中国の研究チームが2匹のオスのマウスを両親にして子どものマウスを生み出すことに成功

有性生殖を行う動物は、オスとメスの個体が交尾を行うことで卵子が受精して受精卵を作り、新たな個体を生み出します。そんな常識を覆す、「同性のマウスの両親から子どもを生み出す」という実験に、中国科学院の研究チームが成功したと報じられています。

Generation of Bimaternal and Bipaternal Mice from Hypomethylated Haploid ESCs with Imprinting Region Deletions: Cell Stem Cell
https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(18)30441-7

Healthy mice with same-sex parents born for first time | Science | The Guardian
https://www.theguardian.com/science/2018/oct/11/mice-same-sex-parents-born-same-sex-reproduction-humans

Chinese Researchers Have Spawned Healthy Mice With 2 Biological Mothers And No Father
https://www.sciencealert.com/genomic-imprinting-silenced-in-haploid-stem-cells-produces-fatherless-mice

Same-sex mice have babies - BBC News
https://www.bbc.com/news/health-45801043

鳥類・魚類・ハ虫類・両生類の中にはオスとメスによる交尾を行わなくても、単為生殖によって新たな個体を生むことができる種類も存在しています。一方で人間を含む哺乳類は、オスとメスが交尾をするというプロセスを経なければ子どもを作ることができません。

哺乳類の遺伝子の中には、その遺伝子が母親由来なのか父親由来なのかによって発現したりしなかったりするものがあります。この現象を「ゲノム刷り込み」または「ゲノムインプリンティング」と呼び、ゲノムインプリンティングの作用によって、同じ性の個体から遺伝子を半分ずつ取ってきて新たな個体を作ろうとしても胚が正常に発達しないとのこと。

2004年には東京農業大学の研究チームが「未成熟な卵子細胞はゲノムインプリント遺伝子について、比較的精子に近い性質を持っている」という点に着目し、メス由来の染色体を用いた精子類似体を作成。これを用いることでメスのマウスのゲノムしか有していない胚を構築し、「2匹のメスの両親からマウスを生み出す」という実験に成功しています。この時に誕生したマウスは「かぐや」と名付けられ、ゲノムインプリンティングの謎を解き明かす一歩となりました。

メス同士の遺伝子を用いてマウスの子どもを作り出す試みには成功例があったものの、オス同士のマウスを用いた成功例はこれまでありませんでした。中国科学院の研究チームは、オスのマウスから一倍体の胚性幹細胞(ESC)を取り出して遺伝子編集技術を使用し、同性のマウスの遺伝子を受け継いだ子どもを作り出す実験を行いました。

胚性幹細胞には精子や卵子と同様にマウスに必要な遺伝子が半分だけ入っていますが、同性のマウスに由来する2つの遺伝子を合わせても、ゲノムインプリンティングの影響で正常に発達しません。そこで、研究チームは遺伝子編集技術を使って7つのゲノムインプリント遺伝子からオスの特徴を消し去ったとのこと。

その後、母性染色体を除去したドナー卵子に編集済であるオス由来の胚性幹細胞を注入し、他のマウスの精子を注入して受精させました。そして作り出された胚を代理母のマウスに移植した結果、なんと12匹もの「オスの両親の遺伝子を受け継いだ赤ちゃんマウス」が誕生したそうです。

残念ながら2匹のオスから遺伝子を受け継いだ赤ちゃんマウスは、生後48時間以上生き延びることができなかったとのこと。しかし、これは世界で初めてオス同士からマウスを産みだした成功例であり、今後の同性生殖研究への大きな一歩を踏み出したことになります。

また、研究チームはメスのマウスについても同様に胚性幹細胞を取り出して遺伝子を編集し、3つのゲノムインプリント遺伝子からメスの特徴を消して精子類似体として卵子に注入する実験も行いました。その結果、「2匹のメスから遺伝子を受け継いだ赤ちゃんマウス」が29匹も誕生し、赤ちゃんマウスは正常に発達して新たな子どもを生む個体もあったそうです。

ロンドンのフランシス・クリック研究所の研究者であるChristophe Galichet氏は、「この技術が人間の子どもに適用されるとは考えられません。しかし、なぜ哺乳類が有性生殖しか行えないのかという疑問を解明するための、非常に重要なステップです」と語りました。