本動画は、J・クレイグ・ヴェンター研究所の准教授であり、Mirror Biology Dialogues Fundの共同ディレクターを務めるジェームズ・スミス氏へのインタビューである。スミス氏は2024年12月にScience誌で発表され、大きな反響を呼んだミラーライフ(鏡像生命)のリスクに関する論文の共著者の一人だ。ミラーライフとは、通常の生命と同じ分子構成を持ちながら、その配置が鏡像反転している生命体を指す。この一見些細な違いが、人間を含むほぼすべての生物種に対して極めて深刻な脅威をもたらす可能性があるという。スミス氏は、ミラー細菌が現実のものとなった場合、人類は事実上免疫システムなしで生活することになり、植物や動物、生態系全体が壊滅的な被害を受ける可能性があると警告する。この技術は10年から30年以内に実現可能とされ、約5億から10億ドルの投資で開発できると推定されている。スミス氏は、この脅威がAI安全性と同等の重要性を持つと考え、他のすべての研究を中断してこの問題に専念することを決断した。本インタビューでは、ミラーライフの仕組み、それが引き起こす可能性のある壊滅的な結果、そしてこの技術開発を阻止するための取り組みについて詳細に語られる。
ミラーライフという脅威の発見
ルイーザ・ロドリゲス、本日はジェームズ・スミスさんにお話を伺います。ジェームズさんはMirror Biology Dialogues Fundの共同ディレクターであり、J・クレイグ・ヴェンター研究所の准教授でもあります。ジェームズさんはまた、昨年12月にミラーライフのリスクに注目を集めた衝撃的なScience誌の論文の共著者の一人でもあります。
ポッドキャストにお越しいただきありがとうございます、ジェームズさん。
ジェームズ・スミス、こちらこそありがとうございます。お招きいただき嬉しいです。
ルイーザ、Science誌の論文で、あなたと共著者の方々は基本的に、私たちがいわゆるミラーライフの創造にかなり近づいているという主張をされています。ミラーライフは基本的に通常の生命と同じですが、分子が逆向きに配置されている、つまり鏡像になっているのです。
そしてこれは実際にはかなり些細な違いのように思えるにもかかわらず、細菌である可能性のあるこれらの生命体を、人間だけでなく、動物や植物を含むほとんどの種にとって極めて危険なものにしているのです。具体的に何がそれほど危険なのでしょうか。
ジェームズ、そうですね、些細な違いに思えるかもしれませんが、実際これは通常の生物学からの本当に根本的な断絶なのです。40億年前の地球上のすべての生命の最後の普遍的共通祖先以来、私たちのDNAはすべて常に右手型の構成要素で作られてきました。つまり、右にねじれる二重らせんを作るということです。そしてミラー細菌はその逆で、左にねじれるDNAを持つことになります。ですから、それを地球に導入することは、地球上の何もが対処するよう進化してこなかった外来侵襲種を導入するようなものなのです。
具体例を一つ挙げると、私たちの免疫システムは、効果的な反応を起動できるようにするため、血液中に侵入した病原体を認識できる必要があります。それを行う方法は、手袋のように考えられる受容体を通じてです。さて、右手を右手用の手袋に入れると、よくフィットして免疫システムが活性化されます。
しかし左手を右手用の手袋に入れようとすると、うまく機能しません。ミラーライフはそのようなものです。生物学にとって非常に基本的な多くの相互作用が同じようには機能しないのです。
ルイーザ、ええ、驚きですね。直感的にはこれが重要であるべきだとは思えないんです。同じ分子か同じ生命体なのに。
しかし、私たちのほとんどが考えたこともないこれらのメカニズムすべてがあり、手が手袋の中にフィットしなければならないので、実際には本当に重要なのです。ミラーライフが実際に何であるかについて、もっと話すべきことはありますか。
ジェームズ、はい。ミラーライフは研究室で作る人工生命の一種です。ミラー細菌が今日主に話すことになるでしょう。なぜなら、それが作る最も単純な生命体だからです。そしてそれは文字通り通常の細菌とまったく同じ成分を持つことになります。DNAやタンパク質、リボソーム、膜を持つでしょうが、それらすべてが鏡像形態で作られることになるのです。
なぜミラーライフは他の脅威と同等なのか
ルイーザ、そしてあなたはこの問題が、私たちが知っている最も緊急性の高い地球規模の問題のいくつか、例えばAI安全性や他のバイオセキュリティの脅威と同等だと考えているのですね。
なぜこれが匹敵するのでしょうか。驚くべきことの一つは、これが非常に新しく感じられることだと思います。この論文はかなり最近のものです。たまたま人類と地球にとって最も脅威的なもののひとつである新しい種類の科学を発見したというのは、かなり驚くべきことに感じられます。
ジェームズ、実は人々は1800年代からミラーライフの存在を仮定してきたので、完全に新しいものではないのです。
人々は文献の中でそのリスクについて何気なく言及してきましたが、昨年まで誰もこれを適切に調査しませんでした。そしてこれは私が見た中で最悪のバイオ脅威です。スキルセットによっては、一部の人々にとってAI安全性と同等になり得ると思います。
その主な理由は、文字通りおそらく10人しかフルタイムでミラー細菌のリスクとそれに対処するために何ができるかを考えている人がいないという事実によるものです。つまり信じられないほど軽視されているのです。
また、これは本当に取り組みやすい問題だと思います。私たちは人工知能や核のような技術について考えることに慣れています。そこでは巨大なリスクがあるが、潜在的に巨大な利益もある。そしてミラーライフはその例外のようです。私たちが予見できる利益は本当にかなり小さいのに対し、これらの巨大なリスクがあるのです。
そして、ミラーライフを作りたいという強い商業的動機はないと思います。つまり、私たちはこのリスクを断ち切る本当に良いチャンスがあると思うのです。
ミラーライフが放出された場合のシナリオ
ルイーザ、これをもう少し具体的にして、この問題の重要性を強調するために、あなたはこれについて警鐘を鳴らそうとしてきましたが、失敗したと想像してください。そして、ミラーライフが作られて環境中に放出されたらどうなるかについてのあなたの懸念が現実になったとします。それはどのように展開するでしょうか。どのように見えるでしょうか。
ジェームズ、明らかにこれは多くのニュアンスをスキップしていますが、それは今日の地球上で免疫システムなしで生きるようなものかもしれません。あるいは、免疫システムを持って今日の地球上で生きているとしても、木からエボラに感染したり、ペットの猫から、あるいは食べるニンジンからのようなものです。つまり本当にクレイジーなことになる可能性があります。
より具体的には、私はこれを2つのリスク領域に分けます。一つは免疫学的なもので、二つ目は生態学的なものです。
ミラー細菌は人間だけでなく、広範囲の異なる種に感染する可能性があります。なぜなら、それらは広範な免疫回避という特性を持っているからです。私たちはCOVIDやインフルエンザのように人から人へと広がるものについて考えることに慣れていますが、植物や昆虫、家畜にも感染するわけではありません。一方、ミラー細菌はそれができるかもしれないのです。
そして二つ目の領域は、生態学的リスクに関するものです。ミラー細菌は成長し、環境中に直接持続できる可能性があります。土壌や海洋で成長できるかもしれません。そしてそれは、環境から多細胞宿主への別の伝播経路を開くのです。
つまり、ミラー細菌から感染する可能性があるということです。例えば、家の中に吹き込む埃に細菌が付着していて、それを吸い込むようなことです。そして私たちは現時点でそのような脅威に対処するツールや技術を本当には持っていません。
ルイーザ、確実に理解したいのですが、「免疫システムなしで生きる」と言うとき、それは通常の免疫システムを持って生きているが、以前に見たことのない新しい病原体に遭遇することとは本当に重要な違いがあるということですね。
つまりCOVIDは、私たちが常に新しいバージョンの病原体にさらされる例ですが、私たちの免疫システムは、ほとんどの場合、そうした種類の感染を打ち負かすことを可能にする何らかの反応を見つけ出すことができます。
ミラーライフの場合、それがどのように異なるのかを理解するための類推はありますか。それがそうではないということは、つまり免疫システムが全くない状態で生きることなのですね。
ジェームズ、つまり、免疫システムの一部がまだ機能するかもしれませんが、免疫障害を持つ人々の例があり、それは本質的に免疫システムを持たないことがどのようなものかを再現しています。
例えば、70年代にデイヴィッド・ヴェッターという男性がいました。彼はバブルボーイとしても知られています。彼が生まれたとき、すぐに無菌のプラスチック室に入れられ、そこで彼の人生の12年間すべてを過ごしました。彼の食べ物、使ったおもちゃ、そのようなものすべて、そのプラスチック室に入る前に滅菌される必要がありました。
つまり、そのような世界で生きることができるという実証例があるのですが、それが私たちが目指すべき世界だとは思いません。
ルイーザ、ええ、それは恐ろしいですね。この特定の病原体に対して機能する特定の免疫反応を学ばなければならないというわけではないのです。おそらく私たちは根本的にそれができないということなのです。
つまりこの場合、この人、バブルボーイは彼の人生の期間中この環境で生活しました。なぜなら彼の免疫システムは決して細菌を許容し、効果的に反応する方法を見つけることができなかったからです。そしてそれがミラーライフがどのようなものかということです。なぜなら私たちの免疫システムはそれに対処するには完全に不適切だからです。
ジェームズ、ええ、それはほぼ正しいですね。ここには私たちが解き明かす多くのニュアンスがあります。しかしこれは妥当な類推だと思います。そして私たちは、免疫の一つの主要な経路に欠陥を持つ多くの人々から、彼らが同様に細菌感染に本当に弱いことを知っています。
ですから、免疫システムの一つまたは多くの部分が機能していたとしても、感染から守られると確信するには十分ではないのです。
ミラー細菌を作る理由
ルイーザ、わかりました、それについて詳しく聞きたいです。でもまず、巨大なマイナス面があるのに、なぜ誰かがミラー細菌を作るのでしょうか。これについてはニュアンスについて少し話しますが、あまりプラス面はないのです。
ジェームズ、つまり、歴史的には、人々がこれをやりたかった主な理由は、それが本当にクールな技術プロジェクトになるからだと思います。地球上の生命のこの鏡を創造することには、美的に非常に心地よい何かがあると私は完全に理解しています。
しかしこれらのリスクがあるときに、それは十分な正当化だとは思いません。人々はごく最近までこれらのリスクについて知りませんでした。ですから今、善意の科学者がミラーライフを作り続けるとは思いません。実際、以前にミラーライフを作りたいと言っていた人々は皆、この議論の一部であり、ミラーライフを作らないよう呼びかけています。ですから今私が最も懸念しているのは、長期的に膨大な害を引き起こすためにこれを作りたいと思うかもしれない悪意のある行為者です。
また、AIがこれを行う可能性もあります。これはかなりの量のAI解説で認識されていることです。例えばAI 2027では、スローダウンシナリオでミラー細菌について話していますし、ウィル・マカスキルも彼の「知能爆発への準備」でこれについて話しています。そして他の多くの上級AI科学者たちがこの研究を参照しています。ですからこれはもっと考える必要があることだと思います。
また、誰かが産業用途のためにミラー細菌を開発する可能性もありますが、この段階ではかなり可能性は低いと思います。
ミラー細菌の実現までの時間軸
ルイーザ、私たちはどのくらい近づいているのでしょうか。私の理解では、まだミラー細菌を作ることはできませんが、それに向けて進歩しています。それは1年先なのか、それとも数十年先なのでしょうか。
ジェームズ、合成生物学者に聞けば、これに取り組んでいるほとんどの人が10年から30年先のようなことを言うでしょう。しかし、それは変革的AIが物事を大幅にスピードアップさせる可能性を本当には考慮していないと思います。
これについて考えるもう一つの方法は、今日の状況からミラーライフを作るのにどのくらいのコストがかかるかということです。そこで人々は5億ドルから10億ドル程度で十分だと推定しており、それははるかに迅速に実現させることができるでしょう。そしてジョージ・チャーチのように、これが文字通り今後数年のうちに起こるかもしれないと考える人々もいます。
ですからここには多様性があります。特定の推定値に確信を持つことは本当に難しいと思います。そしてそれが、リスクに対処するために何をすべきかについて今これらの議論を持つ必要性を動機づけていると思います。
ルイーザ、あなたがどのようにしてこの仕事に関わるようになったのですか。私の理解では、あなたは既に世界の生物学的リスクを減らす仕事をしていましたが、約1年以上前まではこの仕事には関わっていなかったのですね。
ジェームズ、私は昨年半ばにこれに関わるようになりました。その前は、AI対応生物学に取り組んでおり、AI安全性について少しやっていて、実際には長期的にはAI安全性に取り組むと考えていました。しかしこの問題について聞いてから2週間以内に、私はやっていた他の仕事を辞めて、これにフルタイムで集中することにしました。そして以来ずっとそれをやっています。
その主な理由は、この問題の規模と組み合わされた取り組みやすさと軽視されている度合いでした。プロジェクトに最初に関わったとき、私はジョン・グラスとジャック・ゾスタックという、2人の一流の本当にトップの科学者と協力して、科学者たちのワーキンググループを調整し、このリスクを世界の注目を集めた論文を書きました。
ルイーザ、わかりました。そして私の理解では、これはミラーライフが超クールだから本当に作りたかった科学者の間で特に真実ですが、一般的に、科学者たちがこれについて初めて聞いたとき、ミラーライフがあなたが説明したほど壊滅的になるだろうということについて、少なくともいくらかの懐疑論があるというのが真実です。
あなたはそのような懐疑論を持っていましたか。そして特にあなたを納得させたものは何かありましたか。
ジェームズ、ええ、私は確かに最初は懐疑的でした。これについて初めて聞くほとんどすべての人がそうだと思います。それは理解できることだと思います。つまり、基準率として、人々が危険だと言うクレイジーな科学的なもの、世界を終わらせるだろうというものは、おそらくそうではありません。
しかしここでの違いは、これを本当に詳細に考え抜くために投入された仕事の量です。2つのことが本当に私を納得させたと思います。
