次世代バイオテクノロジー技術応用食品等の安全確保に関する研究

文献情報

文献番号
201522014A
報告書区分
総括
研究課題名
次世代バイオテクノロジー技術応用食品等の安全確保に関する研究
課題番号
H25-食品-一般-015
研究年度
平成27(2015)年度
研究代表者(所属機関)
近藤　一成(国立医薬品食品衛生研究所　生化学部)
研究分担者(所属機関)
  • 原田竹雄(弘前大学　農学生命科学部)
  • 山本卓(広島大学　理学部)
  • 吉松嘉代(医薬基盤・健康・栄養研究所)
  • 中村公亮(国立医薬品食品衛生研究所　生化学部 )
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 健康安全確保総合研究分野 食品の安全確保推進研究
研究開始年度
平成25(2013)年度
研究終了予定年度
平成27(2015)年度
研究費
12,150,000円
研究者交替、所属機関変更
-

研究報告書（概要版）

研究目的
近年の遺伝子組換え（GM）技術の急速な進歩に伴い、TALENやCRISPR, Piggybac Transposon System等のゲノム編集や接ぎ木を利用した遺伝子サイレンシング誘導から生まれた作物などの次世代バイオ技術が食品分野でも応用されつつあるため、これを用いて作出されたGM生物の安全性や規制の在り方や検知方法に関する検討が急務となっていることから検討する。
研究方法
最も急速に普及しているゲノム編集は、安全に用いることを目的に技術開発（特に効率的な遺伝子ノックイン手法）と標準化を進める一方で、細胞レベル、個体レベルでTALEN,CRISPR/Cas9を作用させた時に起きる変化、オフターゲット切断、染色体への影響、遺伝子ノックインによる影響を解析する。接ぎ木は、転写型遺伝子サイレンシングの結果作出された実について、GM穂木由来のsiRNAの残存性、オフターゲットについて検討した。情報収集は、文献、学会等の検索から、新技術を用いた動植物の開発状況、薬用用途など組換え作物開発状況、および諸外国の規制に関する情報を収集した。
結果と考察
ゲノム編集を用いた効率的な遺伝子ノックイン手法を開発して生物に応用した。標的配列から想定されるオフターゲット切断は検出されなかった。ゲノム編集を用いた標的配列およびその周辺7kbの解析を行った。CRISPR/Cas9では、細胞周期の増殖期によっては変異誘導確率が10倍に上昇したが、いずれの細胞周期においてもその欠失の程度は同じで、染色体異常も認められなかった。遺伝子ノックインは、その位置と挿入される向きによって、周辺遺伝子発現量が大きく増加することから、挿入位置の選定が必要な場合も想定される。接ぎ木では、低分子RNA分子は師管輸送により相互に移行するが、最終産物には残存しない。ゲノム編集作物は5年以内に実用化の可能性があると考えられた。
結論
ゲノム編集技術では、標的部位での小さな改変（欠失）のみで標的配列以外の場所に変異がなければ、従来育種以上のリスクはないと考えられる。ODMも数塩基置換のみであれば、同様に考えられる。複数の新技術を組み合わせた場合の判断は難しい。接ぎ木は、遺伝子産物がない遺伝子サイレンシング場合は、siRNAが残存しなければ従来育種のものと区別できない。ゲノム編集作物は、トウモロコシ、大豆などでは除草剤耐性などが報告されている。コムギやコメでも研究が多い。動物では、筋肉量増強のための改変ブタなどが多く報告されている。NBTの規制に関してEUは最終判断を公表していない

公開日・更新日

公開日
2016-07-11
更新日
-

研究報告書（PDF）

文献情報

文献番号
201522014B
報告書区分
総合
研究課題名
次世代バイオテクノロジー技術応用食品等の安全確保に関する研究
課題番号
H25-食品-一般-015
研究年度
平成27(2015)年度
研究代表者(所属機関)
近藤　一成(国立医薬品食品衛生研究所　生化学部)
研究分担者(所属機関)
  • 原田竹雄(弘前大学　農学生命科学部)
  • 山本卓(広島大学　理学部)
  • 吉松嘉代(医薬基盤・健康・栄養研究所)
  • 中村公亮(国立医薬品食品衛生研究所　生化学部 )
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 健康安全確保総合研究分野 食品の安全確保推進研究
研究開始年度
平成25(2013)年度
研究終了予定年度
平成27(2015)年度
研究者交替、所属機関変更
-

