ゲノム編集食品はもう食卓まで来ています(4)米国・EUでの状況は?

by 松島三兒

前回は、ゲノム編集技術応用食品の日本における規制と表示の考え方について説明しました。日本以外の国での状況はどうなっているのでしょうか? 今回は、米国とEUを例に商品化の現状と規制の状況を見てみましょう。

1.米国・EUにおける商品化の状況

日本では3品目のゲノム編集技術応用食品が商品化されていることを初回でお話ししましたが、海外での商品化の状況はどうなっているでしょうか? 

先に答えを申し上げておくと、EUで商品化されているものはありません。これはEUの規制の状況が関わっているので、詳細は次回にお話しします。

米国はどうかというと、現時点では1製品のみが商品化されています。ミネソタ州に本拠を置くケイリクスト社(Calyxt, Inc.)が開発した高オレイン酸ダイズです。

(出所)Calyxt, Inc. ホームページ https://calyxt.com/

三つ巴の勝負となった高オレイン酸ダイズの商業化

(1)高オレイン酸ダイズの意義

標準的なダイズ油の不飽和脂肪酸の組成は、最新の食品標準分析表(下表)によれば、一価不飽和脂肪酸のオレイン酸が23.5%、多価不飽和脂肪酸のリノール酸53.5%、α-リノレン酸6.6%です。脂肪酸の半分以上を占めるリノール酸やα-リノレン酸は二つ以上の二重結合を持っているため、酸化されやすく、熱安定性が低いという特徴を持っています。

(出所)日本食品標準成分表2020年版(八訂) https://www.mext.go.jp/a_menu/syokuhinseibun/mext_01110.html

そのため、揚げ物に使用される油等では、二重結合に水素を付加して単結合とし安定性を高める「水素添加」という処理を行うことがあります。その際に、単結合となるもののほかに、一部二重結合を挟んだ構造が変化した「トランス脂肪酸」(注1)が生成(下図)します。トランス脂肪酸を多く摂取すると、血液中のLDLコレステロール(善玉コレステロール)が増加する一方で、HDLコレステロール(悪玉コレステロール)が減少し、冠動脈性心疾患のリスクを高めることが示されています(注2)。

トランス脂肪酸の生成 (出所)「食品に含まれるトランス脂肪酸の由来」農林水産省ウェブサイト, 2018-11-28.  https://www.maff.go.jp/j/syouan/seisaku/trans_fat/t_kihon/trans_katei.html

日本人のトランス脂肪酸の摂取量は元々低く、「食品中のトランス脂肪酸から摂取するエネルギー量を、総摂取エネルギー量の1%よりも少なくする」という世界保健機関(WHO)の目標値より低い水準にとどまっていますが、EUや北米では比較的高い水準での摂取が続いていました(注3)。米国は2018年6月から、またカナダは2018年9月からそれぞれ、部分水素添加油脂の食品への使用を禁止する規制を実施しています(注4)。

こうした流れのなかで、多価不飽和脂肪酸を減らして一価不飽和脂肪酸のオレイン酸を増やした高オレイン酸ダイズの開発が米国において進められてきました。オレイン酸は安定性が高いため、高オレイン酸のダイズ油では水素添加の必要がなく、水素添加に伴うトランス脂肪酸の生成をゼロに抑えることができます。また貯蔵期間も大幅に伸ばすことができます。

(2)遺伝子組換え技術による高オレイン酸ダイズの開発

高オレイン酸ダイズの開発に遺伝子組換え技術を用いて臨んだのが、パイオニア・ハイブレッド社(現コルテバ・アグリサイエンス社)でした。初期の製品は1997年に米国食品医薬品局(FDA)より食品としての安全性の承認を得ましたが、その後の改良品種プレニッシュ(Plenish®)は2010年に米国農務省(USDA)から栽培認可を取得し、2012年から商用生産を開始しています。オレイン酸含量は75%で、飽和脂肪酸を通常のダイズ油より20%減らしています。脂肪酸の総量は通常のものと変わりありません。

(出所)コルテバ・アグリサイエンス社ウェブサイト https://www.healthyoils.corteva.com/about/plenish.html

(3)ゲノム編集技術応用食品としての高オレイン酸ダイズの開発・商業化

Plenishと同等の特性を持つ高オレイン酸ダイズをゲノム編集技術を応用して開発したのが冒頭に紹介したケイリクスト社です。同社は、ゲノム編集技術としてCRISPR/Cas9ではなく、TALENを使用しています。TALENの開発者であるミネソタ大学のダニエル・ヴォイタス教授が、2010年に共同創業者として設立したのがケイリクスト社なのです。というわけで、CRISPR/Cas9を使った開発・商業化は日本が先行することになりました。CRISPR/Cas9とTALENの説明は第2回を参照願います。