一つは、世界で最高の科学者の何人か、最高の免疫学者、生態学者、合成生物学者、だけでなくバイオセキュリティの専門家や他の人々が、これを調査していて、特に「分析の問題は何か。ここにはどこに穴があるのか。この壊滅的なリスクをどのように排除できるのか」と尋ねられていたという事実です。そして彼らはそれができなかったのです。それは私にとってかなり説得力がありました。
それから他のことは、もしこの分析が正しければ、ミラー細菌が存在する世界に住むことが実際にどのようなものかを想像することでした。外の世界へのあらゆる暴露が致命的になる可能性があり、植物から感染する可能性があり、生態系全体が破壊される可能性があるのです。それは私の心を打ち砕き、これは私が関わる必要があることだと思いました。
ルイーザ、ええ、私を本当に打ったことは、これらが私たちの時代の最も accomplished な科学者の何人かだということだと思います。極めて画期的な発見をした人々です。私たちが聞いたことのないランダムな科学者で、何にも取り組んでいないような人々ではありません。だから超マインドブローイングです。
ジェームズ、ええ、それはかなりワイルドでしたし、これらすべての素晴らしい人々と仕事をすることはかなりワイルドです。
免疫システムへの影響
ルイーザ、ミラー細菌とより広範にミラーライフを潜在的にそれほど壊滅的にするものについてもっと話しましょう。通常の細菌が体内に入ると、それはどんな生物も望むものを望みます。生き残って繁殖したい、つまり食べて連続的に自分自身を倍増させたいのです。
そして通常の人間の体では、ほとんどの人にとって、免疫システムは白血球と免疫のすべてで反撃を開始することによって反応します。ミラーライフが体内に入ったとき何が起こるのでしょうか。
ジェームズ、私たちは免疫システムがそれに投げつけられるあらゆる任意の脅威に対処できると考えることに慣れています。
そしてそれは、実際に投げつけられるほとんどのもののケースです。しかしミラーライフとの違いは、私たちはミラーライフに対処できるよう進化してこなかったということです。免疫システムの多くは、特定の形状を持つ必要がある分子間の特異的結合に依存しています。そしてミラーライフでは、重要な分子が反転するので、この結合の多くはうまく機能しないのです。
例を挙げると、自然免疫システム、つまり免疫システムが持つ第一線の防御では、それが活性化されるために、パターン認識受容体と呼ばれるものがあります。これは基本的に侵入細菌上の分子に結合します。そして侵入細菌上のそれらの分子はキラルなのです。
例としては、細菌のDNAや、細菌の尾にあるタンパク質であるフラジェリンがあります。
ミラー細菌では、それらが反転するので、パターン認識受容体に適切に結合しません。つまり自然免疫システムが適切に活性化されないということです。これが重要なのは、免疫システムが実際には高度に相互依存しているからです。
Science誌の論文の共著者の一人だったルスラン・メドジトフは、抗体反応を起動する適応免疫システムが機能するために自然免疫システムに依存していることを発見しました。ですからこの一つの部分を壊すだけで、免疫システム全体を壊すことができるのです。
しかしミラー細菌では、この一つの部分を壊すだけではないでしょう。私たちが機能しないと考える他の部分もあります。人間とマウスから見ることができる多くの類推があり、実験でそれがどのように展開するかを見ることができます。
ルイーザ、クール。確実に理解したいのですが、自然免疫システムは、ロックとキーのような感じで外来のもの、細菌のようなものを認識します。非常に一般的な類推ですね。
つまり、特定の形状のロックがあり、通常の細菌はその形状にフィットする尾のようなものを持っています。そして一緒になると、免疫システムは「あなたですね!認識しました。あなたが私を病気にすることを知っているので攻撃を開始します」と言います。しかしミラー細菌は鏡像の尾を持っていて、それは単にフィットしないのです。
ジェームズ、あなたが説明したことは、多くの生物学的相互作用全体でキラリティが重要である方法です。
最良の類推はおそらく手袋の中の手でしょう。ですから免疫受容体を手袋として考えると、それは右手用の手袋だとしましょう。右手用の手袋は右手に非常によくフィットします。そして病原体の分子を右手だとしましょう。代わりに左手を右手用の手袋に入れようとすると、適切に入りません。
多少入るかもしれませんが、これの一部では実際にそうかもしれませんが、同じようにフィットしません。
それが根本的な問題です。免疫システムはバイナリではないので、免疫システムの一つの部分が機能しているだけでは必ずしも十分ではありません。そして私たちは、免疫システムの一つの重要な部分が壊れると、人々は幼少期に死ぬことを人間の免疫障害から知っています。
MHCクラスII欠損症の場合、この病気を持つ患者は通常10歳前に死亡します。治癒的な骨髄移植を受けられない限り、彼らの約75%が10歳前に死亡します。そしてそれは免疫システムの一つの部分が機能していないだけです。ミラー細菌感染では、その部分は機能しない可能性が非常に高いと思います。
しかし適応免疫システムでも、パターン認識受容体の結合は機能しない可能性があります。そして再び、それを模倣する障害があります。
MyD88欠損症と呼ばれる障害があり、これは基本的にパターン認識受容体のレパートリーが適切に機能しないことを意味します。そしてそれを持つ患者では、約30%が2歳前に死亡します。
ルイーザ、ああ、なんてこと。わかりました。
ジェームズ、かなり厳しいです。
ルイーザ、恐ろしい類推ですね、心に留めておくべき。
これらの免疫システムの病気、そして理論的にはミラー細菌は、人間をどのように死に至らしめるのでしょうか。
ジェームズ、確実にはわかりません。かなり難しいのです。なぜなら、これとまったく同じようなものを見たことがないからです。しかしそれについて考える一つの方法は、雑草が庭を乗っ取るようなものです。彼らは意図的に害を引き起こしているわけではありませんが、ただ成長して広がって栄養素を使い果たしているだけです。
そして最終的に、何かがあなたの体内で成長して広がっているなら、それは問題を引き起こすでしょう。
それが展開する一つの方法は、敗血症のように見えるものです。敗血症は、細菌感染がある場合の一般的な死因です。実際、病院に入った後のアメリカでの3番目に一般的な死因です。ですからかなり一般的ですが、それほどよく理解されているわけでもありません。
しかし基本的に、血液中にミラー細菌がいると、それらは複製し、栄養素を使い果たします。そして最終的に、それらの栄養素は何かのために宿主細胞によって使用されたはずでした。それらがそこにある理由があります。それは最終的に宿主細胞のいくつか、例えば肝臓のような臓器の一つで、死に始めることを引き起こすでしょう。
そしてあなたの免疫システムは本当に素晴らしいです。それは外来のものを検出できますが、自分自身の細胞の内部が外に出ているときも検出できます。それで起こり始めるでしょう。これらの細胞は死んでいて、その内部を体内に放出していて、それが免疫反応を引き起こします。
しかし人々がかなり深刻な細菌感染を持っているとき、その免疫反応はしばしば制御不能になり、免疫システムが過剰反応する正のフィードバックサイクルを開始し、それが最終的に人々を死に至らせます。
ルイーザ、わあ。それの皮肉ですね。免疫システムが「私が助けます!」と言って、実際には極めて役に立たないのです。
ジェームズ、ええ、かなり不運ですね。
それが起こるかもしれない別の方法は、もし極めて高い濃度に達したら、おそらく通常はミラー細菌以外では起こらないでしょうが、物理的にものを詰まらせ始めるか、あるいは生き残るのに十分な酸素が血液中にないという結果になるかもしれません。ですからいくつかの本当に異常な病理があるかもしれません。
非対称性の理解
ルイーザ、私がこれについて少し奇妙だと感じることは、ミラー細菌が人体に対してこの壊滅的な影響を与える可能性があるのに、人体がミラー細菌に対して無力で防御できないというのが直感に反するように感じられるということです。
なぜこの非対称性があるのでしょうか。それを理解する直感的な方法はありますか。
ジェームズ、かなり直感に反しますが、詳細に入ると、それが真実であるように思われるのです。これについて考える一つの方法は、害を引き起こすために、ミラー細菌が行える必要があるのは成長することだけだということです。
そして私たちはそれが成長できると確信できます。なぜなら、体内には十分なアキラル栄養素、つまり鏡像形態にならないものがあることを知っているからです。そしてそれが成長できる限り、最終的には害を引き起こすでしょう。
一方、人間の免疫システムがミラー細菌に効果的に反応できるためには、それがそこにあることを認識できる必要があり、ミラー細菌を認識するプロセスは失敗する可能性が高いのです。
ルイーザ、ミラー細菌の目標が何であるかを考えると、食べること、繁殖することであれば、繁殖についてはそこに問題はないようですね。ミラー細菌がキラルなミラーイメージの栄養素を消費する必要があると想像できます。ミラー細菌感染が本当に制御不能になることへの障壁として、それはどの程度でしょうか。
ジェームズ、ええ、ミラーライフについて聞いたとき私が最初に持った質問は、「わかりません。それは何を食べるのですか」でした。これは実際に多くの人が持つ質問だと思います。
多くの栄養素は左手型と右手型の形で来ますが、すべてではありません。それらのいくつかはアキラルです。アキラルな物体の例は球です。鏡に映しても、まったく同じに見えます。そして「手袋の中の手」の類推を考えると、これはボールを持っている手のようなものです。ボールはどちらの手であるかに関係なく同じように見えます。そして栄養素もそのようになり得ます。
人間の血液中には、酢酸塩、アセト酢酸塩、グリセロール、コハク酸塩、ピルビン酸塩のようなものがあります。これらはすべて、成長を支えるのに十分な量で存在するように見えるアキラル栄養素です。
大腸菌から本当に興味深い実験的証拠があります。自然のキラリティの大腸菌、ただの通常の大腸菌で、非常に一般的に研究されている細菌の一種ですが、完全にアキラルな炭素源で成長させることができます。
食物として。つまり基本的にアキラルな食物源だけを与えることができ、それでも成長するのです。
ルイーザ、なるほど。わかりました。
ジェームズ、ミラー細菌の観点からは、アキラルな食物源は通常のキラリティの大腸菌の観点からとまったく同じに見えます。ですからミラー細菌が同じものを成長できると直接推論できます。そして私たちは、大腸菌が成長できることが示されているそれらのアキラル栄養素が、成長を可能にするのに十分な濃度で人間の血液中に存在することを知っています。
ここにはいくらかの不確実性があります。彼らはいくらかのフィットネスの不利を持つでしょう。おそらくそうでなければ成長するよりも少し遅く成長するでしょう。
しかしこれは、自然な大腸菌の正確な鏡を取っているだけだと仮定しています。私が最も心配しているのは、これを行う悪意のある行為者です。その場合、害を引き起こそうとしているなら、グルコースのような一般的なキラル栄養素を消費する能力をその細菌に工学的に組み込むでしょう。そうすればもはやこの栄養的制約はないでしょう。
害を引き起こそうとしている人がいたら、彼らはこれらの制約のいくつかを回避するよう工学的に対処できるという結論から抜け出すのはかなり難しいと思います。d-グルコース、つまり一般的な形のグルコースを消費する能力を導入する方法の青写真は既にあります。
ミラーグルコースを代謝できるアルファプロテオバクテリアがあるので、ミラーグルコースを代謝できることが既に世界で知られているものが一つあります。その経路を使うことができますが、その鏡像形態で、それをミラー細菌に工学的に組み込むことができます。そうすれば通常のグルコースを消費できるようになり、それは非常に一般的な栄養素です。
私たちが話していないことは、産業用途のためにミラー細菌を作る場合、おそらく一般的な栄養素を消費できるようそれらを工学的に対処したいと思うでしょう。なぜならそれらの栄養素は成長させるために入手しやすいからです。
ですからミラー細菌を薬を生産するために作っているとしましょう。これは人々が興味を持っていることの一つです。おそらくグルコースを消費できるよう細菌を工学的に対処したいでしょう。そしてそれは、そこでの事故のリスクが高いことを意味します。
ルイーザ、はい。納得です。あらゆる面で悪いニュースです。
自然免疫と適応免疫システムの部分を理解する直感的な方法はありますか。私たちがこれについてもっと話すときに、直感的な類推が私がそれをまっすぐに保つのに役立つかもしれないと感じています。
自然免疫は、何世紀にもわたってそしてはるかに長い間、私たちの体が長い間存在してきた特定の細菌や他の生物を認識する能力を進化させてきたようなものですか。そして適応免疫は、以前にさらされたことのない環境中の新しいものに気づき、それらの特定の病原体に対する特定のロックとキーのメカニズムを進化させていなくても、それらの新しいものに対して免疫反応を開始する方法を見つけ出すようなものですか。基本的に「自然」と「適応」という言葉に基づいて推測しています。
ジェームズ、ええ、それはほぼ正しいです。ですから自然免疫システム、それについて考える一つの方法は第一線の防御です。
それは病原体に共通するパターンを認識することによって機能します。例えば、細菌のDNAを認識し、すべての細菌は細菌のDNAを持っています。リポ多糖を認識し、それは細菌の表面に非常に一般的です。
適応免疫は一種の専門化された防御です。理論的には、任意の侵入者に対する反応を起動できます。
ですから非常に多様性があり、基本的にあらゆる潜在的な表面に結合できる抗体を持っています。実際にはミラータンパク質にも含まれます。適応免疫で認識すべき重要な細胞には、T細胞とB細胞があります。
動物と植物への影響
ルイーザ、動物や植物、そしてより広範な生態系に目を向けましょう。人間以外の動物がそれにさらされたとき、ミラーライフは何をするのでしょうか。
ジェームズ、ほとんどの脊椎動物は人間の免疫システムとかなり似た免疫システムを持っています。
ですから今日生きている脊椎動物の大多数の最後の共通祖先は、私たちが話した特性を持つ自然免疫システムを持っていました。パターン認識受容体が重要な役割を果たし、T細胞とB細胞に基づく適応免疫を持っていました。
つまり、人間で予想される欠陥は、他の多くの動物にも適用される可能性が高いということです。
しかし動物には多様性があるので、これが普遍的にそうだとは思いません。それらのいくつかは異なる感受性を持つでしょう。