研究報告書（概要版）

研究目的
近年の遺伝子組換え（GM）技術の急速な進歩に伴い、TALENやCRISPR, Piggybac Transposon System等のゲノム編集や接ぎ木を利用した遺伝子サイレンシング誘導などが食品分野でも応用されつつあるため、これを用いて作出されたGM生物の安全性や規制の在り方や検知方法に関する検討が急務となっている。そこで、技術の現状と安全性について検討するために、情報収集とともに、ゲノム編集と接ぎ木について実験的に検討を行った。
研究方法
急速に普及しているゲノム編集は、安全に用いることを目的に技術開発（特に効率的な遺伝子ノックイン手法）と標準化を進める一方で、細胞レベル、個体レベルでTALEN,CRISPR/Cas9を作用させた時に起きる変化、オフターゲット切断、染色体への影響、遺伝子ノックインによる影響を解析する。接ぎ木は、転写型遺伝子サイレンシングの結果作出された実について、GM穂木由来のsiRNAの残存性、オフターゲットについて検討した。情報収集は、文献、学会等の検索から、新技術を用いた動植物の開発状況、薬用用途など組換え作物開発状況、および諸外国の規制に関する情報を収集した。
結果と考察
ゲノム編集のTALEN, CRISPR/Cas9について標準法を作成するとともに、オフターゲット解析した。ゲノム編集を用いた効率的な遺伝子ノックイン手法を開発して生物に応用した。作成した個体について、標的配列から想定されるオフターゲット解析は検出されなかった。ゲノム編集を用いた標的配列およびその周辺100bpから7kbの範囲を詳細に解析を行った。CRISPR/Cas9では、細胞周期の増殖期によっては変異誘導確率が10倍に上昇したが、いずれの細胞周期においてもその欠失の程度は同じで、染色体異常も認められなかった。遺伝子ノックインは、その位置と挿入される向きによって、周辺遺伝子発現量が一万倍増加する。このことは、挿入位置の選定には注意が必要と考えられた。接ぎ木では、低分子RNA分子は師管輸送により相互に移行するが、最終産物には残存しない。ゲノム編集作物は5年以内に実用化の可能性が示唆された。
結論
ゲノム編集技術では、標的部位での小さな改変（欠失）のみで標的配列以外の場所に変異がなければ、従来育種以上のリスクはないと考えられる。ODMも数塩基置換のみであれば、同様に考えられる。複数の新技術を組み合わせた場合の判断は難しい。接ぎ木は、遺伝子産物がない遺伝子サイレンシング場合は、siRNAが残存しなければ従来育種のものと区別できない。ゲノム編集作物は、トウモロコシ、大豆などでは除草剤耐性などが報告されている。コムギやコメでも研究が多い。動物では、筋肉量増強のための改変ブタなどが多く報告されている。NBTの規制に関してEUは最終判断を公表していない

公開日・更新日

公開日
2016-07-11
更新日
-

研究報告書（PDF）

行政効果報告

文献番号
201522014C

成果

専門的・学術的観点からの成果
次世代組換え技術（新規育種法NBTとも呼ばれる）について、急速に普及しているゲノム編集とODMおよび接ぎ木に関して、文献情報収集の他に細胞と個体レベルで実験的に検討を行い、それらの安全性について食品用との観点から、従来育種と比較してそれ以上のリスクはないことを示した。
臨床的観点からの成果
なし
ガイドライン等の開発
今後、新規育種法NBTの規制を考える上で、日本の立場を示すための指針の手助けになる。
その他行政的観点からの成果
今後、新規育種法NBTについて、現在の遺伝子組換え体としての枠組のなかで考えるか、規制はどうするか、海外主要国と強調しながら統一した規制の枠組うぃ作っていく上で極めて重要な科学的知見となる。
その他のインパクト
新規育種法NBTの中のゲノム編集作物の検知の可能性について、従来育種と同程度の改変であれば検出は困難であることについて、日経新聞に取り上げられた

発表件数

原著論文（和文）
1件
原著論文（英文等）
34件
その他論文(和文)
0件
その他論文(英文等)
0件
学会発表(国内学会)
88件
学会発表(国際学会等)
6件
その他成果(特許の出願)
2件
その他成果(特許の取得)
0件
その他成果(施策への反映)
0件
その他成果(普及・啓発活動)
0件

特許

特許の名称
DNA結合ドメインを含むポリペプチド
詳細情報
分類:
特許の名称
核酸挿入用ベクター
詳細情報
分類:

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限ります。

原著論文1
近藤一成, 中村公亮
次世代遺伝子組換え技術を用いた作物の現状と問題点
食品衛生学雑誌 , 55 , 231-246  (2015)
原著論文2
Nakamura, K, Kondo, K, Mogami T.et al.
Whole genome sequence analysis of unidentified genetically modified papaya for development of a specific detection method.
Food Chemistry , 205 , 272-279  (2016)
原著論文3
Nakamura, K, Kondo, K, Mogami T.et al.
Interlaboratory validation data on real-time polymerase chain reaction detection for unauthorized genetically modified papaya line PRSV-YK.
Data in Brief , 7 , 1165-1170  (2016)

公開日・更新日

公開日
2016-06-10
更新日
-

収支報告書

文献番号
201522014Z
報告年月日

収入

(1)補助金交付額
12,150,000円
(2)補助金確定額
12,138,000円
差引額 [(1)-(2)]
12,000円

支出

研究費 (内訳) 直接研究費 物品費 9,235,650円
人件費・謝金 1,257,120円
旅費 548,706円
その他 1,096,848円
間接経費 0円
合計 12,138,324円

備考

備考
自己資金324円

公開日・更新日

公開日
2018-07-24
更新日
-