さて、ケイリクスト社は2016年から商用生産(381ヘクタール)を開始し、2017年には米国中西部の生産者協同組合ファーマーズ・ビジネス・ネットワーク(Farmer’s Business Network)と組んで栽培面積を拡大。2018年には6400ヘクタールまで拡大します。同年9月から10月にかけてはダイズの粉砕・搾油及び食品グレードへの油精製の委託先と契約。翌2019年2月には、高オレイン酸ダイズ油をカリノ(Calyno®)というブランド名で外食産業向けに、ソース用途に加え揚げ物やサラダドレッシング用として発売しました。オレイン酸含量は約80%、飽和脂肪酸を約2割減らしてあります。トランス脂肪酸はゼログラムです。また、通常のダイズ油と比較して、揚げ寿命は最大3倍に伸び、長期の貯蔵寿命を実現しました。

その後、2019年には複数の生産者協同組合と契約し、2020年の契約面積を4万ヘクタールまで拡大します。2020年4月には、同月末にeコマースサイトを立ち上げて「カリノ」油の小売りを開始するとリリースしましたが、2021年12月6日現在、このサイトは閉鎖されています。また、2020年12月には、同年の全生産物400万ブッシェルをアーチャー・ダニエルズ・ミッドランド社(ADM社)に売却し、粉砕から商業化までのプロセスを同社に委ねる契約を締結。翌2021年2月にはパーデュー・アグリビジネス社(Perdue AgriBusiness)に種子販売権を非独占的に付与する契約を結び、ビジネススキームを大きく変更しました(下図)。

2020年末から2021年初頭にかけてのケイリクスト社のビジネススキームの変化
(出所)ケイリクスト社ニュースリリースから

唐突とも言える動きですが、2つの要因が考えられます。まずひとつ目。同社は、次世代の高オレイン酸/低リノレン酸(HOLL)ダイズを2023年に発売することを、2021年5月のニュースリリースで言明しているほか、他にも商業化に向けて開発中のラインアップがあります。「カリノ」油の商業化経費が嵩み、2019年に4000万ドル近い損失を計上したケイリクスト社にとって、ADM社との取引は開発を含めた企業活動を維持するうえでやむを得ない選択だったのかもしれません。400万ブッシェルのダイズは4600万ドル(11.6ドル/ブッシェル)の価値があるとの試算もあります(注5)。そうした背景があってのスキーム整理と考えることができます。ADM社はコルテバ・アグリサイエンスの高オレイン酸ダイズ(遺伝子組換え)の油も扱っているため、ケイリクスト社のダイズを扱うにあたって、eコマースのサイトが閉鎖されたことも考えあわせると、「カリノ」というブランド名は使わないことになった可能性があります(注6)。

もうひとつの要因は、2020年5月の遺伝子改変(GE)生物に対する規制の変更です。これについては次章で詳述します。

さらなる展開としてケイリクスト社のビジネスに影響を及ぼす可能性のある動きも出ています。

(4)通常交配による高オレイン酸ダイズの出現

2000年代後半、ミズーリ大学フィッシャー・デルタ研究センターのグローバー・シャノンとダイズ育種チームは、畑での伝統的な交雑育種の過程で非遺伝子組換え(非GMO)の高オレイン酸形質を発見しました。この品種の特許権の独占ライセンスは、ミズーリ州ダイズマーチャンダイジング評議会に与えられています。ミズーリ州の農家が主導する同評議会のミッションは、「ミズーリ州のダイズ農家の利益を最大化するための革新的な研究、生産及びマーケティングの推進に寄与すること」(注7)であり、この新たな品種を普及していく大きな力となりました。このダイズの脂肪酸組成はオレイン酸75%以上、リノレン酸3%未満で、飽和脂肪酸を通常のダイズより少なくとも2割減らしてあります(注8)。遺伝子組換えやゲノム編集による品種に匹敵する特性を実現しています。2018年にソイレイク(SOYLEIC®)ブランドとして立ち上がり(注9)、2021年には種子業界専門誌「シード・ワールド」(SeedWORLD)が選ぶ最も革新的な10製品のひとつに認定されました(注10)。