例えば、タイセイヨウダラはMHCクラスIIを介して抗原を提示する能力を失い、代わりにこれらのパターン認識受容体の拡張されたセットを持っています。そしてゼブラフィッシュ、これは発生生物学の非常に一般的に研究されるモデル生物ですが、人間やマウスよりも10倍の数のNOD様受容体を持っています。これらはパターン認識受容体の一種です。
そしてこれらの受容体のほとんどは特徴づけられていないので、それらが何に結合するかわかりません。アキラルなものに結合するかもしれません。
より一般的には、一部の動物免疫システムがたまたまこれに対して機能するだけだと思います。とは言え、動物の大きな部分がここで影響を受けやすい可能性があると私はまだ思います。
ヤツメウナギやヌタウナギのようないくつかの脊椎動物さえあります。もし彼らの写真を見たことがなければ、彼らはDuneのサンドワームのように本当に見えます。そして彼らはわずかに異なる免疫システムを持っており、私たちはそれほど詳細には調べていませんが、同じ原則を共有しています。それは脊椎動物です。
それから無脊椎動物、昆虫のようなものでは、免疫システムはそれほどよく特徴づけられていません。
昆虫免疫システムは脊椎動物のものよりもよく理解されていませんが、昆虫が脊椎動物で持っているものとかなり似た自然免疫を持っていることを知っています。彼らは適応免疫システムを欠いていますが、同様にパターン認識受容体に依存して機能する自然免疫システムを持っています。
ショウジョウバエは最もよく研究されている例の一つであり、彼らの抗菌防御の活性化は、パターン認識受容体がペプチドグリカンと呼ばれる分子への結合の下流にあります。これは細菌の細胞壁に存在するキラル分子です。そして実験があります。
これらのショウジョウバエがその受容体をノックアウトされて機能しなくなると、それはショウジョウバエの細菌による感染への感受性を本当に増加させます。通常は病気を引き起こさない一般的な細菌が最終的に彼らを殺すことになります。
これは蚊や蜂にも当てはまります。それを超えると、私はそれほど確信がありません。
これの多くは詳細には研究されていませんが、免疫の同じ原則がすべての動物に共通しているので、残念ながら私たちはかなり心配すべきだと思います。
ルイーザ、ええ、厳しいですね。
ジェームズ、少なくとも何かがこれに反応できるだろうと私はある程度確信しています。
しかし私たちが最もよく研究してきた動物、人間では、かなり心配するのに十分なことを知っています。人間でさえ、分析で何かを見逃している可能性は確かにあり、実際には免疫システムが予測不可能な方法でそれに対処できる可能性があります。それを排除するのは非常に難しいでしょう。
しかし世界で最高の免疫学者の多くがこれを調査し、人間に害を引き起こすこのシナリオを排除することができませんでした。
これらは、適応免疫システムが自然免疫システムの活性化に依存しているという事実を発見したルスラン・メドジトフ、T細胞受容体を発見したマーク・デイビス、人間のマイクロバイオームを最初に特徴づけたデビッド・レルマンのような人々です。この分野の巨大な名前が
これを調査し、このリスクに注意を喚起するこの論文を共著することを決定しました。
そして彼らは、私たちが懸念すべきでない理由についての決定的な議論を見つけることができなかったのです。
ルイーザ、そして植物はどうですか。似たような話があるかもしれないと想像できますが、植物の免疫システムが動物のものと非常に異なる可能性もあると想像できます。
ジェームズ、ええ、植物の免疫システムは実際には動物のものと概念的にかなり似ています。
彼らは適応免疫を持っていませんが、昆虫と同様に自然免疫を持っています。そしてその自然免疫も同様に、細菌上の一般的なパターンを検出するこれらのパターン認識受容体を持っています。
具体例を挙げると、植物の葉には気孔と呼ばれる小さな穴があります。葉の表面には、細菌の一般的なパターンに結合するこれらのパターン認識受容体があります。
それを行うと、気孔は細菌が葉の中に入れないようにするため、気孔防御と呼ばれるもので閉じます。それはおそらくミラー細菌感染ではうまく機能しないでしょう。ですから細菌は気孔を通って葉に入ることができるかもしれません。
葉の中に入ると、アポプラストと呼ばれる細胞間のスペースがあり、そのスペースの周りの細胞は再びその表面にこれらのパターン認識受容体を持っていて、葉に入る細菌を検出できるようにします。検出すると、反応を起動します。
活性酸素種のようなものを放出します。再び、それはうまく機能しないかもしれません。
しかし植物と動物の主な違いは、植物が防御のために物理的障壁にはるかに多く依存しているということであり、ミラー細菌はデフォルトで、葉の間を移動したり植物の維管束に入ったりするのに必要かもしれない植物の部分を分解する特殊な酵素を欠いているでしょう。
ですからミラー細菌は、植物の静脈のような木部や師部に入ってそれを動き回ることができないかもしれません。
ですから植物に深刻な害を引き起こすかどうかは不明です。合理的な可能性があると思いますが、植物の免疫システムは一般的にはるかによく理解されていません。
再び、トップの人々の何人かがこれを調査しました。植物免疫の多くの部分を発見したジョナサン・ジョーンズは論文の共著者の一人です。しかし動物の場合よりもここではより多くの不確実性があると思います。
ルイーザ、植物にとって有望に思えることは、動物がこのロックとキー機能をより多く持っているのに対し、植物はレンガの壁をブルートフォースするようなものをより多く持っているということですね。
そしてミラー細菌、それらが他の形状であるという事実は、それらがそれを回避するのをより良くできるようにするわけではありません。彼らもレンガの壁を回避するのに苦労するかもしれないのです。
ジェームズ、ええ、その通りです。明確にしておくと、それでも可能です。
ですからミラー細菌は最終的に多くの植物を殺すことができるかもしれません。作物を含めて。それを排除するのに苦労すると思います。
これが起こるかもしれない一つの方法は、細菌が師部に入る一般的な方法、これは植物の静脈の一部ですが、師部摂食昆虫を通じてです。昆虫は唾液腺に細菌を持っており、それから師部を摂食しています。師部には樹液があり、それは植物の血液のようなものです。そして細菌が昆虫から師部に入ります。
ミラー細菌に感染した昆虫がいる場合、それが起こる可能性があります。
ルイーザ、わかりました、ええ。なんてこと、非常に多くの不確実性があることがわかります。なぜならこれらすべての異なるケースで楽観的である理由がいくつかあり、おそらく一部のケースでは他よりも多いですが、昆虫が他の脊椎動物と同様の免疫システムを持っているために感染し、それがレンガの壁を回避する方法であり、それが植物が感染する方法だとは思いもしませんでした。ちょっとした地雷原ですね、そうでしょう。
ジェームズ、ええ。最初、免疫のこれらの特徴がすべての異なる多細胞生命にわたってどれほど一般的であるかは私にとって驚きでした。問題は、多細胞生命がミラーライフに対処できるよう進化する理由がなかったということだと思います。
なぜならそれは決してそれと相互作用してこなかったからです。
ある意味では、これが進化的盲点になるのは理にかなっています。それを検出できるべき理由はありません。しかし、多くの人々が最初、免疫システムがあらゆる任意の脅威に対処するのに本当に優れているという直感を持っていると思います。実際には、ここではそうではないようです。
環境リスク
ルイーザ、より広範な環境リスクを説明していただけますか。
ジェームズ、ええ、確かに。
ミラー細菌は本当に多くの生息地に損害を与え、潜在的に多くの多細胞種を絶滅に追いやり、地球化学的循環のようなものさえ変える可能性があります。
免疫システムの欠陥について話してきたので、もちろん生態系に影響を与える可能性のある動物への直接的な影響があります。
しかしミラー細菌は一般的な捕食形態からも逃れるでしょう。通常の細菌は常にウイルスによって殺されます。世界には細菌の約10倍の数のバクテリオファージ、細菌のウイルスがあります。ですからこれらは文字通りどこにでもあり、ミラー細菌に感染することはできないでしょう。
その理由は、ミラー細菌がウイルスの遺伝コードを読めないからです。
ウイルスが複製する方法は、独自の機械を持っていません。
ルイーザ、ああそうだ、私はウイルスについてこれを忘れていました!すみません、続けてください。
ジェームズ、まさに。彼らは複製できる独自の機械を持っていません。宿主細胞の機械を使わなければなりません。ですからまず、彼らはおそらくミラー細菌の表面に結合するのに苦労するでしょう。
しかし彼らができたとして、ミラー細菌に遺伝物質を注入します。その遺伝物質は宿主細胞によって読まれません。
ですからミラー細菌のリボソームはRNAをタンパク質に翻訳せず、またはDNAの転写は機能しません。彼らは完全に免疫があるでしょう。そしてこれは私たちが非常に確信できることです。基本的に100%です。
ルイーザ、ああなんてこと。うわあ。
ジェームズ、ええ。なぜそれが重要かというと、これは細菌にとって本当に一般的な死因だからです。もしそれの対象にならないなら、巨大なフィットネスの利点を得ています。そしてそれは、彼らが実際に環境中で広がり、他の細菌種を凌駕できるかもしれないことを意味します。ですから土壌で成長できるかもしれませんし、海洋で成長できるかもしれません。既に話したすべての異なる種に感染するだけでなく。
ルイーザ、わかりました、それはウイルスとバクテリオファージです。ミラー細菌にうまく害を与えることができる捕食者は他にいますか。
ジェームズ、ですからバクテリオファージが機能しないことは非常に確信できます。
通常も細菌を食べる他の多くの捕食者がいます。これらにはアメーバや原生生物が含まれ、基本的に免疫システムのマクロファージのように機能します。彼らは獲物を飲み込み、その獲物を飲み込んでから殺すプロセスの多くのメカニズムは、おそらくミラー細菌では機能しない相互作用に依存しています。
ルイーザ、もちろんそうです。
ジェームズ、クラシックですね。ですから多くの原生生物はミラー細菌を消費したがらないと思います。たとえできたとしても、彼らがそれらから多くの栄養価値を得られるかどうかは明らかではありません。ですから彼らは実際に第一にこれをやりたいと思う方ではなく、それから離れる方に進化するかもしれません。
ですから、ウイルスによる感染を含む主要な捕食源だけでなく、原生生物やアメーバによる消費も、おそらく起こらないでしょう。
ルイーザ、わかりました。脊椎動物では、私たちの寿命は私たちが非常にゆっくりと進化することを意味します。これらの捕食者の一部がおそらくはるかに短い寿命を持ち、はるかに頻繁に繁殖することを考えると、彼らの一部がミラー細菌を消費できるよう進化することを期待すべきでしょうか。特に、ミラー細菌がこのフィットネスの利点のために環境中で非常に豊富になる可能性があるように聞こえることを考えると。
ジェームズ、最終的には、はい、それは起こるでしょう。
ルイーザ、しかしそれでもかなり時間がかかるでしょうか。
ジェームズ、おそらくまだかなり時間がかかるでしょう。バクテリオファージは、遺伝コード全体を切り替える必要があるため、事実上これを行えるよう進化することは決してありません。それは巨大な進化的ステップです。
しかし原生生物のような他の捕食者は、最終的にこれを行えるよう進化する可能性があります。実際、その可能性が高いと思います。そして、これは動態が非常に複雑であるため、それについて確信を持って推論するのが難しい領域です。しかし、いくつかの推測をすることができると思います。
原生生物は最初、ミラー細菌が環境中に低濃度でしか存在しないときには、ミラー細菌を消費したくないよう実際に進化するかもしれません。なぜなら、おそらく最初は多くの栄養価値を得られないからです。
ですから、誤ってミラー細菌を食べる最初の数匹の原生生物は、ミラー細菌が原生生物にとって毒性になる可能性があり、それでそれらを食べないよう進化的圧力を生み出すことになるでしょう。
ミラー細菌が環境中で比較的高い濃度に達すると、それを食べるための進化的圧力が始まるでしょう。しかしそれは、ミラー細菌が既にかなり高い濃度で存在していることを意味します。
そして、ミラー細菌が世界全体を乗っ取り、他のすべての種を凌駕するとは思わないということを強調することが重要だと思います。
彼らはこれらの巨大なリスクを引き起こすために、環境中に比較的低いレベルで存在するだけでよいのです。ですから1日に約100万個の細菌を吸い込みますが、それらの1%がミラー細菌だったとしても、1日に10,000個のミラー細菌を吸い込むことになります。1%は環境中に存在するより一般的な細菌のいくつかの有病率とほぼ同じなので、細菌種がそれに達すると想像するのはクレイジーではありませんが、これらのリスクがそうであるためには、すべての細菌の100%である必要は本当にありません。
栄養循環への影響
ルイーザ、わかりました。あなたが言及したもう一つのことは、環境栄養循環を変えることでした。窒素循環のようなものを意味していますか。炭素循環ですか。そしてもしそうなら、それはどのように機能するのでしょうか。
ジェームズ、明確にしておくと、このシナリオについてはそれほど心配していません。なぜなら、はるかに長い期間にわたって展開すると思うからです。ですから、それに対処するためのより多くの時間があるでしょう。しかし、掘り下げるべき非常に興味深いシナリオがまだあります。
私たちはほとんど大腸菌のようなものの鏡を想像してきました。これは成長するために食物を食べる必要があります。そしてその食物はしばしばキラルなので、それは成長にいくらかの制限を与えます。しかし、成長するために食物を必要としない細菌があります。海洋シアノバクテリアがここでの例です。
これらは日光から直接炭素を固定し、窒素、リン、硫黄のようなアキラルな栄養素だけで成長できます。
海洋シアノバクテリアの非常に一般的な死因の一つはファージによる感染です。海洋シアノバクテリアの最大50%がファージ感染で死亡します。ですからミラーシアノバクテリアを導入すれば、ファージに感染できないため、基本的にこれらの巨大な利点を持つでしょうが、潜在的に栄養素の利用可能性に制限はありません。ですから海洋ミラーシアノバクテリアの個体数は非常に大きくなる可能性があります。
もし非常に大きくなり、通常それらを消費する原生生物に本当に栄養価値を与えないため何もそれらを食べていないなら、それらは海の底に沈み始め、より多くの炭素を固定し始めるかもしれません。さて、何が制限になるかは本当に不明なので、何が起こるかについてはまったく確信がありません。
しかしそれらが大規模な炭素吸収源として作用し、大気からCO2をたくさん取り出す可能性があります。
