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摂食と繁殖が可能な人工細胞を化学物質から生み出した科学者たち

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(著)

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Image credit:Orion Venero, Adamala Lab
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 栄養を取り込んで成長し、分裂して仲間を増やす人工細胞が、生き物由来の材料を一切使わず、化学物質だけから作り出された。

 アメリカのミネソタ大学の研究チームが生み出したこの人工細胞は「SpudCell(スパッドセル)」と名付けられた。

 この人工細胞は、外から栄養を与え続けないと働き続けられない未熟なものだが、生命の最も基本的な働きを人の手で組み立てられることを示した点で注目されている。

 この研究成果は、査読前の論文として研究機関『Biotic』誌のウェブサイトで公開された(2026年7月1日付)

参考文献:

化学物質だけから作られた、栄養を取り込み分裂する人工細胞

 アメリカのミネソタ大学の研究チームが、生物から取り出した材料を一切使っていない人工細胞を作ったと発表した。

 精製した酵素やDNA、脂質でできた膜など、成分のわかっている化学物質を一つずつ組み立てて作られた。

 研究を率いるケイト・アダマラ准教授は、成長や複製といった生命の最も基本的な働きに、神秘的なひらめきは必要ないことを証明したのだと語っている。

 この細胞には、「SpudCell(スパッドセル)」という名前がつけられた。

 研究チームは当初、この細胞を「Potato Cell(ポテト細胞)」と呼んでいた。

 ポテトはジャガイモのことだが、英語にはジャガイモを指す俗語「spud(スパッド)」があるため、「SpudCell(スパッドセル)」に変更された。

 SpudCellという響きは、宇宙開発の始まりを告げた旧ソ連の人工衛星スプートニク(Sputnik)にも似ており、二つをかけた名前になるからだ。

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科学物質のみで作られた人工細胞「SpudCell(スパッドセル)」Image credit:Orion Venero, Adamala Lab

 栄養を取り込んで成長し、二つに分裂して増殖

 SpudCellは、生きた細胞と同じように栄養を取り込んで成長し、自分の遺伝情報を複製して、二つに分裂できる。

 栄養の取り込み方は、まず、SpudCellが自分のDNAをもとにタンパク質を作り、そのタンパク質を膜の表面に突き出すところから始まる。

 突き出したタンパク質が、脂質や栄養を詰めた小さな袋と融合することで、外から栄養を取り込んで成長する。

 分裂の方法も自然の細胞とは違う。

 自然の細胞は、細胞骨格(cytoskeleton)と呼ばれる内部の足場を使って体を二つに分ける。

 細胞骨格は数十種類のタンパク質が協調して働く複雑なもので、人工細胞を作るうえで長年の壁になっていた。

 SpudCellはこの足場を使わず、膜の表面にタンパク質が密集し、その力で膜が押されて裂けることで二つに分かれる。

 研究チームは、選択と競争が起きることも確かめた。

 融合タンパク質をたくさん作るよう遺伝子を変えたところ、変えた細胞は速く成長し、多くの子孫を残した。

 5世代後には、成長の速い型が元の型を数で上回った。

 栄養が乏しい条件では差がさらに広がり、人工的な化学システムの中でも、有利な性質を持つものが生き残る仕組みが働くと示された。

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分裂中の非生物化学成分から組み立てられたSpudCell  Image credit:Orion Venero, Adamala Lab

栄養を与え続けないと機能できない貧弱な細胞

  ただしまだSpudCellは完璧な細胞とは言えない。

 外から栄養を与え続けないと働けず、自力ではほとんど何もできないのだ。

 アダマラ氏自身が、栄養を取り込んでたまに娘細胞を作るだけの、ひどく貧弱な生き物だと表現している。

 1回分裂するのに約12時間かかり、30℃(86°F)に保温し続けなければならない。

 実験でよく使われる細菌の大腸菌(E. coli)が30分ごとに分裂するのと比べると、はるかに遅い。

 アダマラ氏自身も、栄養を取り込んで、たまに分裂して新しい細胞を作るだけの、ひどく貧弱な細胞だと表現している。。

 1回分裂するのに約12時間かかり、30℃に保温し続けなければならない。

 実験でよく使われる細菌の大腸菌が30分ごとに分裂するのと比べると、はるかに遅い。

 自分でタンパク質を作ることもできない。

 タンパク質を組み立てる装置であるリボソーム(ribosome)を自前で持てないため、大腸菌のリボソームを外から与えてやる必要がある。

 リボソームは時間とともに劣化するが、SpudCellには新しく作り直す仕組みがない。

 そのため、装置が使えなくなるまでの5〜10世代しか動き続けられない。

 分裂もきれいにはいかない。

 膜を機械的に裂いて分けるため、複製した遺伝情報がうまく振り分けられず、5世代後に完全な遺伝情報を受け継げる娘細胞はおよそ30%にとどまる。

 遺伝情報の量そのものも、生物としては極端に少ない。

 SpudCellのゲノム(生物が持つ遺伝情報の全体)は9万塩基対で、大腸菌の460万塩基対のおよそ50分の1しかない。

 選択と競争についても、注意すべき点がある。

 速く育つ性質は、研究者が人の手で遺伝子に加えたものだ。

 細胞が自然に変異して生まれたわけではないため、SpudCellが自分の力で進化したとは言えない。

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赤く着色されたSpudCellの細胞膜 Image credit:Orion Venero, Adamala Lab

