CRISPRの歴史は、私たちが考えていたよりもはるかに早く始まっているようだ。カリフォルニア大学バークレー校とInnovative Genomics Instituteの研究者たちは、バクテリオファージに古代の分子システムVIPR——Viral Interference Programmable Repeat——を発見した。これは最初のCRISPR-Casシステムが出現するよりも前から存在していた可能性がある。
関連する二つの論文が17月2026年に雑誌 Scienceに発表された。進化的解析によれば、VIPRタンパク質はCRISPRの最も古い構成要素と近縁であり、おそらくその進化的起源により近い位置にある。これはある異常な仮説を支持している。すなわち、後に細菌の免疫機構CRISPRを生み出すことになったいくつかの仕組みは、当初はウイルス同士の争いにおけるウイルス自身の武器であった可能性がある。
隙間のある遺伝暗号
VIPRの最も異常な特徴は、DNAの認識方法にある。
通常のRNA誘導システムは、ガイドRNAを標的配列とほぼ連続的に照合する。VIPRは異なる仕組みで働く。そのRNAはDNAを 連続的ではない 配列としてではなく、規則的な間隔を置いて認識するのだ。
実際、標的を認識する際に、このシステムはDNAの三つおきの位置を無視することができる。まさにコドンの三番目の文字はしばしば最も変異しやすく、多くの場合、アミノ酸を変えることなく変異しうる。
こうして一種の分子フィルターが生じる。VIPRは配列のより安定した部分に注目し、変化しやすい位置を飛ばすのである。これは潜在的に、ウイルスが変異によって認識を逃れることを難しくする。
さらにもう一つ奇妙な点がある。VIPRはDNA二重らせんと、通常のCRISPRシステムとはまったく異なる仕方で相互作用する。構造研究により、この複合体はRNAとDNAが関与する異常な構造——いわば分子的な三重らせん——をDNAの周囲に形成することが示された。
CRISPRよりもはるか前のウイルス間の相互作用
VIPRの天然の標的の解析によれば、このシステムを担うバクテリオファージは、同じ宿主に感染する他のファージに対してしばしばこれを向ける。
つまり、当初のVIPRはおそらく古代の分子的な相互作用「ウイルス対ウイルス」の一部であった。
著者たちは、後に細菌がこうしたシステムの構成要素を取り込み、自らをウイルスから守る仕組みへと変えた可能性を指摘する。この古代の分子兵器の交換から、初期のCRISPR-Casシステムが徐々に生まれたのかもしれない。
それがどれほど昔に起こったのかを直接突き止めることはできない。研究者たちは、こうした仕組みの起源を細胞性生命の進化のごく初期の段階——おそらく現代の生物の最後の普遍共通祖先よりも前——に結びつけている。したがって、実際に数十億年前に起きた出来事の話でありうるが、VIPRの正確な年代は今のところ仮説にとどまっている。
遺伝子工学の新たなツールとなるか？
VIPRは進化上の発見としてだけでなく、それ以上の意味で興味深い。
そのタンパク質成分は非常にコンパクトであり、標的を認識するためにこのシステムは隣接配列PAM——例えばCas9に典型的な制約——を必要としない。これは、このシステムを標的とすることができるDNA部位の数を潜在的に広げる。
科学者たちはすでに、VIPRを再プログラムして、選ばれたDNA部位に結合させ、遺伝子の働きを抑制できることを示している。
VIPRはまだ、ヒトゲノム編集のための新しい既製のCRISPR代替品ではない。公表された実験でこのシステムはまずDNAを認識し、遺伝子の活性を調節する。完全な編集、エピジェネティックな介入、あるいは治療へのその可能性は、まだ検証される必要がある。
それでもなお、この発見は現代生物学の最も重要な道具の一つの起源についての見方を変える。
CRISPRは物語の始まりではなく、その遅い章の一つであることが判明した。その背後には、より古い分子構造が発見された——人間によって作られたものではなく、おそらく細菌によってさえも作られたものではなく、数十億年前にすでにライバルの遺伝子配列を認識することを学んでいたウイルスによって作られたものである。
進化をより深く覗き込むとき、私たちは自然の原始的な下書きではなく、その動作原理をようやく理解し始めた技術を発見する。