ルイーザ、ええ、わかりました。そして最初は、素晴らしい、大気中に炭素が多すぎると私たちは思うかもしれません。しかしどこまで行く可能性がありますか。そして気候変動を少し助ける以上に行った場合、その影響は何でしょうか。
ジェームズ、私にとって、この方法で大気から取り出すことができるCO2の量を滴定するのは本当に難しいように思えます。なぜなら、成長するこのミラーシアノバクテリアの個体群を持ったら、
それらを制御するのが本当に難しく、他のものに進化し始めるからです。
私たちが作るミラーファージでそれらを制御できないかと思うかもしれません。しかしその段階では、既にそれらの多くが周りにいるでしょう。個体数をゼロに駆り立てることは不可能でしょう。ですから何マイルも行き過ぎて氷河期のようなものに終わるかもしれません。
同様に、それが起こらず、ミラー細菌を通じて大量の木を殺し、大気中に大量の炭素を放出することになるかもしれません。ですから作られるミラー細菌によって、異なる方向に行く可能性があります。
ミラー細菌の拡散速度
ルイーザ、わかりました。ですからミラー細菌があります。私たちが主に話してきたシナリオでは、おそらく悪意のある行為者によって意図的に作られて放出されたものだと思いますが、科学的に有益な目的でミラー細菌を使用していた産業による事故である可能性もあると思います。
それは一種または二種または一握りの種になるようです。これらの種が地球を適切にコロニー化するのにどのくらい速いと予想されますか。おそらく最も一般的な細菌ほど一般的ではありませんが、どのくらいでそれらがどこにでもいるようになるでしょうか。
ジェームズ、確信を持つのは難しいですが、いくつかの既存の病気と、それらがどれだけ速く広がることができたかを例として見ることができます。
COVIDは、人々が航空旅行を通じてそれを広げたため、最初の症例から4ヶ月以内にすべての居住大陸にありました。
より一般的には、病原体が広がる速度は、最も速く移動する宿主がどれだけ速く動き回るかに依存します。ですから人間が感染しているなら、それは非常に人間である可能性が高いでしょう。しかし昆虫も病気を非常に速く広げることができます。
ミクソーマウイルスは、ウサギに感染するウイルスで、ノミや蚊によって広がりますが、それは1950年代にヨーロッパ中に年間約7,000キロメートルの速度で広がりました。文脈として、地球の円周は約40,000キロメートルです。
ですから、人間が感染していなくても、私たちは感染していると予想しますが、これはまだかなり速く移動する可能性があります。
しかし比較的ゆっくりと移動していても、根絶することはほぼ不可能です。導入したら、それはほぼ不可逆的のようです。
ルイーザ、ええ。私が本当にこれについて打たれることは…ミラー細菌について最初に聞いたとき、すべてのミラーライフが同類の生命と他の生命体を凌駕し、そして私たちはミラーすべてを持つこの奇妙な代替宇宙のようなものになるというようなことを想像していたと思います。
しかしそうではありません。ミラー細菌または放出される可能性のあるミラーライフが他の種の束を凌駕し、植物、他の細菌、人間以外の動物、人間を含む他の種の束に感染して殺すということです。そして私たちはミラーキリンを得ることはありません。おそらくこれは本当に些細な点ですが、私たちはミラー細菌と自然免疫を持っていたランダムな少数の種を持つ世界に終わるだけです。
そしてそれは進化が何千年にもわたって何らかの方法でいくつかの生命体を前進させるまで、そのままです。
これは壊滅的の定義です。なぜそれが私にとって明らかに明白な含意ではなかったのかわかりませんが、本当に、本当に悪いです。本当に悪いです。
ジェームズ、ええ、それは確かにかなり厳しい絵です。
ミラー細菌の実現可能性
ルイーザ、ミラーライフまたは特にミラー細菌を作る実現可能性に戻ることに興味があります。少なくとも特に悪意のある行為者が、ミラーライフを構築して放出したい理由について、あなたは既にいくつかの理由をほのめかしています。
しかし、もっと話していただけますか。私たちはまだこれができますか。誰ができますか。どのくらい離れていますか。そして、影響が聞こえるほど恐ろしいことを考えると、なぜ異なる人々のグループがこれを行うことに興味を持つかもしれないかについてもう少し。
ジェームズ、それが起こる可能性のある方法は、誰かがそれに多額のお金を投資する可能性があります。例えば、産業で、彼らがミラー分子を作るためにこれを開発したいなら、明確にしておくと、それは価値があるか良いとは本当に思いませんが、想像できることです。
悪意のある行為者は、膨大な量の害を引き起こそうとしているなら、これを行いたいと思うかもしれません。
そして不正AIは、膨大な数の人々を殺そうとしているなら、これを行いたいと思うかもしれません。ですからAIコミュニティの人々は、AIによって加速される可能性のある脅威としてこれを真剣に受け止めています。
変革的AIがミラー細菌の開発を加速する可能性は高いと思います。しかし、今日の状況からミラー細菌を作るまでのステップは、かなりウェットラボ集約的であることに注意する価値があります。それらはすべて試行錯誤の種類のプロジェクトです。ですから自律的な科学的AIエージェントがここで役立つかもしれないと思いますが、設計が重要な制約だとは思いません。そしてそれはAIが最も役立つかもしれない領域だと思います。ですから実際には、他のバイオ脅威と比較して、ミラー細菌の開発に対する向上は少ないかもしれません。しかしそれでも加速する可能性があります。
ルイーザ、わかりました、私たちはまだミラー細菌を作ることができません。具体的にどのくらい難しいのでしょうか。10年から30年先かもしれないと言いましたが、ジョージ・チャーチが考えるには2人だと思います。これは正気ではなく非常に動揺しますが、ステップは何ですか。そしてどのステップを行う方法を知っていて、どのステップを行う方法を知らないのでしょうか。
ジェームズ、ミラー細菌を作る最も可能性の高い方法は、ボトムアップ経路と呼ばれるものを通じてだと思います。これは基本的にすべてのミラー成分を取り、それらを一緒にして生命を起動することを意味します。
ここには2つの関連する研究分野があります。一つはミラー生化学で、ミラー成分を作ることを意味します。一つは自然キラリティの合成細胞で、それは細胞を起動するか生命を作る方法を与えるからです。
ミラーライフを作れるようになるには、これらの両方で進歩が必要です。
ミラー生化学側では、まだ達成していない重要なマイルストーンの一つはミラーリボソームです。リボソームは細胞内で最も複雑な分子です。54個のタンパク質と、細菌では、すべてが機能するために本当に正確な方法で一緒に結合しなければならない3つの大きなRNA分子で構成されています。そしてまだ誰もそれを作っていません。
ミラー成分を作ることがなぜそれほど難しいかというと、通常自然キラリティでこれを行う方法は、生命を使ってものを作るのを助けることだからです。私たちはそれを持っていません。ですからすべてを化学を通じて作らなければならないので、それを行うことははるかに難しいのです。ですからミラー生化学側で大きな進歩が必要です。
合成細胞側では、まだ誰も完全に人工的な死んだ成分を取ってそれらを一緒にして生命を作っていません。それができたら、原理実証と、ミラー上に適用できる方法があります。
しかし私たちが掘り下げることができる両側で本当にかなり驚くべき breakthrough がありました。
ルイーザ、ええ、それらのいくつかを見ていきましょう。合成生物学側から始めましょうか。
ジェームズ、合成生物学は巨大な分野です。合成細胞はそのサブセットで、それからミラーライフはそのような小さな、小さなサブセットです。
合成細胞では、最も印象的な breakthrough のいくつかはジョン・グラスとクレイグ・ヴェンターからのもので、彼らは2人の本当に印象的な合成生物学者で、人々はおそらく精通しているでしょうし、両方ともScience誌の論文にいました。
2010年に彼らは、史上初めて、基本的にヌクレオチドのボトルから作った完全に死んだゲノムを取りました。A、C、G、Tのボトルから。そしてその死んだゲノムを生きている細胞に移植し、それから元々そこにあったゲノムをその細胞から取り出しました。
そしてゲノムはわずかに異なる種のものだったので、彼らは一種の細菌をある種から別の種に変換しました。
ルイーザ、それはワイルドです!それは実際に超、超ワイルドです。
ジェームズ、ええ、クレイジーです。ミラーライフへの関連性は、原理的に完全に死んだゲノムを取ってそれを使って生命を作ることができることを示していると思います。
ですから化学的に合成された完全に死んだゲノムを取り、それを細胞に入れ、それからそのゲノムが一定時間後に細胞内で転写および翻訳されている唯一のものになります。ですからかなり素晴らしいです。
そして2016年に、彼らは基本的に本当に似た実験を行い、彼らが最小細胞と呼ぶものを作りました。
ここでのアイデアは、ゲノムからすべての非必須遺伝子を除去しようとしているということです。そして再び、彼らはA、C、G、Tのボトルから作る死んだゲノムでこれを行っていて、そのゲノムからできるだけ多くの遺伝子を除去してから移植しています。マイコプラズマは私たちが知っている最も単純な細菌です。約100万塩基対のゲノムを持っています。彼らはゲノムのサイズを半分にすることができました。
ですからこれは私たちが持っている最も工学的な細菌の例です。遺伝子の多くが何をするかを理解していますが、ほとんどの細菌では本当にそうではありません。最小細菌についての興味深いことの一つは、彼らが除去した遺伝子の多くが異なる環境にいることに対処できるために必要なもののようなものであるため、それはかなり弱いということです。
ルイーザ、技術的にはそれは生きていますが、最高の状態ではないのですね。
ジェームズ、ええ、それは確かに生きています。研究室で何かをすることができます。しかし人々が本当に高度に工学的な生命について考えるとき、しばしばこの最小細胞のようなものを考えます。ですから彼らがミラーライフについて考えるとき、それがそのようなものだろうと想像します。しかし実際にはそうではないでしょう。大腸菌のような既に頑強な細菌のミラーである可能性があります。
ルイーザ、ええ、それは重要に思えます。わかりました、それは合成細胞生物学です。この他の分野、ミラー生化学からの進歩のいくつかについて話してください。
ジェームズ、中心教義は細胞を再現するのに最も難しい部分であり、ミラー細胞を作れる必要があることを知っているものでもあります。
ミラー生物学の技術的進展
中心的ドグマとは、DNAをRNAに転写し、それをタンパク質に翻訳するために必要な全ての機構のことです。研究者たちは基本的に、これを鏡像形態で作り出そうとしてきました。
まだできていない部分はリボソームで、これが最も難しい部分なのですが、他の部分については既に作ることができています。例えば、DNAを複製するDNAポリメラーゼを鏡像形態で作ることに成功しています。これは非常に重要な部分です。また、DNAをRNAに転写するRNAポリメラーゼも鏡像形態で作られています。鏡像RNAポリメラーゼを作り、化学的に合成された鏡像DNAを使ってそれを鏡像RNAに転写することができているのです。
かなり驚くべきことですよね。そして、これらは全て生命を通してではなく、化学を使って作らなければなりません。つまり、化学を使って非常に複雑な分子を作り、巧妙なトリックを使ってそれらを繋ぎ合わせて機能させているのです。
そのRNAポリメラーゼを使って、研究者たちはリボソームRNAを作ることができています。これはリボソームの重量の70%を占めるものです。つまり、完全な鏡像リボソームはまだ作れませんが…
ルイサ・ロドリゲスがその大部分を作っているんですね。
ジェームズ・スミスはそうです、かなりの部分を作ることができています。残っている本当に難しい作業は、鏡像リボソームの全ての部品を正しく組み合わせることです。原理的には、リボソーム全体を作るのに十分な大きさのタンパク質を既に作ることができます。
つまり、十分に努力すれば、必要な54個のタンパク質を全て作ることができるでしょう。しかし、それらを正しい順序で組み合わせて、適切に折り畳まれ、適切に相互作用し、そしてRNAをタンパク質に翻訳できるようにするのは本当に難しく、まだ誰も成し遂げていないことなのです。
ルイサ・ロドリゲスはもし鏡像細菌を作ろうとするなら、全ての部品を作る必要があるのでしょうか。それとも、転写して分子を鏡像形態で作り出すこれらの部品を作ればいいのでしょうか。これは非常に難しそうに思えるので質問しているんです。
非常に単純化して、もし鏡像形態の人体を作ると想像したら、全ての臓器を作ってフランケンシュタイン的に組み立てることもできますし、理論的には、全ての鏡像細胞が作られるようなゲノムを作れば、臓器が全て鏡像化されるとか、そういうことでしょうか。分かりますか。
ジェームズ・スミスはそうですね、分かります。とても良い質問です。細菌の中には大量のものが入っています。大量のタンパク質、膜にも大量のもの。とても複雑なんです。細胞を起動するのに何が必要か正確には分かっていませんが、基本的には中心的ドグマとゲノムが膜に包まれていて、中心的ドグマがゲノムを読み取れる限り、それだけで済むかもしれません。
つまり、完全な中心的ドグマを作ることができれば、実際には鏡像細胞を作るのにかなり近づいている可能性があるということです。そうでないかもしれません。確実には分かりません。しかし、これが比較的早く実現する可能性がある方法だと思います。
ルイサ・ロドリゲスは本当に早く。すごいですね。それは全く考えていませんでした。それがミラー生物学における一つのブレークスルーですね。他に話す価値のあるものはありますか。
ジェームズ・スミスは鏡像タンパク質、鏡像DNA、鏡像RNAはかなり長い間作ることができていたと言っておく価値があるでしょう。課題は大きなタンパク質を作ることで、私たちはそれをどんどん上手くできるようになってきています。
ルイサ・ロドリゲスは大きなタンパク質を作る問題、それらが必要な方法で折り畳まれる必要がある、かなり複雑な問題を説明されると、それはAIがかなり助けになりそうなことに思えますが、本当ですか。
ジェームズ・スミスは、これは試行錯誤型の問題である可能性が高いと思います。多くの実験を行う必要があるでしょう。ですから、AIが多くのトラブルシューティングを直接行えるなら役立つかもしれません。しかしそのためには、かなりの実験室での作業が必要になります。不可能ではありませんが、設計タスクよりは難しいと思います。