これは「生命」と呼べるのか、専門家の見方は割れている

 SpudCellが生命なのかどうかについては、専門家の意見が分かれている。

 研究に関わり、共同で研究機関を立ち上げたスタンフォード大学のドリュー・エンディ氏は、「研究チームは確かに人工細胞を作ったが、生命を創ったとは思わない」と述べている。

 一方で、研究に関わっていないJ・クレイグ・ヴェンター研究所のジョン・グラス氏は、「ゼロから細胞を組み立てる分野において、これまで作られた中で最も生きているものに近い」と評価した。

 研究の進め方そのものにも、慎重な見方がある。

 この成果はまだ査読(他の専門家が内容を検証する審査)を受けていない。

 もともと学術誌『Cell』に投稿されたものの、査読者の一人からSpudCellは本物の生物学ではないと判断されて却下された。

 その後アダマラ氏が論文を公開サーバーに上げるより先に報道関係者へ送ったため、進め方がおかしいと指摘する研究者もいる。

 エクセター大学の哲学者ジョン・デュプレ氏は、SpudCellのような人工細胞が、遺伝子を改変した細菌よりも薬や食品や燃料や材料の製造に本当に役立つのか、疑問を投げかけている。

 それでも研究チームは、SpudCellを医療や物質づくりの土台にできると期待している。

 材料の一つ一つがわかっているからこそ設計でき、いずれは薬の開発や二酸化炭素の回収などに応用できるかもしれないと考えている。

この研究のまとめ

この研究でわかったこと

  • 生物の材料を使わず、化学物質だけから、栄養を取り込んで分裂する人工細胞を作れた
  • 自然の細胞が使う内部の足場がなくても、膜を裂いて細胞を分裂させられる
  • 人工細胞でも、有利な性質を持つものが競争で生き残る仕組みが働く

まだわかっていないこと(今後の課題)

  • タンパク質を作る装置を自前で用意できず、外から与えないと5〜10世代しか働けない
  • 分裂のときに遺伝情報がうまく分かれず、完全に受け継げる細胞は5世代後に約30%しかない
  • これを「生命」と呼べるのかは専門家の間でも意見が分かれている

References: Biotic | SpudCell

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この記事へのコメント 19件

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  1. 後の「真の人類」の誕生の瞬間である。
    旧人類より遥かに優れた彼らは環境汚染や気候変動の対策、
    生物保全に尽力し、滅びの道をたどる旧人類も彼らの家畜と
    なる事で種の存続を維持された。  「民明書房第13章より」

    • -5
  2.  すげぇ! 遺伝子は DNA なのかな、それとも別の物質なのかな。 もし別の物質を使っていたらそれはそれで、地球上のあらゆる生物とは異質の「生物のようなもの」になりそう。 それにまだ 5-6 世代しかとかおっしゃってるようですけど、同じようなことが地球上の場所で数千万年発生したら、世代も長く、早く分裂するような、もっと効率の良いものが生まれるだろうことを考えると最初の生命の再現みたいに感じます。 タバコモザイクウィルスのように結晶になっちゃうようなのもいるのだから、これも生命としてよいのでは?と素人は思うわけです

    • 評価
  3. 次は既存の生物とは構造や組成などまったく異なる生物にチャレンジしてみてほしい

    • 評価
  4. この研究が進みすぎるとバイバインができそうでちょっとこわい

    • +2
  5. まだ自己増殖するだけって感じか・・・
    自己進化するものを見てみたいぜ

    • 評価
  6. 代謝と自己複製、大事な2点を押さえてる
    完全に非生物由来というのも素晴らしい
    まだ捕食というか『自ら取り込みに行けない』から十分ではないけど
    イオン化傾向の高いほうに惹かれるとか(湿度、光、アミノ酸、なんでもいいけど)するなら合成生物と呼べるかも
    そこから意思が生まれていくかもね
    温泉♨️水、あるいは環境で育つかな?(擬生物化してしまう、複製化ね)
    まあ、脱走させないように
    終わりの日が来るかも

    • +5
  7. 都市伝説界隈ではイギリスでもう無から人間を作り出して政治の場などで普通にいるらしい
    そしてそれを見破る日本人能力者もいるらしい

    • -9
  8. 「早く人間になりたいっ!」っていう生き物の始まりはこうだったのかな

    • +1
  9. 「大腸菌のリボソームを外から与えてやる必要がある」ということは、生物由来の材料がまだ必要であるという意味なはずだけど、どうなんだ?!

    • +1
    1. まだ完全に非生物由来と言うには足りない、ということじゃないかな。多分ここも非生物にしたいと思ってると思う

      • 評価
  10. まさに宇宙が生まれ生物が生まれたんだな。
    地球の生物も栄養を与えられないと生きていけない。
    俺たちの世界もそれと一緒なんだろうな。

    • 評価
  11. 研究の意義を否定するわけではないけど、生物由来の物質を使っていないと言いながら、たんぱく質合成をするのに必須なリボソームを大腸菌由来のものを与えているというのは矛盾というか、宣伝文句に偽り有だろう。

    • -1
  12. 生きているとは何か?が解明されるかもしれんな
    ダイレクトに蘇生につながる技術だ

    • +1
  13. スパッと分裂することはできないんだな

    • 評価
  14. オカルト科学的な物語に語り継がれてきた、ホムンクルスみたいだぁ

    • 評価

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