悲劇。

引用：ピクシブ百科事典

近未来SF的な要素も強い作品で
生物の生態を中心に
結構最新の生物学ネタも
入れ混んでくるので、
楽しみながら閲覧していました。

最近はやっと連載再開したところなのですが、
休載前に少々理解に苦しむ
伏線が張られました！

それが第二部主人公
『膝丸燈の母親二人問題』です。

膝丸燈は遺伝子操作された
デザイナーズベイビーなのですが、
遺伝的両親は長らく不明にされていました。

…が休載直前に続々と判明してきまして、
そこで明かされたのが、
「親が4人いる」という衝撃の真実でした。

一人は育ての親（父親）なので、
すぐに分かりました。
となるともう一人の父親は遺伝的父親です。

遺伝的母親も分かり、
張明明という第一部のキャラクターが母親でした。

となると、もう一人の母親も育ての親か？
と思いきや…
こっちも遺伝子を継いでいると判明…

この展開に読者は大混乱！！
各々いろいろな予想を立てるわけで
「膝丸燈　母親」と検索すると
さまざまな予想がネット上に転がっています。

卵子を混ぜたとか代理母とか…
まぁ言いたいことはわかるのですが、
ちょっと違うなーっていうのが
生物学をかじっている人の感想です。

代理母だと全くDNA継がないし、
卵子を混ぜるとか、
ちょっと表現が乱暴な気がします。
（キメラ化を指しているのかもしれませんが、）

でも実は
3人の親を持つ方法が
あります。

三人の両親をもつ子供を生む技術

三人の両親を持つための技術として考えられるのは
ミトコンドリア置換方法とキメラ化です。

キメラ化はあまりにも有名ですし
医療という本ブログのテーマからも外れるので
本記事ではミトコンドリア置換療法を
中心に紹介します。

ミトコンドリアと細胞内共生説

まずはミトコンドリアって何なんだ？
って話から始めます。
ミトコンドリア…語源はギリシア語で、
mitos（＝糸）＋khondrion（＝粒）
糸っぽかったり顆粒状だったため
つけられたそうです。

あと余談ですが、
ミトコンドリアって実は複数形です。
単数形はミトコンドリオンらしいです。

そんなミトコンドリアですが、
進化をさかのぼっていくと
もともとは別の生物でした。

もともとは原初の地球で
他の生物があまり使っていなかった
酸素から沢山エネルギーを作る単細胞生物
(プロテオバクテリア好気性細菌の一種）でした。

その単細胞生物をわれわれの先祖は

と生きるために共闘関係を結びました。

プロテオバクテリアはエネルギーを提供し、
宿主である先祖の細胞は大きな体で
プロテオバクテリアを守り、
エサを与える共闘関係です。

そんな共生関係で
長い年月を重ねるうちに

と自身の細胞内小器官として
取り込むことにしました。
(プロテオバクテリア側に合意があったかはわかりません。)

そしてプロテオバクテリアは
宿主の細胞内小器官として取り込まれ
ミトコンドリアに変化しました。

その出自からもわかるように
酸素をつかって沢山エネルギーを作ることが
ミトコンドリアの仕事です。

ミトコンドリアの獲得により
高エネルギー産生機関を得たわれわれの祖先は
繁栄し、動物やアメーバ等の生物に
進化していきました。

なお似通った経過をとった細胞内小器官として
植物の葉緑体(由来はシアノバクテリア)があります。

最近は新しい細胞内小器官として
ニトロプラストも発見されました！
（おそらく生物の教科書が変わります。）

https://twitter.com/mrnetinfo/status/1778682699756208158

本題に戻りますが
ミトコンドリア獲得後、さらに欲張って

シアノバクテリアとまで
共生関係を結び
葉緑素を得たグループは、

酸素からエネルギーを作り、二酸化炭素から
必要な炭水化物合成が可能になったため、
おおきく動く必要がなくなり
植物へと進化していきます。

こういったミトコンドリアと葉緑体の起源に関する学説を
細胞内共生説といいます。

なお細胞内共生説を裏付ける存在として
ハテナ（Hatena arenicola）という
鞭毛虫が
日本で発見されています。

ハテナは葉緑体を持ちますが、
生まれてすぐは葉緑体を持ちません。

では、どうやって葉緑体を獲得するかというと、
藻類(シアノバクテリア)を捕食します。
捕食された藻類は葉緑体の役割を果たします。

ハテナは葉緑体獲得進化の途中にいる生き物として
一時期界隈を騒がせていました。

太古のわれわれの祖先も同じような方法で
共生を繰り返していたと考えられます。

細胞膜が二重である
→もともとミトコンドリアが持っていた細胞膜と、宿主の細胞膜二つをもつ。
ミトコンドリア自身がDNAを持っている
→ミトコンドリアはわれわれの核内DNAから作られるのではなく自己増殖している。
→そのため子供には卵子の細胞質を通して受けつがれる。