実は、鏡像生命を作る可能性のある他の経路もあります。段階的変換経路と呼ばれるものがあり、基本的には通常の細胞から始めて、その中で鏡像成分を作れるように工学的に改造するというものです。つまり、鏡像タンパク質を作れる第二のリボソームを作り、それから徐々にそれを完全に鏡像細胞に変換していくのです。そのシナリオでは、リボソームを工学的に改造するためにバイオデザインツールのようなものが役立つ可能性があります。それでも、必ずしもそれほど役立つとは限らないと思いますが。
AIが役立つ可能性のあるもう一つの方法は、起動しやすくするためのゲノムの設計です。一部のゲノムは本質的に生命を起動しやすいかもしれません。ゲノムの特定の場所から始めて、すべてを特定の順序で行う必要があるかもしれません。ゲノム設計ツールを使ってそれを考えることができるかもしれません。
ルイサ・ロドリゲスはすごいですね。
ジェームズ・スミスはこの種のことに関するデータは存在しないので、非常に高度なAIについて話していることになります。なぜなら、参照できるものがあまりないからです。
ルイサ・ロドリゲスはそうですね、第一原理から、この分子を最初に作れば、それが最初の骨格を形成し、次のものがそれに結合できる、何かがある、何かがある、というようなことを考えなければならないでしょう。
魅力的です。人々がやっているクールな研究の雰囲気が少し分かってきました。しかし、これはあまり価値がなく、潜在的に壊滅的であることを自分たちに思い出させるべきですね。
ジェームズ・スミスは本当にクールです。私は非常に共感していますし、人々がこれをやりたいと思ったのは完全に理にかなっていると思います。しかし驚くべきことは、これをやりたかった人々が論文に参加し、前に出て、これはすべきでないことだと言っていることです。つまり、このようなことに最も興味を持っていた人々が、今ではすべきでないと言っている人々なのです。これは本当に素晴らしい話だと思います。
ミラー生命創造を防ぐためのガバナンス
ルイサ・ロドリゲスでは、ミラー生命が作られるのを実際に防ぐ方法について話しましょう。どのようなガバナンス構造や政策、条約が、これらの科学者全員が同意しているように見えること、つまりこれをすべきでない、そこに行くべきでないということを実際に執行するための適切なアプローチだと思いますか。
ジェームズ・スミスはこの状況を本当に変えるような新しい証拠が出てこない限り、ミラー生命問題が基本的に解決されたと感じるためには、今後2〜5年の間に3つのことが真実である必要があると思います。
第一に、科学コミュニティにおいてミラー生命を作る研究に対する強い規範が必要だと思います。
第二に、実現技術や前駆技術、つまりミラー生命を作る途中で開発するものの規制が必要だと思います。
第三に、政府がこれを真剣に受け止め、テロリストが核兵器にアクセスするのを防ぐために使うような能力をミラー生命の問題にも展開する必要があります。
ルイサ・ロドリゲスはこれらの要求はどのくらい大きいのでしょうか。科学者たちは鏡像酵素を作るべきではない、それは鏡像細菌にあまりにも近すぎると大体同意していると想像できます。しかし合成生物学の側では、あなたが言いたいことの一部、近づきすぎていると言いたいことは、人々が研究を止めることに非常に躊躇するようなことかもしれません。
これを解決するために必要ないくつかの異なることを述べられましたが、そのうちどれが人々がおそらくそうだと言うだろう合理的なもので、どれが人々が受け入れるのが難しそうですか。
ジェームズ・スミスはミラー生命に対する規範については、既にかなり良い進展があると思います。
例えばUNESCOは最近、国際生命倫理委員会から鏡像細胞に関する世界的なモラトリアムを推奨する報告書を出しています。イギリス政府もこれを調査し、ミラー生命の創造を防ぐべきだと考えているというメモを書いています。
このドイツの専門家委員会もこれを調査し、リスク分析を支持しています。ですから、その点では既にかなり良い勢いがあると思います。
実現技術に関する第二の点は、はるかに難しい決定だと思います。その理由は、それらの技術の一部は人々が近い将来に取り組みたいと思うかもしれないものだからです。
鏡像酵素について言及されましたが、実際には人々は既にかなりの数の鏡像酵素を作ることができます。そしてそのほとんどは完全に問題ないと思います。既に行われた研究について戻って何かをする必要はありません。
しかし、今後6ヶ月または2〜3年の間に行われる可能性があり、一部の人々が追求すべきでないと考えることがあります。その一例が鏡像リボソームです。鏡像リボソームについては既に少し話しましたね。これは鏡像細胞を作るために必要な最も複雑な巨大分子なので、ある意味で非常に自然な停止点です。また、非常に明確に定義されています。しかし、アメリカ、中国、その他の場所の人々は、鏡像治療薬の製造に役立つかもしれないと考えて、これに興味を持っています。
ですから現在、それらの潜在的な利益がミラー生命に近づくリスクを正当化するかどうかについて、進行中の議論があります。
ルイサ・ロドリゲスは鏡像リボソームだけを作ることについて、どのくらい心配していますか。それを行い、それについて論文を発表すると、悪意のある行為者などがこれを実際の細菌に実装するのがあまりにも簡単になると感じますか。
ジェームズ・スミスは鏡像リボソームが鏡像細胞からどれくらい離れているか、実際には分かっていません。まだ多くのステップや難しくする要素があるかもしれませんが、かなり簡単であることが判明する可能性もあります。そして、それを事前に知るのは本当に難しいと思います。
鏡像リボソーム自体は何のリスクもないと言っておく価値があります。自己複製できませんし、進化できませんし、ミラー生命が持つような特別なリスクはありません。
ですから、全ては私たちをミラー生命の作成にどれだけ近づけるかという問題です。実際、そこからミラー生命を作るのが非常に難しいなら、それを行うのは理にかなっているかもしれません。
また、鏡像リボソームには異なるタイプがあります。基本的な鏡像リボソームを作ることもできますが、タンパク質を作るのが本当に得意な鏡像リボソームは、それよりもかなり作るのが難しいかもしれません。そして、それはおそらくミラー生命を作るのに必要な種類のものでしょう。
ルイサ・ロドリゲスなるほど、それは理にかなっています。ここでの本当に難しいステップが何であるかについて、もっと学ぶことはできるでしょうか。事前に予測するのが難しいというのは興味深いです。実際には鏡像リボソーム部分ではなく、全ての部品をまとめて活性化する部分だということが分かる理由はありますか。それとも、おそらく知ることはできない、なぜならそれに光を当てる実験を行う前に止めたいからということですか。
ジェームズ・スミスは、特に通常のキラリティ細胞での実験からもっと学ぶことができると思います。私たちが話してきた2つの領域、鏡像生化学と合成細胞があります。最終的に鏡像細胞を作るには、両方の進展が必要です。そして、通常のキラリティ合成細胞から、膜を持つ基本的なシステムから生命に移行するのが非常に簡単なのか、非常に難しいのかが分かることもあるかもしれません。
しかし、合成細胞側でも答えなければならない難しい質問があります。そこでの課題は、合成細胞は少なくとも一部の定義によれば、はるかに大きな分野であり、それを追求することへの関心がはるかに高いということです。ですから、そこでの規制や制限は、進行中の研究により多くの影響を与える可能性があり、それはトレードオフです。
ルイサ・ロドリゲスそうですね。その側での最も議論の分かれる論争は何ですか。
ジェームズ・スミスはここでの一つの直感は、合成細胞を作るのが十分に得意になれば、実験室で完全に人工的な細胞を作ることができれば、化学は全て同じなので、同じ方法を使って鏡像細胞を作ることができるということです。ですから、これが本当に高度になれば、鏡像細胞を作るのにかなり近づくかもしれません。
しかし、私たちは現時点でそれにあまり近づいていません。実際には、人々が合成細胞について話しているとき、ほとんどは生命に由来する部品を使っています。生命に由来する部品を使っているなら、それを鏡像側ですぐに複製することはできません。
ルイサ・ロドリゲスもっと具体的にすると、これは確実に違うと思いますが、リボソームのある下位成分を使って完全なリボソームを作ることができるなら、それは合成生物学で大いに役立つかもしれませんが、ミラー生命では役立ちません。なぜなら、私たちはその半分のリボソームから始めて構築することはないからですか。
ジェームズ・スミスはそうです。ミラー生命では、少なくともボトムアップ経路からは、全てをゼロから作らなければなりません。そしてそれが、はるかに難しい問題にしているのです。ある意味では、通常のキラリティ側で全てをゼロから作る大きな理由はありませんから、それはある程度助けになります。
しかし、完全に人工的に生命を作ることは科学の長期的な目標だと思いますから、最終的にはそこでの適切な線について考えなければならないでしょう。合成細胞を完全に人工的に作らずに、合成細胞の利益の多くを得ることができると思います。ですから、ミラー生命に近づきすぎるものとそうでないものをきちんと区別する線がどこにあるべきか考える必要があります。しかし、これは多くの人々が意見を述べる必要があるトピックです。
研究の制限と潜在的な利益のバランス
ルイサ・ロドリゲスそうですね。その特定のこと、完全にゼロから細胞を作ることを行う理由について、ただ本当にクールに聞こえるということ以外に、人々がそれをしたいと思うのは理にかなっている、本当に大きな達成になるだろうという理由以外に、議論はありますか。その前に線を引くことで、どの程度のものを諦めることになりますか。
ジェームズ・スミスはこれは主に基礎研究の分野だと思います。過去数ヶ月間、この研究をしている多くの人々と議論をしてきましたが、完全に人工的な生命の具体的な利益が明確に述べられるのを聞いたことがありません。アイデアは、生命を一般的に操作でき、それを本当によく理解していれば、それをよりうまく行えるということです。ですから、無数の異なることができるでしょう。しかし、それらの利益を別の方法で達成できるかどうかについて、もう少し批判的な思考が必要だと思います。
一つの例は、必要な全ての特性を持つゲノムを細胞に移植することができるかもしれず、そうすれば基本的に細胞は個々の構成要素すべてから起動するのではなく、ゲノムによって定義されることになります。それで基本的に同じ利益が得られるかもしれません。
ルイサ・ロドリゲスはい、それは理にかなっています。一部の合成生物学研究を止めるガバナンスに懐疑的な人々のために、私たちが何かを諦めることになるという、あなたが認める公正なことは何ですか。そしてあなたはまだそうすべきだと思うかもしれませんが、おそらくすべきでない研究の種類で、実際に道具的な意味があると分かるものはありますか。
ジェームズ・スミスは私たちが話してきたことは、ミラー生命を作ることや、それに至る途中の技術を作ることの予見可能な利益です。多くの科学は特定の応用を念頭に置かずに行われており、通常それは良いことだと思います。科学の進歩が良いことであるという事前の判断を持つべきです。歴史的に生み出してきた結果を考えれば。この場合、それをリスクの圧倒的な証拠と比較検討しなければならず、十分ではないと思います。
本当に重要だと思うことの一つは、合成生物学全体は非常に大きな分野であり、私が支持する膨大な範囲の利益があるということです。合成細胞はその比較的小さな部分であり、合成細胞の中でも、最終的に重要になる多くの応用があると思います。ミラー生命、鏡像生化学、そしておそらく実行するのが理にかなわない特定の合成細胞実験は、技術ツリーのごく小さな部分です。ですから、これを追求しないことで、科学の膨大な領域を諦めることになるわけではありません。これは、私たちが進まないことを選択できる技術ツリーの非常に小さな一領域なのです。
ルイサ・ロドリゲスは議論が本当に説得力があるように聞こえます。
利益はそれほど大きくなく、諦めることを受け入れるのが合理的に簡単になるでしょう。あなたとこのグループがさらなる次のステップを踏むにつれて、あなたが本当に重要だと思う政策とガバナンス措置が可決され、実施されることについて、どのくらい楽観的ですか。
ジェームズ・スミスはそれは答えるのが本当に難しい質問です。最も重要な質問のいくつかについて、今後1年かそこらでより良い答えが得られると思います。しかし、そこから実装までの道のりは本当に困難になるでしょう。
そして、これが正確にどのように機能するかを考えるには、はるかに多くの人々が必要です。異なる国それぞれが、このようなことを考えるための異なる規制枠組みを持っているかもしれません。そして現時点では、本当に小さなグループがこれについて考えているだけで、必要なすべてのことの専門家ではないでしょう。ですから、これは本当にもっと多くの人々が入ってきて、これがどうあるべきか考える必要がある領域の一つです。
ルイサ・ロドリゲスはこの種の政策を可決するのがどれくらい難しいと予想していますか。思い浮かぶ一つの質問は、このような科学技術に対する世界的な規制を以前にうまく実施したことがあるかということです。
ジェームズ・スミスはそうですね、実際にあります。ここにはいくつかの本当に良い例があります。一つは環境改変禁止条約で、最近まで知りませんでしたが、基本的にこれは1970年代後半にかなり多くの異なる国々が署名した条約で、環境改変を兵器として使用することを禁止しています。つまり、天候を兵器として使うことです。
ルイサ・ロドリゲスはそうですね。興味深い。
ジェームズ・スミスはアメリカとソ連の両方がこれに署名し、協力しました。超興味深いものです。歴史についてもっと知りたいですが、これは存在しない技術が事前に十分に禁止された例です。これが一つの例だと思います。
ルイサ・ロドリゲスはいいですね。
ジェームズ・スミスは他の分野では、モントリオール議定書があります。これは国際条約の最も成功した例の一つで、オゾン層破壊物質を禁止しています。また、レーザーのような致盲兵器の使用を禁止する、あまり知られていない条約もあります。このようなことは以前に合意されてきたので、実際にまだ存在しないものを特定し、それを追求しないことを決定できることを示す多くの前例があると思います。
ルイサ・ロドリゲスはクローニングも思い浮かびましたが、クローニングは少し複雑な例かもしれないと思います。なぜなら、人間をクローニングすべきではないという合意はありますが、一部の人々がこれを無視してとにかく行っているような記憶があります。
ミラー生命についてそれを心配していますか。また、私のクローニングのことをファクトチェックしてもらえますか。
ジェームズ・スミスはそうですね。人間のクローニングは誰も行っていません。1996年にドリーという羊がクローンされました。そして、大きな議論があり、最終的に人々は人間のクローニングは行われるべきではないと合意しました。これは、原理的にはこれを行う技術があるにもかかわらず、実際には誰もそれを進めていないという興味深い例です。