2018年に米国、カナダで食品への部分水素添加油脂の使用が禁止された状況のもとで、高オレイン酸ダイズの需要は高まりを見せており、市場調査分析会社market.usは、高オレイン酸ダイズの市場規模は2018年以降の10年間、年率5.8%ずつ伸びて、2018年の約3億8千万ドルから2028年には6億6千万ドル(約700億円)になると予想しています(注11)。

油にはタンパク質は含まれないので、使われるダイズ品種が遺伝子組換えのものか否かで実質的な違いはありません。したがって遺伝子組換え、ゲノム編集、通常交配のどの技術を使っていようと、そのこと自体が消費者の選択に大きな影響を及ぼすことはないと思われます。コストと供給力の勝負になると思われます。

ただ、EUは後述するように、ゲノム編集についても遺伝子組換えと同様の規制をかけるとしているので、EUへの輸出を考えるのであれば通常交配が有利なことは言うまでもありません。

2.米国・EUにおけるゲノム編集技術応用食品に対する規制の考え方

(1)米国における規制の考え方

米国農務省(USDA)は1987年以来、植物保護法の下で「植物有害生物(plant pest)」を管理する法的権限に基づき、遺伝子組換え(genetically engineered,  GE)植物の輸入、州間移動及び環境放出を規制してきました。USDAにとっては農業生産に影響を及ぼす植物有害生物のリスクの有無が重要であって、そのため規制のあり方も、GE植物が植物有害生物になることなく、かつ農業の利益にも害を及ぼさないことを確保したいという考えに基づいています(注12)。

2018年3月28日、USDAのソニー・パーデュー長官が声明を発表し、ゲノム編集を含む革新的な育種技術によって生産された植物の監視に対する考え方を以下のように明らかにしました(注13)。

・新しい技術であっても、伝統的な育種方法で開発されたものと区別できない新品種の生産につながるものであれば、伝統的な育種技術と同様、規制しない。
・ゲノム編集は伝統的な育種技術の発展形。新しい植物形質をより迅速かつ正確に導入することができ、必要な新品種の開発が数年または数十年削減できる可能性がある。

要するに、ゲノム編集技術については規制しないということですが、その具体像は2020年のバイオテクノロジー規制の変更によって明らかとなりました(注14)。

新しい規則では「遺伝子操作」(genetic engineering)は「組換え、合成、または増幅された核酸を使用してゲノムを改変または作成する技術」と再定義され、ゲノム編集もこの定義のなかに含まれます。GE生物の規制の枠組みは、生物の作成方法ではなく、生物の特性に焦点を当てたものとなっており、植物有害生物のリスクをもたらす可能性が低い生物に対しては規制上の負担を軽減する内容となっています。この考えに基づき、以下のカテゴリーが規制から除外されました。

① 遺伝子改変が、外部から供給される修復テンプレートがない状態で、標的DNAの切断部の細胞修復に起因する変化

② 遺伝子改変が、標的となる1塩基対の置換

③ 遺伝子改変が、植物の遺伝子プール内で生じることが知られている遺伝子の導入、または当該遺伝子の既知の対立遺伝子もしくは遺伝子プールに存在する既知の構造変異に対応する標的配列における変更

除外は、上記①~③にリストされているひとつのタイプの一度の改変か、あるいは管理官によって決定される追加の改変に限られます。後者については④の手順で行われます。

④ 管理官は、従来育種で達成できることに基づいて、追加の改変を加えた植物の除外を提案することができます。当該提案は管理官が開始し、動植物検疫局(APHIS)主導のプロセスに従うか、他の当事者による除外要請に応える形で行います。

これによれば、前回お話ししたSDN1(人工ヌクレアーゼを作用させて標的とする塩基配列を切断後、自然修復する際に変異が発生)は規制から除外されますが、2か所以上で編集を行っている場合は、自動的には除外されないことになります。

ケイリクスト社の高オレイン酸ダイズは、編集箇所が2か所あります。旧ルールで既に規制除外となっているのでビジネス上問題はありませんが、新ルールに照らすと除外対象にならない可能性があります。憶測の域を出ませんが、この点も品種の入れ替えを急いでいる理由かもしれません。

(2)EUにおける規制の考え方

さきほど、EUではゲノム編集についても遺伝子組換えと同様の規制をかけているとお話ししましたが、これは2018年7月25日の欧州司法裁判所の決定に基づいています。

決定の内容は「遺伝子工学に対する規制の枠組みを、ゲノム編集を含む新しい育種技術に拡張する必要がある」というもので、予防原則に基づく判決だというのが裁判所の主張です。したがって、従来から多くの用途に使われ、長い間安全が確保されている突然変異誘発技術は除外されました。

