ギズモード・サイエンスフェア：絶滅した動物から初めて回収されたRNA

古遺伝学者のチームが、タスマニアタイガーとして広く知られる絶滅した有袋類、フクロオオカミの博物館標本からRNAを回収した功績により、2024年ギズモード・サイエンスフェアの優勝者となった。

質問

絶滅した動物からリボ核酸（RNA）を回収することは可能でしょうか？古代DNAに関する研究が数十年にわたり続けられ、現代の古ゲノム科学（パレオゲノミクス）が誕生したおかげで、絶滅種やはるか昔に死んだ個体のDNA配列を解読することは、今では日常的な作業となっています。しかし、古ゲノム科学は、遺伝子を制御し、タンパク質合成に必要な情報を運び、細胞内の化学反応を触媒するなど、様々な役割を担う一本鎖RNAに、それほど注目してきませんでした。

結果

研究チームは、1936年に最後に生存が確認されたフクロオオカミの130年前の標本からRNAを回収することに成功した。この発見は、遺伝子編集技術や体外受精など、いくつかの科学分野に影響を与えるものである。

「過去のいくつかの研究から、特定の保存条件（永久凍土、乾燥、化学的な保存など）下では、非常に古い動物の遺骸にDNAだけでなくRNAも実際に残っていることが分かっていました」と、ストックホルム大学およびストックホルム古遺伝学センターの古遺伝学者で本研究の筆頭著者であるエミリオ・マルモル＝サンチェスは述べた。「タスマニアタイガーの死直前の細胞の実際の生物学的特徴と代謝を垣間見ることができたのは、今回が初めてです。」

なぜ彼らはそれをしたのか

「RNAの専門家であるマーク・フリードレンダーと私は、古代／歴史的サンプルからRNAを採取しようと話していました」と、スウェーデン自然史博物館の進化遺伝学者で、今回の研究成果をまとめた論文の共著者であるラブ・ダレン氏は述べた。「フクロオオカミを試した理由の一つは、RNA採取が本当に重要となる種を試してみたかったからです。近縁種がいないからです」

フクロオオカミは犬ほどの大きさの肉食有袋類でした。尻の特徴的な黒い縞模様と、ネズミに似たダナートに近いことを除けば、犬に似た外見をしていました。19世紀初頭までに、タスマニアの人々は、家畜の死因としてフクロオオカミをスケープゴートに仕立て上げました。しかし、不適切な飼育や野良犬の方が原因である証拠が多数存在していました。政府は1888年から1909年まで、フクロオオカミに懸賞金をかけていました。オーストラリア博物館によると、ヨーロッパ人がタスマニアに到着した当時、約5,000頭のフクロオオカミがタスマニアに生息していましたが、1830年から1920年の間に約3,500頭が殺されました。最後に確認されたフクロオオカミは、1936年に動物園で飼育放棄の疑いで死亡しました。

「これは、古くて乾燥した組織からRNAを採取できることを示す初めての研究です」とダレン氏は付け加えた。「世界中の自然史博物館にはそのようなサンプルが溢れているため、これは重要な研究です。歴史的なRNAウイルスを含む、新たな研究の可能性が大いにあるのです。」

この分野では初めての試みであっただけでなく、RNAの回収は、研究チームが今後の研究で自分たちの手法をどのように発展させていくかを理解するのに役立ちました。「実験室とバイオインフォマティクスの計算の両方において、パイプラインを開発するプロセスは困難でした」とマルモル＝サンチェス氏は語ります。「多くの試行錯誤がありましたが、最終的に、フクロオオカミは、私たちが今まさに手にしている、いわば容易に達成できる成果だと判断しました。」

彼らが勝者である理由

RNA回収が、より実績のあるDNA回収の速度に追いつくには、まだ時間がかかるでしょう。しかし、絶滅した生物、あるいは古代の生物からRNA鎖を回収できるようになることで、科学者は、はるか昔の生物における遺伝子の制御と発現といった基本的な生物学的プロセスの理解を深めることができるでしょう。この技術は、実際には生物ではないもの、具体的にはウイルスにも応用できる可能性があります。RNAウイルスのゲノムに関する理解を深めることで、科学者はこれらの病原体によるリスクを軽減できる可能性があります。

フクロオオカミは顎を80度まで開くことができた。

マルモル＝サンチェス氏は「毎日、良い時も悪い時もありました」と語った。「ある日はすごく興奮するの。でも次の日には、自分が最悪だと思ってしまうんです。だって、自分が見たと思っていたものが現実ではない道に迷い込んでしまったとか、そういうこと。何が起こっているのか、最後まで理解できないんです」

次は何か

絶滅した動物の生物学的理解を深めるだけでなく、絶滅種のRNAを復元することで、絶滅の復活、つまり絶滅した動物の代替種を作り出すことができると考える人もいます。2022年には、「絶滅復活企業」であるコロッサル・バイオサイエンスがタスマニアタイガーの復活を目指す計画を発表しました。今年初め、コロッサルの最高科学責任者がギズモードの取材に対し、代替種の実現に必要なことについて語りました。

チームの次の目標は？ケナガマンモスだ。「永久凍土から回収されたマンモスの組織を抽出、分析し、生物学的特徴を明らかにする作業を進めています」とマルモル＝サンチェス氏は語った。