合成生物学(Synthetic Biology)の革新性と生活向上への貢献

合成生物学は以前から存在していましたが、科学者たちがこのユニークな科学分野の利用法を学ぶにつれ、その有用性が増してきました。どの専門機関でも、生物の新しいデザインを考えている研究者を見かけることは珍しくありません。将来の可能性は無限大で、このようなデザインがさらに増えていく可能性は十分にあります。

合成生物学とは

合成生物学は、一見すると矛盾した言葉のように思えますが、長年にわたって非常に有用な科学の分野です。基本的にこの種の生物学では、生物をより便利にするために再設計します。

合成生物学の例

合成生物学は、現代社会でどのように活用されているのでしょうか？実は身近に存在しています。例えば、ゴムは非常に限られた資源です。というのも、イソプレン合成酵素は、私たちの知る限り、ゴムの木以外には存在しません。つまり、合成ゴムが設計されていますが、それには石油化学製品が使用されており、環境のことを考えるとベストな選択ではありません。この問題を解決するために、現在、いくつかのタイヤ会社が植物由来の合成ゴムを作るための発酵法を研究しています。

しかし、このような科学の一分野が活用されている方法は他にもたくさんあります。

環境への貢献

科学者の中には、希少な物質の代替ではなく、未来のためにより良い世界を作ることを目的としている人もいます。人間が地球上で行うすべてのことが環境に影響を与えており、他の物質よりも問題を引き起こす物質もあります。

その良い例が、モジュール式界面活性剤です。ほとんどの界面活性剤は、環境に多大な影響を与えるココナッツオイルやパームオイルなどの油から作られています。モジュラー社が開発した微生物を使えば、アメリカで年間700億ポンドも廃棄されている大豆の殻を、有用な製品に変えることができるのです。大豆殻は非食用で他の用途はありませんが、微生物を使えば、ヘルスケア製品を含むさまざまな製品に使用される界面活性剤に変えることができます。

石油由来の燃料は、限られた資源であるだけでなく、環境にも大きな悪影響を及ぼすことは、ご存知の通りです。また、世界各地で起きている紛争の原因にもなっています。もし、他のものを使うことができたとしたら。LS9社は、その実現に向けて取り組んでいます。

LS9社の目的は、世界で最も使用されている燃料の1つであるディーゼルを、糖類に置き換えることです。糖源や再生可能な炭水化物は、わずか1ステップで脂肪酸メチルエステルとアルカンに変換され、どちらも燃料として使用することができます。バイオディーゼルのASTM 6751とASTM D975は複雑に聞こえるかもしれませんが、実際には石油化学製品よりもはるかに環境にやさしく、処理に水素も必要ありません。また、再生可能な資源を使用しており、急速に枯渇する石油よりもはるかに優れています。

 世界をより健康にするために

ワクチンも合成生物学が活躍している分野です。ワクチンを作るには、細菌の毒素や弱いウイルス、病原体などを使って抗原を特定する必要があり、非常に手間がかかります。しかし、ライフ・テクノロジー社は、合成生物学によって、あらかじめ設計された抗原やその変異体を合成することに成功しました。これにより、需要の高いワクチンの製造工程を短縮することができます。

合成生物学を利用した簡単な方法としては、以下のようなものがあります。

– 水や土壌、空気中の汚染を除去するための微生物。

– ビタミンA欠乏性失明症（毎年最大50万人の子供が失明する）を減らすために、βカロチンを生産するように米をバイオエンジニアリングしている。

– バイオリアクターで動物の細胞を使って肉を育て、家畜を育てる必要がない。

– 合成ヘムで植物性の肉を作る

これらはいずれも、近い将来に大きな変化をもたらす可能性があります。世界の多くの地域の人々にとって、食料は非常に現実的な問題です。より多くの栄養素を含んだ、より質の高い食料をより小さなスペースで生産できるようになれば、その地域の状況に大きな影響を与えることになるでしょう。例えば、多くの貧困国で主食となっている米にビタミンAを添加するだけで、何十万人もの子どもたちの目の健康を守ることができると言われています。それは、成長して家族を養うことができ、ビタミンA欠乏によって引き起こされる多くの衰弱した健康問題に悩まされることのない、多くの子供たちです。

多くの分野でまだまだ先は長いですが、合成生物学は急速に進歩し、世界中の問題を解決しています。

合成生物学は世界をどう変えるのか

合成生物学には懐疑的で警戒心が強い傾向がありますが、将来的には非常に大きな可能性を秘めています。前述の通り、合成生物学はすでに人間の行動様式を調整するために使われていますし、数年後には、燃料などが再生可能な資源だけで簡単に生産できるようになる可能性もあります。より安価で簡単に作れる代替品があれば、石油をめぐって争う必要はなくなるでしょう。

将来的に最も強力な変化は、遺伝的問題に対するワクチンの能力でしょう。科学者たちはすでに、植物のゲノムやDNAを編集して、より丈夫にしたり、より多くのビタミンを生産したり、病気にならないように成長させたりすることに成功しています。もしこれが人間にも可能になるとしたら、と想像してみてください。研究者たちはすでにこの可能性に取り組んでおり、比較的単純で、その人のDNAを少し変えるだけで解決できるような遺伝性の問題をターゲットにしています。この分野の進歩を目の当たりにするには、綿密なテストが必要なため、まだしばらく時間がかかると思われますが、非常に素晴らしい可能性を秘めています。

科学は常に進歩しており、合成生物学に関しては、今後さらに極端な対策が講じられることが予想されます。科学者は常に物事を改善しようと努力しており、その結果、食品から将来の子供たちの健康まで、あらゆるものに影響を与えることになるでしょう。この種の科学が人々の生活を向上させる方法は尽きることがありません。