この決定に対しては当然大きな抗議活動が起きました。欧州バイオテクノロジー連盟はこの判決を批判するポジションペーパーを発表し、以下の理由で遺憾の意を表明しています(注15)。

① 判決は、指令2001/18の極端な解釈に基づいています。技術の解釈が科学的に不正確であるという科学的議論を無視しています。
⇒ EU指令2001/18では、「遺伝子工学」は次のように定義されており、どのように拡大解釈してもゲノム編集、特にSDN1(人工ヌクレアーゼを作用させて標的とする塩基配列を切断後、自然修復する際に変異が発生)を含むことはできません。
「生物の外部であらゆる手段によって生成された核酸分子をウイルス、細菌プラスミドまたは他のベクターシステムに挿入することによる遺伝物質の新たな組み合わせの形成、及びそれらの宿主生物への導入を伴う組換え核酸技術」

② 単純な遺伝子編集(SDN1)は、EUで販売されているすべての製品にすでに適用されている安全性チェックで問題となるような安全上のリスクをもたらしません。

③ EUの規制システムは、実際面で、たとえば人間や動物の健康を改善するために、改良した作物品種の圃場試験で、あるいは植物の成長を促進するために使用されるGMO植物および微生物の承認を妨げています。

④ 規制上の負担は、多国籍企業が研究、開発、生産の場を同等に安全であるがより制限の少ない規制を備えた国に移転する動機を提供する以外に何も達成しません。

最後の④は、多国籍企業をEU外に追いやるだけですよということですが、実際、「EUの研究者たちが、荷物をまとめてアメリカや南米、中国へ行った、という話も」(注16)あるようです。

EU域内の研究者たちも、食料問題の解決にとってゲノム編集技術は大きな価値を持っているのに、今のままでは製品化することもできず、EU自体が重要な食品イノベーションから遠ざけられてしまうとの懸念を口々に表明しました(注17)。

こうした状況から欧州司法裁判所の決定を再検討すべきとの認識が高まっています。このままではアメリカとの競争にも負けてしまいますから、近々動き出すのではないかと思っています。それと同時に、EUから離脱したイギリスの動きにも注目したいところです。

3.おわりに

今回は、海外、特にアメリカとEUの状況を見てきました。ゲノム編集に関しては、日本の環境整備が意外と進んでいることに驚かれたのではないかと思います。

実は本論のなかで述べていなかったことがあります。それは、米国に幻のゲノム編集作物第1号が存在したということです。

カリフォルニア州最南端の都市サン・ディエゴにシーバス(Cibus Ltd.)という会社があります。この会社が2013年にスルフォニルウレア系除草剤に耐性を持つ「ゲノム編集カノーラ」種子を商業化しました。同社はオリゴヌクレオチド突然変異誘発技術と突然変異を誘発しやすい細胞を作出するための組織培養技術を組み合わせたRTDS(Rapid Trait Development SystemTM, 迅速形質開発システム)という独自のゲノム編集技術(注18)を持っており、開発にはこの技術を使用しました。しかし、のちにカナダ食品検査庁(CFIA)とのやりとりのなかで、開発されたカノーラで観察された突然変異はRTDSで使用されるオリゴヌクレオチドによるものではなく、親系統のプロトプラストを組織培養するなかで自発的なソマクローナル変異の結果として生じたものであることがわかり、2020年12月に正式に確認されました(注19)。要するに、RTDSがうまく機能しないなかで、偶然自発的な変異が生じたということです。今では当該カノーラの説明文書から”RTDS”の文字はすっかり消えています。

さて、次回がゲノム編集の最終回となります。ゲノム編集を取り巻く企業間関係の全体像を見ていきたいと思います。

(注1)「すぐわかるトランス脂肪酸」農林水産省ウェブサイト, 2021-11-5.  https://www.maff.go.jp/j/syouan/seisaku/trans_fat/t_wakaru/index.html

(注2)「脂質やトランス脂肪酸が健康に与える影響」農林水産省ウェブサイト, 2021-11-5.  https://www.maff.go.jp/j/syouan/seisaku/trans_fat/t_eikyou/