細胞膜が二重というとわかりにくいですが、
細胞は外のものを取り込むときに内側に陥没し、
対象をくるむ様にして取り込みます。

以下の写真は細胞内に異物を取り込む様子です。

真ん中のオレンジの球が異物、
右下のオレンジの球が取り込まれた後です。

細胞の膜につつまれて
取り込まれていることが確認できます。

また核内DNAではなく
細胞質を介して遺伝するという特徴により
ミトコンドリアは母親から受け継がれます。

男性の精子は核内DNAのやりとりしか行いません。
精子が卵子に比べて小さく十分量のミトコンドリアを輸送するのに適していないんです。

母系遺伝のという特徴から、
ミトコンドリアに異常がある女性の場合は
異常が子供に遺伝してしまいます。

ミトコンドリアに異常があり
うまくエネルギー産生を行えない疾患を
ミトコンドリア病と呼びます。

ミトコンドリア病

ミトコンドリア病は前述のとおり
細胞のエネルギーを司る
ミトコンドリアに異常を抱えている疾患です。

大体頻度は10万人に9～16人くらいの難病です。
0.01％です。

頻度としては少なく見えますが
10万人に10人とした場合
12000人の患者が日本に存在します。

またイギリスでは
毎年150人のミトコンドリア病の患者が
出産という問題
(子供に遺伝してしまう)を抱えています。

機能不全のミトコンドリアの場所と量で
症状はさまざまですが、
エネルギーを沢山つかう神経、心臓、筋肉で
症状が出やすいとされています。

エネルギーが足りなくなるため、
血液を送れなくなったり、
運動ができなくなったりという
障害を抱えてしまいます。

ミトコンドリア置換療法

前述のとおりミトコンドリアは
母親から受け継がれます。
そのためミトコンドリア病の患者が女性の場合、
子供に遺伝してしまします。

この負の遺伝の連鎖を
断ち切るために開発された方法が
ミトコンドリア置換療法です。

ミトコンドリア置換療法の概要を以下に示します。

1. 患者の卵細胞の核を取り出す。
2. 健康なドナー卵子の核を取り出し、
   健康な卵細胞の細胞質(健康なミトコンドリア)を用意する。
3. 患者の核を健康な卵細胞に移植する

基本的には上記３ステップで
患者の細胞質を入れ替えることで
健康なミトコンドリアに置換します。

この卵子を用いて
父親の精子と人工授精を行うことで
両親のDNAと
ドナーの母親のミトコンドリアDNAを持った
３人の親をもつ子供が生まれます。

3人の親を持つ子供のDNA情報のほぼ全ては
本来の両親から受け継がれますが、
ミトコンドリアDNAは二人目の母親に由来するため
全DNA情報の0.054%が
二人目の母親から受け継がれます。

この技術はイギリスでは
2015年に既に認可されている技術で、
実際に2人の母親を持つ子供は
すでにこの世に存在しています。

ちなみに公式に初めて発表されたのは
2016年のメキシコの子供が最初です。

メキシコは規制がなかったため技術確立と共に
法規制を待たず行われ男児が誕生しています。

引用：英国でのミトコンドリア提供　認可の経緯と倫理的課題

なおこの技術自体は
倫理的な問題を
多くかかえているとされていまして…

1. 生殖細胞への遺伝子操作・介入がさらに拡大していく可能性
2. 重篤な疾患のケースのみならず、
   不妊治療や卵子の若返りなどに適用範囲が拡大していく可能性

この二つが潜在的なリスクとして
依然として問題視されています。

キメラ技術

もう一つの方法がキメラ。
キマイラとも呼ばれます。

ギリシア神話のテューポーンとエキドナの娘で
ライオンの頭と山羊の胴体、毒蛇の尻尾を持つ
同名の怪物が語源です。

キメラ自体は非常に有名な技術ですよね。
発生初期の受精卵を１つにまとめると
１個体として成長するという技術です。

キメラは自然界でも時々発生していて、
もともと二卵性双生児が初期段階でキメラ化して
一人として生まれてきたり、

双子の造血幹細胞がもう片割れに移行して
血液キメラ(モザイク)になっている
というケースもあります。

キメラ技術自体は古い技術なので
かなりの作成例があります。

→キメラ画像検索結果

ただキメラ技術は、
受精卵をふたつ混ぜるという方法です。
これだと、父親を一人に限定せず、
二人にした方が
多様な遺伝背景持を持つことができます。

前述のとおり膝丸燈の遺伝的父親は一人です。

テラフォーマーズのストーリーを考えると、
二人の父親を用意できるのに、
あえて父親を
一人に制限する理由が思いつきません。

話題性的にもミトコンドリア置換療法のほうが
2015年当時としては面白いので
キメラは違うんじゃないかなー？と思います。

余談ですがキメラ関連で好きな漫画として
キメラという漫画作品があります。
バトルファンタジーですが隠れた名作です。
テラフォーマーズ好きな人には刺さるハズ．．．

あらすじ

かつて、カーライア帝国には戦う事に長けた種族がいた。「キマイラ」と呼ばれた殺戮と破壊を好み、燃えるような赤い目をした彼らを人々は「悪魔の種族」と呼び、畏怖した。戦が終わり、彼らは恐れられた人々に滅ぼされたはずだった。あるとき、初陣から逃れてきた戦士・タキは倒れ掛かっている所をリンに助けてもらう。

この2人の出逢いが、そして2人を取り巻く人々が帝国の未来を大きく左右する事になる。

引用：ウィキペディア

あとがき

今回はSF漫画の話題から、
生物学とそれを利用した
治療方法を紹介してみました。

ミトコンドリア置換療法自体は
倫理的問題からまだまだ実施数は少ないですが、
『子供に自分の病気を継がせたくない』という
親心を満たす重要な方法だと
私個人は考えています。

そして膝丸燈の母親二人問題！
わたしの予想は当たるでしょうか？

当たることを祈念して今後の展開を待ちたいです。

生物の話題いっぱいテラフォーマーズ