あなたが考えているのは人間の生殖細胞系列編集で、これは異なる技術です。それが私に示しているのは、何かをできる瀬戸際まで行けるような規範だけでは十分ではないということです。なぜなら、人々が常に規制や規範に従うと仮定することはできないからです。つまり、もっと早い段階で線を引く必要があり、人々がその線を越えても、彼らがいる場所と心配している事柄との間にまだ余地があるようにする必要があるということです。
ルイサ・ロドリゲスと悪いことの間に。なるほど、とても理にかなっています。さて、人々がどのように関与できるか、このプロジェクトの次のステップは何かについて戻りたいと思います。最初に、機能する、機能しないかもしれない対抗措置について少し話しましたが、ワクチンか他の何かで、まだ話していない本当に有望だと思う潜在的な対抗措置はありますか。
対抗措置と生物防御
ジェームズ・スミスはあると思います。結合ワクチンを使って、基本的に何に対しても体に強力な反応をさせるようにだますことができます。それらを使ってコカインに対する抗体を作らせるようにだますことができます。鏡像成分に対しても同じことができる可能性があり、それはもう少し詳しく調査する価値があると思います。
より一般的には、物理的な対抗措置が鏡像細菌に対して役立つはずです。ですから、予防がうまくいかない場合のバックアップのプランBとして、脅威に依存しない堅牢な生物防御に投資することは非常に価値があると思いますし、人々が考えるべきことです。
ルイサ・ロドリゲスは具体例を挙げていただけますか。バブルボーイを想像していますが、基本的に。
ジェームズ・スミスはそれが極端かもしれません。しかし、より近い将来では、個人用防護具、バイオハードニング、早期警戒システムのようなものです。アンドリュー・スナイダー・ビーティが80,000 Hoursの最近のポッドキャストで話したようなことの多くが、鏡像細菌の発生にも役立つと思います。
ルイサ・ロドリゲスは早期警戒システムに少し興味があります。病院で致命的な感染症が見られ始めたら、それが鏡像細菌によって引き起こされたことが分かるでしょうか。それに気づくのはどのくらい難しいですか。
ジェームズ・スミスはそれは本当に良い質問です。物を検出するために使う方法の多くは、それらのキラリティのために鏡像生命には機能しない酵素を使っています。PCRはここでの一例で、DNAを増幅するために使われます。実際、PCRのすべての酵素を既に鏡像形態で作ることができるので、原理的にはそれらの酵素を検出方法として使うことができます。しかし現時点では、それを行う設定にはなっていません。
ルイサ・ロドリゲスはなっていないんですね。有望だと思う他の生物防御的なことはありますか。
ジェームズ・スミスは抗生物質についてのさらなる研究が良いかもしれないと思います。新しい抗生物質を開発するのが理にかなうか、既に存在するものについて考え、それらをどのように最もうまく拡大できるか考えるのが理にかなうか分かりません。しかし、その問題について考える人々がいることは有益かもしれません。
私が機能しないと思い、世界が多くを投資している一連の対抗措置は、mRNAワクチンとDNAワクチンです。なぜなら、それらの機能の仕方は、あなたの細胞を使ってそれらからタンパク質を作るからです。つまり、RNAワクチンを体内に入れると、細胞がそのRNAからタンパク質を作り、それからそれに対する免疫反応が起こります。鏡像RNAを注入している場合、あなたの細胞はその遺伝コードを読み取れないので、機能しないでしょう。
ルイサ・ロドリゲスはそうですね。素晴らしい。
ジェームズ・スミスは残念ながら、私たちが最も得意としているプラットフォームの一部はここでは機能せず、異なるアプローチが必要になると思います。
ルイサ・ロドリゲスはなるほど。これらは主に人間の文脈で機能する、機能しない対抗措置ですね。それらの多くは人間以外の動物にも役立つと想像できますが、植物はかなり異なる問題かもしれません。特に、作物の対抗措置について考えることは超重要かもしれません。そこで有望に見えるものはありますか。
ジェームズ・スミスはそうですね。実際に、鏡像細菌感染を検出できるように作物を工学的に改造することができるでしょう。おそらく、パターン認識受容体の一部が鏡像細菌の一般的な分子に結合できるように改造できるでしょう。
これはさらなる研究の価値があることかもしれません。少数の重要な作物を保護するために、それを行うことはおそらくできると思います。保護したい基本的にすべての種に対してそれを行わなければならないので、アマゾンの熱帯雨林や近くの森林のすべての異なる植物を保護できるように拡大するのは非常に難しいでしょう。しかし、いくつかの主要な作物に対しては行えると思います。
ルイサ・ロドリゲスはこれを大規模に行うのがなぜそんなに難しいのか、直感を手伝っていただけますか。直感的には、私たちは常に作物を改造しています。なぜそれができないのですか。
ジェームズ・スミスは作物に対してこれを行うのがどれくらい難しいか、実際には分かりません。もっと多くの人々がこれについて考えるのは素晴らしいことだと思います。私が言おうとしているポイントは、自然環境に対してこれを行うのは不可能だろうということです。ですから、作物や私たちが直接植える食料の多くに対してはできるかもしれません。しかし、他の環境、他の植物種にわたってそれを行うことは、本当に困難な事業になるように思えます。
ルイサ・ロドリゲスはなるほど。これらの対抗措置で多くの勝利があるとしましょう。そして、おそらくそれらの多くを大規模に行うことはできません。最良の現実的な結果は何ですか。抗生物質を必要とするすべての人に届けられる、またはすべての作物を鏡像細菌に免疫があるように設計できると仮定すべきではないように思えます。
ですから、技術的に成功する世界では何を想像すべきでしょうか。それでもあまり良くは聞こえません。
ジェームズ・スミスはこれは本当に難しい質問だと思いますが、少なくとも比較的小さな人口を保護し、私たちが種として生き残るのに十分な食料を保護できると思います。それ以上のことは本当に難しいと思います。
うまくいけば、私たちはこの地点に到達せず、予防に焦点を当てます。それははるかに重要だと思います。ほとんどの人にとって。しかし、最悪の害から保護できると思いますので、これに取り組み、これらの措置のいくつかをもっと詳細に考える人々は、本当に大きな違いを生むことができると思います。
よくある質問と懸念への回答
ルイサ・ロドリゲスはいいですね。あなたは何百人もの人々とこの問題について話してきましたが、私の感覚では、多くの質問を受け、少なくとも最初はかなりの懐疑論を受ける傾向があります。ですから、それらのよくある質問とそれらへのあなたの回答のいくつかを見ていくことに興味があります。
最初のものは、鏡像細菌、おそらくミラー生命全般が、通常の生命に比べて非常に大きな競争優位性を持っているように思えます。それを考えると、なぜ合成的に工学的に作る必要があるのでしょうか。進化的プロセスを通じて自然に発生しないのはなぜですか。
ジェームズ・スミスはそうですね、良い質問です。答えは、通常の生命から鏡像生命が進化する段階的なプロセスはなく、そのプロセス全体を通じて進化する生物にとって有利であるようなものはないということです。
ですから、通常の生命は一つの適応度のピークにあります。ミラー生命は別の適応度のピークにあるかもしれません。その間に越えなければならない谷があり、通過するすべてのステップが生物に害を与えるでしょう。通常のタンパク質に鏡像アミノ酸を組み込もうとすると、奇妙な方法で折り畳まれ、適切に機能しなくなります。ですから、このようなことが起こると、生物全体が壊れてしまうでしょう。
一つの良い類推は運転だと思います。道路があり、人々が全員道路の右側を走っているとき、切り替えるには一度に一台ずつ車を移動させることはできません。それは交通の中で本当にトラブルに巻き込まれるだけです。その利点を得るには、全員が同時に切り替える必要があります。
ルイサ・ロドリゲスはそうですね。ええ、それは素晴らしい例です。では、特定の配置の分子でできている通常の生命と考えるものがあります。なぜミラー生命は完全に独立して進化しなかったのでしょうか。つまり、現在の生物からではなく、生命の木の始まりのようなものからです。なぜ、第一原理から、完全に発達した生物になって通常の生命を凌駕できる鏡像生物を得られなかったのでしょうか。
ジェームズ・スミスは生命が起源する、この自然発生のプロセスが起こるのがどれくらい一般的だったか、誰も本当に知りません。ですから、それは単に信じられないほど稀で、私たちが持っている生命は起こる可能性が本当に低く、一度起こり、ミラー生命が進化する他の機会がなかっただけかもしれません。
自然発生がより一般的だと考えるなら、ここでの答えは、いったん何らかの生命が進化し始めると、多くの適応度の利点と資源を使う能力を得ていたので、新しい生命はそれと比較して本当に弱々しいだろうということです。
そして、ミラー生命を工学的に作ることについて話しているとき、原始のスープにあるような本当に弱々しい生命形態から始めることについて話しているのではありません。私たちは、この完全な適応度を新しい適応度のピークに一気に移行することについて話しているので、その不利な点はありません。
ルイサ・ロドリゲスはなるほど、ええ。それは非常に理にかなっています。次に進むと、あなたがかなり受けると思うもう一つの質問は、私たちには何にでも結合できる抗体を作ることができる免疫システムの一部があるということです。免疫システムの一部は歴史的に見てきたものに特化しているので、それらのものに反応する準備ができていますが、一部ははるかに適応的です。
なぜそれは効果的な免疫反応を起こすのに十分ではないのですか。
ジェームズ・スミスはあなたの体は理論的には鏡像タンパク質に結合できる抗体をおそらく持っていますが、本当に少量しか作っていないでしょう。ミラー生命の問題は、それがあなたの抗体工場、B細胞を活性化しないので、侵入してくる細菌を殺すのに十分な量の抗体を産生できないということです。
それは、自然免疫システムがおそらく適切に活性化されないだろうというだけでなく、この結合の下流にある適応免疫システムの部分も機能しないからです。
ルイサ・ロドリゲスは何度か出てきているメタポイントのようなものがあると感じます。免疫システムの異なる部分について単純化された理解を持っていて、それが安心できるように感じられるかもしれません。これは明確な例です。何にでも結合する抗体を作ることができます。しかし、実際に科学を見て、免疫システムのこれらの異なる成分が信じられないほど相互依存していることに気づくと、免疫システムの一部がキラリティに対してあまり敏感でないことに頼れない、少なくともほとんどの場合、理由が分かります。
ジェームズ・スミスはそうですね、それは基本的に正しいと思います。免疫システムには多くの相互依存性がありますが、冗長性もあります。あなたの免疫システムは実際にあなたにとって本当に危険である可能性があります。通常、何かが活性化されるには、複数のシグナルが必要です。そしてそれは、免疫システムが自分自身を攻撃しないためです。
ルイサ・ロドリゲスは興味深い。
ジェームズ・スミスは多くの一般的な疾患は、免疫システムが間違って実際にあなたを攻撃する結果です。自己免疫疾患のような。ですから、免疫システムには多くの調節と多くの冗長性があり、それは物事を始めるのに複数のシグナルが必要であることが多いことを意味します。そして、多くのシグナルが機能しない可能性が高いことが分かっています。
ルイサ・ロドリゲスはい。それは役立ちます。なぜなら、免疫システムのこの一部がミラー生命に対して完全に機能するだろうと考えるのが本当に魅力的だと想像できるからです。そして、その部分がまったく活性化されないだろうということを意味するこれらの事実を思い出させられます。それは本当に重要で、潜在的に非明白なことのように思えます。
ジェームズ・スミスは私が免疫学者の同僚とこれについて話すとき、彼らはこの問題について最初に聞いたとき、最初の反応は免疫システムを擁護することだったと言いました。なぜなら、免疫システムは素晴らしい、非常に多くのことができる、そして本当に適応的だからです。しかし、それはまた非常に複雑で、その一部を壊すことが本当に大きな問題を引き起こす可能性があることが分かっています。
ですから、ここで起こることについて100%確信することはできませんが、免疫システムの特定の重要な部分が機能しないとかなり確信できるという事実は、かなり心配だと思います。
ルイサ・ロドリゲスはい。それは本当に役立ちます。あなたがかなり頻繁に受けると思うもう一つの質問は、私も持っていたと思いますが、私たちは常に抗生物質を作っているということです。理論的には、鏡像細菌に反応できる抗体を作ることに類似して、鏡像細菌に反応する適切な特性を持つ抗生物質を作ることができるはずです。なぜそれらは十分ではないのですか。
ジェームズ・スミスは多くの抗生物質はキラルなので、機能しないでしょう。しかし、一部はアキラルで、一部は両方のキラリティを含むラセミ混合物に含まれているので、それらは機能すると予想されます。
医療的対抗措置の主な困難は、それを拡大し、必要とするすべての人々に配布することだと思います。さらに、感染する可能性のあるすべての動物や植物にそれを与えることです。そして、感染する可能性のある異なる種それぞれに異なる対抗措置が必要になる可能性が高いので、これは現時点ではできない規模で、歴史的にもできていない規模で何かを行うことになります。
ルイサ・ロドリゲスは、このリスクが実際にはそれほど悪くないと思っている懐疑論者の立場に立とうとすると、それを聞いて、解決策があるように思えるかもしれません。スケールアップが難しいと言っていますが、抗生物質は理論的には機能しそうです。利害を考えると、確実にこれをスケールアップする方法を見つけるでしょう。
なぜあなたはそれを受け入れないのですか。
ジェームズ・スミスはそれは可能だと思います。これは人々が考え、取り組むべきことだと思います。特にx-リスクを減らすことに特に関心がある場合、または長期主義に関心がある場合。対抗措置に投資することで、鏡像細菌からの最悪のリスクの一部を断ち切ることができるという良い議論があると思います。
私がそれほど楽観的でないのは、社会が大規模にこれを行うために自分たちをまとめることができるかどうかということです。私たちの実績を考えると。しかし、それは試みるべきでないということではありませんし、それがどのようなものでなければならないかを考える人々がいることは素晴らしいと思います。