(注3)「各国・地域における脂質・トランス脂肪酸の摂取量」農林水産省ウェブサイト, 2019-8-9.  https://www.maff.go.jp/j/syouan/seisaku/trans_fat/intake/intake.html

(注4)「トランス脂肪酸に関する各国・地域の取組」農林水産省ウェブサイト, 2021-11-5.  https://www.maff.go.jp/j/syouan/seisaku/trans_fat/overseas/overseas.html

(注5)Carrigan Miller, “Biotech firm Calyxt inks soybean deal with Archer-Daniels-Midland potentially worth tens of millions”, Minneapolis / St. Paul Business Journal, 2020-12-14.  https://www.bizjournals.com/twincities/news/2020/12/14/calyxt-sells-soybeans-archer-daniels-midland.html

(注6)”High-Oleic Soybean Oil”, ADM Website, 2021.  https://www.adm.com/products-services/food/high-oleic-soybean-oil

(注7)”Missouri Soybean Merchandising Council”, MISSOURI SOYBEANS, 2021.  https://mosoy.org/missouri-soybean-merchandising-council/

(注8)“高オレイン酸ダイズ”, MISSOURI SOYBEANS, http://ussoybean.jp/wp-content/uploads/2021/06/SOYLEIC-Asia-Flyer-%E6%97%A5%E6%9C%AC%E8%AA%9Erv.pdf

(注9)”Where to find the SOYLEIC® High Oleic Trait Technology”, SOYLEIC, 2021-5-20.  https://soyleic.com/where-to-find-the-soyleic-high-oleic-trait-technology/

(注10)”Missouri Soybeans’ SOYLEIC Trait Selected as Top 10 Innovation”, MISSOURI SOYBEANS, 2021.  https://mosoy.org/missouri-soybeans-soyleic-trait-selected-as-top-10-innovation/

(注11)”Global High Oleic Soybean Market By Type (Gmo, Non-Gmo), By Application (Food Processing Industry, Restaurants & Hotels Industry and Petrochemicals Industry), By Region and Key Companies – Industry Segment Outlook, Market Assessment, Competition Scenario, Trends and Forecast 2019–2028”, market.us, 2021. https://market.us/report/high-oleic-soybean-market/

(注12)Greg Jaffe. ”USDA revised regulations of GMO and gene edited plants. Here’s what it means”, Genetic Literacy Project, 2020-6-8.  https://geneticliteracyproject.org/2020/06/08/usda-revised-regulations-of-gmo-and-gene-edited-plants-heres-what-it-means/

(注13)”Secretary Perdue Issues USDA Statement on Plant Breeding Innovation”, U.S. Department of Agriculture, 2018-3-28.  https://www.usda.gov/media/press-releases/2018/03/28/secretary-perdue-issues-usda-statement-plant-breeding-innovation

(注14)Animal and Plant Health Inspection Service, “7 CFR Parts 330, 340, and 372 Movement of Certain Genetically Engineered Organisms”, Federal Register, Vol.85, No.96, 2020-5-18.  https://www.aphis.usda.gov/brs/fedregister/BRS_2020518.pdf

(注15)Carsten Hjort et al., “European genome editing regulations: threats to the European bioeconomy and unfit for purpose”, EFB Bioeconomy Journal, vol.1, 2021-11.  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S266704102100001X

Executive Board of EFB, “Gene Editing Regulations: A Position Paper from the European Federation of Biotechnology 2019”, European Federation of Biotechnology, 2019-6.  https://www.efbiotechnology.org/images/uploads/gene_editing_pp.pdf

(注16)立川雅司・松永和紀「ゲノム編集を解説 あなたの疑問に答えます(第7回)EUはゲノム編集食品を禁止している、という話は本当ですか?」農林水産省ウェブサイト, 2021.  https://www.affrc.maff.go.jp/docs/anzenka/genom_editting/pdf/interview_7.pdf

(注17)Mark Wilding. “EU ruling on gene-edited foods is holding us back”, RACONTEUR, 2018-12-12.  https://www.raconteur.net/global-business/europe/eu-gene-editing-food/

(注18)この技術のことをCibus社自身が「遺伝子編集技術」と読んでおり、ここでもそれに従っていますが、科学的にはオリゴヌクレオチド突然変異導入技術(ODM)と呼ばれ、人工ヌクレアーゼを用いたゲノム編集技術とは区別されます。

(注19)カナダ食品検査庁からの確認レター https://cban.ca/wp-content/uploads/CFIA-Response-Cibus-Canola-5715-2020.pdf

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