ルイサ・ロドリゲスはええ。世界的に拡大するだけでなく、異なる種に拡大することがなぜそんなに難しいのか、私が完全に理解していない何かがあるような気がします。もう少し直感的にできることはありますか。それはどこから来ているのですか。人間に機能する多くの抗生物質は犬にも機能するというようなことだと思います。
これがうまくいくために、なぜ多くの異なるものを発明する必要があるのでしょうか。
ジェームズ・スミスは、これの多くは物理的に必要とされる場所にそれを届けることについてです。熱帯雨林やさまざまな野生動物、すべての異なる家畜を保護しようとすると想像すると、これらすべての種に物理的に抗生物質を届けなければなりません。
もう一つは、一度与えるだけでは十分ではないということです。継続的に投与しなければなりません。鏡像細菌が環境にいる場合、環境から直接感染する可能性があるからです。ですから、最初に感染するのを防ぐために、毎日抗生物質を服用する必要があり、それは基本的に大量に作る必要があることを意味します。ですから、実際に持っているよりもはるかに多くの製造能力が必要になるかもしれません。
ルイサ・ロドリゲスは実際、それをもっとよく理解したいです。なぜ継続的に服用する必要があるのか、完全には理解していないと思います。似たような免疫学的欠陥を持つ人々は基本的に永遠に抗生物質を服用しなければならないと以前に述べられましたが、そこで何が起こっているのですか。
ジェームズ・スミスは基本的な考えは、そもそも感染しないようにしようとする必要があるということです。なぜなら、あなたの免疫システムがそれを処理するのが非常に下手なので、一度感染すると、感染を除去するのが本当に難しいからです。
抗生物質は、閾値を下回るのを助けてくれます。その後、免疫システムが引き継いで感染を除去する仕事をすることができます。しかし、この場合はそれが機能しないかもしれません。
ルイサ・ロドリゲスはそうですね。対抗措置に少し戻りたいですが、まず、時々受けると思うもう一つの質問について話したいと思います。ミラー生命は、通常の生命、特に細菌が環境で進化してきた方法では環境で進化していないでしょう。彼らの構造は、環境にある特定の化合物によって害されないように適応されていると考えるかもしれません。しかし、ミラー生命はそれらの化合物、またはある種の化合物に脆弱かもしれません。
これは心配事ですか。ミラー生命は環境が有毒だと感じるだけでしょうか。
ジェームズ・スミスは良い質問です。これを理解する一つの方法は、ミラー生命を作って環境に置き、環境がそれにとって有毒かどうかを見ることです。それを研究できるもう一つの方法は、通常の生命を鏡像環境に置くことです。そして、まったく同じ情報が得られます。
実際、それに関するデータが既にあり、高濃度では鏡像化合物が通常の生命にとって有毒であることが示されています。ですから、逆も真実でしょう。しかし、それらの濃度は、鏡像細菌が成長すると予想される環境や血液で通常見られるものよりも高いです。
ですから、ここでできる実験はもっとあります。もっと多くの人々が鏡像環境を作り、細菌をそれらに入れ、どのように生き残るかを見るのは素晴らしいことだと思います。しかし、現時点で持っているデータは、これが問題にならないことを示唆しています。
ルイサ・ロドリゲスはそれは本当にクールです。質問しながら、問題が見えてきていますが、とにかく聞きます。環境にある特定の化合物があり、あるレベルではそれほど有毒ではないが、1%上げるとミラー生命にとって非常に有毒になることが分かった場合、それはあなたが興味を持つ対抗措置でしょうか。それとも、環境の化合物を1%上げるべきではない領域にあるのでしょうか。何が起こるか分からないからですか。
ジェームズ・スミスはそれは可能だと思います。鏡像細菌の発生があれば、このようなことを試すのは理にかなっているでしょう。予防措置としては非常に良いとは思いません。なぜなら、世界全体の生態系を一気に変えることの他の影響について考えていないことが確実にあるでしょうから。
実際、自然に広がるより有望な対抗措置があると思います。それについてもっと話す価値があるかもしれません。
ルイサ・ロドリゲスは何ですか。
ジェームズ・スミスは鏡像ファージが一つの例です。既にファージについて話しましたが、それは細菌に感染するウイルスです。通常のファージは鏡像細菌に感染できません。なぜなら、鏡像細菌はファージの遺伝コードを読み取れないからです。しかし、鏡像細菌に感染できる鏡像ファージまたは鏡像ウイルスを合成的に作ることができます。
ファージは野生で細菌を殺す主なものの一つであり、細菌を殺すときに複製します。ですから、これを鏡像細菌の個体数をある程度制御する方法として使うことができます。
困難は、鏡像細菌の個体数を完全に一掃するためにそれらを使うことはできないということです。なぜなら、ファージが複製できるようになるには、宿主個体群の特定の密度が必要だからです。
ルイサ・ロドリゲスはそれは、捕食者種を完全に根絶するのが難しいという個体群と生態系に関する事実ですか。なぜなら、数が少なくなると、捕食者はその少数だけでは生き残り、繁栄できなくなるので、彼らの個体数は減少し、そして捕食種が跳ね返るからですか。
ジェームズ・スミスはまさにその通りです。捕食個体群が減少し、それは捕食者個体群が減少することを意味し、それは捕食個体群が再び拡大できることを意味し、それが捕食者個体群を拡大させるという個体群動態を最終的に得ることになります。ですから、上下する傾向になります。
しかし、この方法で宿主種を完全に排除するのは非常に難しく、私たちが試みた種を生物学的制御を使って完全に絶滅させることができたことは一度もありません。少しは役立つかもしれませんが、それでもかなり悪い状況にあります。なぜなら、
環境に鏡像細菌があり、それらを完全に取り除くことはほぼ不可能なので、環境から多細胞種への感染経路があるからです。
ルイサ・ロドリゲスはええ、ええ。それはかなりひどいようです。あなたがかなり受けるかもしれない一つの質問を想像できます。私たちが話してきたことの多くには不確実性があります。免疫システムがどのように機能するか正確に、一部の種がランダムに実際に鏡像細菌に対する免疫反応を発達させるのに適しているかどうか、
多くの異なる種にわたって機能する抗生物質を得るのがどれくらい簡単か。他にも多くあります。
それらすべてを考えると、今行動を起こすことを支持しますか。それとも、ミラー細菌が決して存在しないようにするために多くのリソースを費やす前に、もっと多くの実験を行うべきでしょうか。
ジェームズ・スミスは今行動を起こすことが重要だと思います。それは、ここに一種の非対称性があるという事実から来ています。ミラー生命を作る研究を一時停止でき、もっと学んだら、いつでも一時停止を解除してその研究を続けることができます。ミラー生命への実現作業を既に行っていて、それが実際に本当に危険であることが分かった場合、その研究を元に戻すことはできません。その知識は既にそこにあるのです。
ですから、今行動を起こし、何か他のことを学んだらそれを元に戻す方がはるかに慎重だと思います。
しかし、実際にこれが問題であるという多くの証拠が既にあると思います。技術報告書は、多くのトップ科学者が貢献した200ページの文書で、利用可能なすべての証拠を検討しています。そのほとんどは、ミラー生命のリスクを評価しようとして特に生成されたものではありませんが、行われたもので、その証拠を使ってリスクについて考えることができます。ですから、できる実験はもっとありますが、これらの結論に達するために既に引用している多くの文献が実際にあります。
しかし、最初に言っておきたいことの一つは、鏡像細菌では単一の種について話しているのではなく、全ウイルスのような、多くの異なる種を含む可能性のある生物の全クラスについて話しているので、リスクを排除できるような実験を行うのは非常に難しいということです。もっと学ぶのに役立つ実験を行うことはできます。対抗措置などについて考えるのに役立つかもしれません。しかし、近い将来、リスク・利益のバランスを他の方向に変えるような少数の実験ができることについては楽観的ではありません。
ルイサ・ロドリゲスはなるほど、先に進みます。何度かほのめかしましたが、実際には詳しく説明していないことがあります。利益はそれほど説得力がないと何度か言われましたが、もしあれば、どのような利益があるかについて話すべきかもしれません。ですから、理論的には、それが非常にクールであるという事実を除いて、この悪意のある行為者のこと以外に、なぜ人々はミラー生命を作りたいのですか。
ミラー生命研究の利益とリスクの評価
ジェームズ・スミスはええ、今では善意の科学者はこれをやりたいと思っていないと思いますが、以前に人々がそれをやりたかった理由がありました。このような問題について、多細胞生命の大部分を殺す可能性のある壊滅的なリスクがある場合に、リスク・利益のフレーミングを拒否すべきだと考える多くの人々と話しています。彼らは、実際にそれを正当化すると想像できる利益は何かと尋ねるでしょう。私はこれにある程度共感しますが、利益についてもある程度入り込むことが重要だと思います。そしてこの場合、最終的に何をすべきかという点では何の違いもないと思います。
では、利益は何でしょうか。人々がミラー生命を作ることについて話す主な利益は、治療目的で使用できる鏡像分子をより効率的に作ることです。しかし、ミラー生命なしで既に多くの鏡像分子を作ることができるので、特に大きな鏡像分子に焦点を当てています。
ルイサ・ロドリゲスはなるほど。大きな鏡像分子を持つことがなぜ医学的に有用なのかについて、いくつかの仮説を生成しようとしていますが、何も思い浮かびません。応用は何ですか。
ジェームズ・スミスは一般的に鏡像分子を治療に興味深いものにする特性は、免疫反応を起こさない傾向があるという事実と、体内で分解されないので、より長く持続できるという事実です。しかし、それらはミラー生命を危険にする正確に同じ特性です。
そうは言っても、鏡像分子は既にかなり多くが使用されており、少なくとも初期開発段階にあります。ですから、これはいくらかの投資といくらかの関心がある領域です。
大きな鏡像分子については、正確に何に使いたいのかが私には少し不明確です。何かを切断できる鏡像酵素を作りたい場合、それを行いたいかもしれません。現時点での鏡像分子のほとんどは何かに結合することで機能するので、それほど大きく複雑である必要はありません。分子が複雑な機能を持つようにしたい場合、それは移動できる複雑な分子であり、異なるポケットなどを持つ必要があります。ですから、それらの鏡像酵素の応用はあるかもしれませんが、それらが何であるか本当には分かりません。
ルイサ・ロドリゲスはなるほど、どこであなたを心配させる線がありますか。鏡像酵素を使用法を見つけたら、それについて問題ないと感じますか。それとも、いいえ、それは鏡像細菌にあまりにも近すぎると思いますか。
ジェームズ・スミスはいいえ、治療目的で既に起こっているすべての研究は特別なリスクをもたらさないと思います。それは新しい薬物開発と同じリスクをもたらします。ですから、予測しなかったことが起こるかもしれませんが、自己複製できないので、特に危険だとは思いません。
それらとミラー生命の間の線がどこにあるべきかは本当に難しい質問です。ミラー生命に関する議論における重要な未解決の質問の一つで、おそらく少し後で話すでしょう。
ルイサ・ロドリゲスはなるほど、対抗措置を作るためにミラー生命を作るべきだという議論はどうですか。ミラー生命に対する対抗措置です。これは他の種類の生物学的脅威に対するかなり一般的な議論だと思います。特定の種類の新しい、恐ろしい病原体を作りたいので、それらの病原体に対するワクチンを開発できるというものです。
それを全く説得力があると思いますか。
ジェームズ・スミスはミラー生命を作ることからのリスクは、より良い対抗措置を開発できることから得られる利益よりもはるかに大きいと思います。
しかし、それ以上に、鏡像実験がミラー生命について多くを教えてくれることは既に話しました。ですから、ミラー生命に対する対抗措置を開発したい場合、一つの方法はミラー生命を作ることです。そしてこれは私が支持しない方法です。そして、それに対する対抗措置をテストします。できるもう一つのことは、通常の生命をモデル生物として使い、通常の生命に対する鏡像対抗措置を作ることです。つまり、最終的にミラー生命の発生があれば、開発した対抗措置の鏡像を取り、代わりにそれを拡大することができます。
ルイサ・ロドリゲスはそれは信じられません。ほとんどの場合、ミラー生命のこれらすべての特性は本当にひどく、これを本当に動揺させる、恐ろしい問題にしているように思えます。そして時々、通常の病原体よりも対抗措置を開発するのがはるかに安全になるというミラー生命の特性があり、それは非常に感謝すべきことのように思えます。
ジェームズ・スミスはある意味では、物理学が正確に何が起こるかを教えてくれるので、鏡像細菌とそれらがどのように振る舞うかについて多くを知っています。それは孤立して通常の生命と同じように振る舞うでしょう。そしてそれは本当に珍しい特性です。まだ存在しない何かについて、通常それほど効果的に推論することはできません。しかし、それは先に進んでそれを作ることの利益を減らすと思いますし、ミラー生命を作ることは、それがどのように振る舞うか正確に知っているので、単なる虚栄心のプロジェクトだと考える人もいます。
ルイサ・ロドリゲスは少なくとも時々受けると思うもう一つの種類の楽しい質問ですが、鏡像細菌がなぜランダムに今地球上で進化しないかについては既に話しました。正常な細菌と競争しなければならない場合、もう一度始めなければならない場合、それは単に競争に勝てないでしょう。しかし、他の惑星では、私たちの生命の鏡像が進化すると想像できます。なぜなら、それはその惑星で生命が進化したときに自然発生からランダムに生じたものだからです。
そして、最終的にそれらの惑星に旅行することになるかもしれないと思うかもしれません。それはそれらの鏡像形態の生命にさらされることを意味します。予期せずそれにさらされ、その時に対抗措置を持たないことになるので、今ミラー生命を作って本当に良い対抗措置を学ぶべきだという議論はありますか。
ジェームズ・スミスはいいえ、そうは思いません。その理由は、ここで話しているミラー生命の種類、すべての分析が焦点を当てているものは、地球上の生命の正確な鏡像だからです。鏡像成分を持ち、地球上の生命に少し似ているだけのものではありません。特別なリスクは、ミラー生命が既に地球上で生活するのに適応しているという事実から来るからです。なぜなら、このすべての進化の歴史から利益を得ているからです。
地球上の生命の正確な鏡像が異なる惑星で進化することは非常にありそうもありません。地球上の生命のテープを巻き戻しても、今日持っているものとまったく同じように見えるものは得られないでしょう。ですから、異なる惑星でそれを行うと、少し異なる方向に生命を進化させる偶発性がないことは信じられないほどありそうもありません。
ルイサ・ロドリゲスはそうですね。惑星Xに行って鏡像大腸菌を見つけることはないでしょう。それは単に非常にありそうもないことです。
ジェームズ・スミスはええ、まさにその通りです。
ルイサ・ロドリゲスは理にかなっています。これらすべての科学者を集め、このコンセンサスを出現させ、それからこの論文を書いて発表するプロセスに興味があります。初期の会話のいくつかはどのようなものでしたか。
科学者グループの形成と論文の発表
ジェームズ・スミスはええ、確かに。私が最初にこれに関わったとき、それは2024年の中頃でしたが、ジャック・ショスタックとジョン・グラスが共同議長を務めるこのワーキンググループが形成され始めたところでした。ですから、私は彼らや他の数人と本当に密接に働いて、基本的に論文を書き上げ、ワーキンググループにもっと多くの人々を募集し、これを世界にどのように伝えたいか考えました。
ですから、中国、日本、アメリカ、ヨーロッパのこれらすべてのトップ科学者とのミーティングがありました。Zoomコールで議論を検討し、論文で行いたい正確な推奨事項を検討していました。かなり狂気の時期でした。
ルイサ・ロドリゲスはそれは狂気です。それがどれほど国際的だったか正確には分かっていませんでした。
これは本当にどこにでもいる科学者のようです。
ジェームズ・スミスはええ、本当に国際的でした。中国のトップ合成生物学者の何人かがグループに参加していました。チェンリー・リューという人はMBDFの諮問委員会にいます。彼は6,000人の合成生物学研究所を運営しています。
日本のトップ合成生物学者の一人であるヒロアキ・スガは、大きな成功した企業を設立しています。ですから、これは新技術の潜在的な利益に対して素朴ではないグループでもありました。彼らの多くはバイオテクノロジーで成功しており、合成生物学の最前線を本当に押し進めています。
ルイサ・ロドリゲスはそうですね、そうですね。それが始まりの一種でした。そこから特に大きなハードルや特に大きな勝利はありましたか。
ジェームズ・スミスは一つ言いたいのは、Scienceの論文で使った正確なテキストについて38人に同意してもらうのはかなり大変だったということです。これらのノーベル賞受賞者、これらすべての異なる国からのこれらすべてのトップ科学者が、文字通り単一のGoogle Docで、異なる部分について議論し、テキストについて合意しようとしてコメントしていました。それはかなり楽しかったです。
ルイサ・ロドリゲスはすごい。私はかなりインポスター症候群があります。あなたはありましたか。何人かのノーベル賞受賞者と働いて…。あなたは熟練した科学者ですが、多くのノーベル賞受賞者と働いて。
ジェームズ・スミスは彼ら全員に紹介されたとき、確かに少し威圧的でした。最初に参加したとき、アメリカ中を飛び回って重要な人々の何人かに会いました。ジョン・グラスやデヴィッド・レルマンのように、彼らに直接会って、合成生物学について話しました。正直、当時は全くよく知りませんでした。
この段階では、これについてかなりの時間を考えてきましたが、ミラー生命は初めてで、それが10年以内に現実的にできるかもしれないことさえ信じられませんでした。合成生物学分野で起こっている多くの発展を追跡していませんでした。そして、それらについて学ぶと、わあ、これは私が推測していたよりもはるかに進んでいると思いました。
ルイサ・ロドリゲスはすごいですね。個人的な観点から特にストレスの多かったことはありましたか。
ジェームズ・スミスはかなり大変な仕事でした。
ルイサ・ロドリゲスは本当に忙しい時期だったと想像します。
ジェームズ・スミスは本当に忙しい時期でしたが、このような素晴らしい人々と一緒に働くことができて、根本的に私たちがやっていることを気にかけている人々と働けたのは素晴らしいことでもありました。これらは多くの場合、以前はミラー生命を作りたいと思っていて、今はこれはすべきでないことだと前に出て言っている人々です。ですから、多くの時間があり、世界中の多くの異なる人々との多くの電話がありましたが、そのグループの一員であることは本当にやる気を起こさせるものでした。そして、私たちがこれについてどのように話すかが、問題がどうなるかに本当に大きな違いを生むことを知っていました。
また、論文を書いているときに、どのような推奨事項を行うかについて決定を下さなければならなかったので、かなり神経質でもありました。これは多くの人々にとって、どこからともなく出てくるようなものでした。そして、これがクレイジーなSFリスクとして認識され、真剣に受け止められない別の世界がありました。それが起こらないようにすることは本当に重要でした。ですから、論文が最終的にアップされたとき、どうなるかを見るために息を呑んでいました。幸いなことに、それ以来かなりうまくいっているようです。
ルイサ・ロドリゲスはあなたとこのグループは、情報ハザードについてのこの心配、全殺人的な行為者にミラー生命が多くの種、おそらく人間を含む種の絶滅を引き起こす素晴らしい方法であることを伝えたくないということをどのように乗り越えましたか。
ジェームズ・スミスは私たちはこれについて多く考えました。技術報告書の前面にそのトップラインの考えを本当によくまとめているセクションがあります。しかし、私が最も説得力があると思う主な議論は、デフォルトでは、私たちは最終的にミラー生命を作る軌道に乗っていたということです。多くの善意の研究者がこれをやりたいと言っていました。それは合成生物学の長期的な目標のようなもので、かなり長い間目指すべき興味深いものでした。
ですから、論文を発表し、リスクに注意を引くことで、すべきことについての会話が、そうでなければそうなるよりもはるかに早く起こることを許していたと思います。デフォルトでは、人々はミラー生命に関連する技術を開発し続け、それからミラー生命を開発したかもしれず、それは本当に悪かった可能性があります。あるいは、人々がその時期に近づいてリスクに気づき、それから対処する時間が少なかったでしょう。ですから、私にとって、これは非常に説得力がありました。
ルイサ・ロドリゲスはええ、それは理にかなっています。既に少し話しましたが、もっと聞きたい非常に印象的なことの一つは、最終的に本当に参加し、これらのリスクについて公然と話したいと思った科学者の一部が、この研究に本当に興奮し、それに取り組んでいた科学者でもあったという事実です。彼らの旅がどのようなものだったか、一方から他方に移るのがどれくらい難しかったか、何か感覚がありますか。
ジェームズ・スミスはええ。ケイト・アダマラはここで素晴らしい人でした。彼女は2019年の国立科学財団の助成金にいました。それは特に鏡像細胞を作ろうとすることについてでした。その助成金の他の何人かの人々も論文にいます。
彼らのために話したくはありませんが、リスクに関する議論が基本的に彼らを説得したと思います。明らかに、これが最初に議論されたとき、ジョン・グラスはそのアイデアが出てきたNSFのワークショップの一部でした。彼は全員がそれについて話し、ええ、クールなアイデアのようだと思ったと言いました。やりましょう。しかし、その部屋には免疫学者がいませんでしたし、生態学者もいませんでした。そして、最終的にリスクを完全に理解するために本当に必要だったのは、その学際的なグループだったと思います。
リスクは過去20〜30年の文献のさまざまな部分でほのめかされてきましたが、誰もそれらを深く調べて、これが実際に本当に悪い可能性があることに気づいたという断絶がありました。人々は何気なくそれを言及していました。
ですから、私がこれから得たことの一つは、本当に奇妙なアイデアを時々真剣に受け止める必要があるということですが、それらについて適切なデューデリジェンスを行う必要もあるということです。なぜなら、
このようなものは、大多数の場合、問題ではないことが判明しますが、100回に1回それが問題であるとき、それを実現することが本当に重要です。
ルイサ・ロドリゲスは完全に。説得され、納得し、貢献できるかもしれないと感じている人々のために、少し文脈を与えるために、このプロジェクトの現状はどこですか。現在のいくつかのことは何ですか。最近の成果は何ですか。論文が出てから何が起こりましたか。
ジェームズ・スミスは科学コミュニティと政策コミュニティでこれが真剣に受け止められていることについて、本当に良い勢いがあると思います。
2月に、1975年の組換えDNAに関するアシロマ会議の50周年を記念する会議がありました。そこで初めて組換えDNAのモラトリアムを提案しました。そこから、中国、アメリカ、ヨーロッパを含む世界中の100人近くの人々によって署名された声明が出ました。確か、居住されているすべての大陸から誰かが署名しました。それは、これらのリスクが見えているほど悪い場合、ミラー生命を作るべきではないと考えると述べました。
イギリス政府はこれを調査しました。ドイツの生物学的安全委員会がこの問題を調査し、主要な評価を再確認しました。そして、UNESCOには最近、鏡像細胞の作成に関する予防的なグローバルモラトリアムを推奨する報告書を出した国際生命倫理委員会があります。
ですから、ミラー生命を作る最終ステップはしないということについて、多くの進展があったと思います。大きな未解決の質問は今、途中でどこで止まるべきかということで、それは私たちがMBDFで多く取り組んでいることです。
ルイサ・ロドリゲスでは、関与しようと思っている人々のために、あなたが最も興味を持っているスキルセットは何ですか。
ジェームズ・スミスはミラー生命に取り組むことの素晴らしいことの一つは、それが触れる異なる分野の数だと思います。ですから、週末に
このインタビューの準備をしながら、生態学、合成生物学、免疫学、政策、AI、人間のクローニングについてブラッシュアップしていました。関連する可能性のある本当に多くの異なることがあります。そして、異なる専門知識が、進むにつれて異なる時期と異なることに必要になるでしょう。ですから、ここで必要とされる一人の特定の人を伝えることはできません。実際に関連する可能性のある専門知識の全範囲があり、異なる専門知識が異なる時期と異なることに必要になるでしょう。
ここにはいくつかの未解決の質問について考えている科学者がもっと必要であることは間違いありませんし、どのように前進するかを考え始める政策の専門知識を持つ人々がもっと必要であることも間違いありません。
ルイサ・ロドリゲスは他の問題に取り組むことについて不確実に感じている人々がいることを想像できます。おそらくAIの安全性とガバナンスが大きなものでしょうが、他のバイオセキュリティの問題もあります。それらの人々は、自分の比較優位がミラー生物学か他の問題かをどのように考えるべきでしょうか。
ジェームズ・スミスは現時点では、ミラー生命に取り組む追加の人の限界的影響は巨大だと思います。多くの国で聞いている場合、数週間または数ヶ月でおそらくあなたの国でミラー生命に関する政策の専門家になることができるでしょう。
多くの人々がAIの安全性に取り組んでいることは本当に嬉しいですし、多くの人々がそれを選ぶべきだと確かに思います。しかし、人々にこの問題に対して自分が独自に提供できることについて考えてほしいと思います。生物学者、生化学者、そのようなことをしている場合、ミラー生命でできることはたくさんあります。
私たちのウェブサイトに関心表明があります。興味があれば、ぜひそこに行ってチェックしてください。また、これに貢献することに興味がある研究者や科学者である場合、助けになる多くの未解決の質問があり、手を差し伸べることを本当にお勧めします。Mirror Biology Dialogues Fundチームの人々は、追加の人々が取り組むのに素晴らしい研究質問の種類について多く考えてきましたし、そこで人々が準備するのを助けたいと思っています。
資金提供者であれば、ここには非常に費用対効果の高い資金提供の大きな機会があると思いますし、寄付に興味のある人々から話を聞きたいと思います。
より一般的には、これらのリスクが説得力があるように聞こえるが、どのように適合するか分からない場合、一連の脅威に対して機能する一般的に堅牢な生物防御を構築することは、行うのに価値があることかもしれません。
ルイサ・ロドリゲスはなるほど、素晴らしい。ええ、その関心表明にリンクします。
最後の質問の時間があります。ミラー生命とそれがもたらすリスクの発見が、技術開発全般について教えてくれたことに興味があります。それが理にかなうなら。
ジェームズ・スミスはええ、確かに。ある意味では、これはボストロムのブラックボールの一つの例かもしれません。私たちが壺から引き出すことができ、本当に悪い可能性のある技術です。
私は一般的に技術開発について楽観的です。バイオテクノロジーで働いてきましたし、ワクチン開発に取り組んできました。さまざまな領域でできるだけ早く前進することが本当に重要だと思います。しかし、ミラー生命のようなものの存在は、技術ツリーの一部について慎重である必要があることを意味し、それらがすべて有益であるわけではないことを示していると思います。
ですから、私にとって、それは出てくる可能性のあることの種類について謙虚である必要があることを示唆しています。これは18ヶ月前まで私のレーダーには全くなく、今では生物学的リスクの大部分を占める可能性があると思います。将来、このような他のことが出てくるかもしれません。ですから、このことについて考え、それらを探し、開発したい新しい技術の種類について真剣かつ慎重に考える必要があると思います。
ルイサ・ロドリゲスはいいですね。ええ、私は本当にそれに説得されていると感じます。これは私にとって、適切に新しい、驚くべき技術の最初の例だと思います。この大規模なリスクプロファイルを持ち、一世紀前にそれを言及した1、2人を除いて、本当に誰のレーダーにもなかったものです。そして、それは本当に私たちを…まあ、あなたは既に謙虚という言葉を使いました。もっとあるかもしれませんし、私たちはリスクのあることについての奇妙なアイデアを真剣に受け止めるべきです。
ジェームズ・スミスは、しかしこの場合、正しいことをすれば、トップの人々がこれに取り組めば、この問題を解決できることについて非常に楽観的です。このことを早期に発見することで、それについて考え、正しい行動をとる時間ができます。
これは現時点では解決された問題にはほど遠いですが、正しいことをすれば間違いなく解決できます。
ルイサ・ロドリゲスはいいですね。そこで終わりにしましょう。今日のゲストはジェームズ・スミスでした。来てくれて本当にありがとうございました。
ジェームズ・スミスは招待してくれてありがとうございました。
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