｢生命科学の２１世紀｣に向けた2001年のバイオ施策
２００１（平成13）年度内示総額 ９３８億円
＜うち日本新生特別枠内示額＞ ２４７億円
（2000（平成12）年度予算額 ７５８億円
| 2000年12月 |
| 科学技術庁 |
| 文 部 省 |
| 厚 生 省 |
| 農林水産省 |
| 通商産業省 |
１．目標
自然界に存する生物機能の解明及び利用により、健康･環境分野での技術的課題をブレイクスルーし、副作用の少ない治療法や画期的な新薬、高機能食物、環境負荷の少ない生産プロセス等を開発することで、安心して暮らせる豊かな高齢化社会及び循環型経済社会を実現する。
２．目標実現に向けての課題
人類の生命の設計図であるヒトゲノム全配列が先般ほぼ解読されたことを受け、今後は解読されたゲノム情報を基に、遺伝子機能の解析とその応用といった、バイオテクノロジーの実用化に向けた研究開発が世界中で一層加速化されようとしている。
こうした動きをにらんで、我が国は、平成12年度から産学官の連携の下、ミレニアム･ゲノム･プロジェクトをスタートさせたところである。同プロジェクトの目標とする｢高齢化社会に対応し個人の特徴に応じた革新的医療の実現｣及び｢豊かで健康な食生活と安心して暮らせる生活環境の実現｣を確実に達成するため、既存プロジェクトの加速的推進を図るとともに、いわゆるポストゲノム時代への対応や循環型経済社会の実現といった新たな課題についても早急に取り組むことが必要である。
- ヒトゲノム解析を突破口とした５大疾患の克服
- ①ヒトゲノム構造･多様性解析
- ②ヒトゲノム機能解析(ポストゲノム)
- バイオテクノロジーを活用し、がん、糖尿病等の５大疾患の克服を図るためには、ヒトゲノムの解読を早急に進めるとともに、これをベースとして、ゲノム上にある遺伝子部分の機能の解明及び遺伝子の情報により合成されるタンパク質の構造及び機能の解析が肝要。この遺伝子機能及びタンパク質の構造･機能の解析によって初めて、個々の疾患に関連する遺伝子及びタンパク質の解明が進むとともに、薬剤への応答特性等の解明も進み、もって５大疾患の克服のための基礎作りが大きく前進。
以上のような遺伝子の機能解析及びタンパク質の構造･機能の解析を行うに当たっては、ゲノムの塩基配列の解読に比して遥かに膨大な情報の処理が必要であることから、ITを駆使して高速かつ効率的に情報を処理し、遺伝子領域の解析やデータベースの高度な検索を行い、構造決定手法の高度化･迅速化等の技術開発、更には生体機能をコンピュータ上でモデル化やシミュレーションするといったバイオインフォマティクスの開発が不可欠である。
- 我が国は、ヒトゲノム解析では欧米に大きく遅れをとり、バイオインフォマティクス技術についても現状では若干の遅れをとっていることは否めない。しかしながら、遺伝子機能の解析及びタンパク質の構造･機能解析は、欧米でも研究開発がスタートしたばかりであり、また、我が国はこの分野の研究に必要な完全長cDNA技術や世界有数の先進的解析施設とともに、バイオインフォマティクスのポテンシャルを有することから、人材育成も含め、早急に重点的な資源投入を行うことによって、国際的な競争と協調に対応することを目指す。
- 再生医療
- 遺伝子レベルの解析の進展とともに、発生･分化･再生や脳の仕組み等の個体としての複雑な生命現象についての解析も急速に進展しているところ。これらの成果を活用し、疾患の発生機構も解明するとともに、自己組織の自立的な修復能力を高めることによる治療方法の実現を目指す。
- イネゲノム
- イノゲノム解析の分野は、我が国が中心となって進めており、世界をリードしている優位分野。一方、最近の研究成果により、その重要性が世界的に一層認識されるに至り、米国企業を含め、国際的に競争が激化。本分野における日本の優位性を引き続き確保するため、ＩＴを活用したバイオインフォマティクスやタンパク質の立体構造解析等のあらゆる技術を駆使して研究を推進するとともに、画期的な新品種等の開発を目指した研究開発を推進する。
- 安全性の確保と国民の理解の促進
- 遺伝子組換え体や組織工学応用製品の開発等が急速に進展していることを踏まえ、今後これらの円滑な事業化を図るためには、安全性の確保及び国民への情報提供の充実を通じた国民的理解が不可欠。このため、安全性に関する科学的知見の蓄積及び安全性評価手法の高度化を図るとともに、ゲノム情報を初めとするヒト遺伝子情報について、生命の尊厳への配慮と個人情報の保護が適正になされるよう環境整備を推進する。
- ゲノム研究開発の加速化のための基盤整備
- ゲノム研究開発を加速するために、微生物、マウス、動物、植物のゲノム解析研究を進める。また、先端的な研究拠点及び生物遺伝子資源の供給体制の整備を進め、これらと併せて、バイオに係る人材を育成することにより、ゲノム研究開発を支える基盤の拡充を図る。
- バイオ技術の応用による環境問題の克服
- 数年のうちに１００種を越える微生物の全ゲノムが解析されつつあることを踏まえ、微生物等の生物機能を応用した生産プロセスに係る技術基盤を開発することで、環境負荷が極めて低い循環型産業システムの実現に結びつけ、環境問題の抜本的解決を図る。
３．具体的な施策
- 【ミ】ミレニアムプロジェクト予算を含む
- 【特】日本申請特別枠を含む
- (単位:億円)
- ヒトゲノム解析を突破口とした５大疾患の克服
- ヒトゲノムの構造及び多様性を解析し、痴呆、がん、糖尿病、高血圧等の疾患を対象に疾患遺伝子を解明するとともに、遺伝子機能を担うタンパク質の立体構造、相互作用及び発現情報を解析することで、疾患対策、オーダーメイド医療の実現、画期的創薬に結びつく研究開発を推進する。
-
- ①ヒトゲノム構造･多様性解析
- 【ヒト完全長cDNA構造･機能解析】
-
- 完全長cDNAの解析技術を活用し、ヒトの遺伝子約１０万個のうち、約３万個に対応するcDNAを解析。平成１２年度までに２．４万個を終了、平成１３年度に６，０００個の解析を行いライブラリーを完成させる。
-
- ■地域結集型共同研究(科技)
- ■ゲノム情報に基づく生命システムの解明(文部)
- ■ヒトの完全長cDNA構造解析(通産)
-
- 【標準SNPsの解析、体系的疾患SNPs研究】
- 個人間のDNA配列上の異なる部分(SNPs)について、２年間で１５万箇所を対象に日本人集団７６８人について解析し、データベース化する。また、かかるデータベースを活用して、疾患関連遺伝子の探索、疾患とSNPsとの関連性、薬剤感受性とSNPsとの関連性について体系的に研究を進めることにより、オーダーメイド医療等、新たな治療法、創薬の開発に資する。
-
- ■標準SNPsマーカー解析(科技)
- ■遺伝子多型研究センター(科技)
- ■放射線感受性遺伝子研究(科技)
- ■ヒト疾患における遺伝要因のゲノム的解析と分子病態の解明(文部)
- ■標準ＳＮＰｓ解析(通産)
-
- 【疾患･薬剤反応性遺伝子の解析と治療応用】
- 痴呆、がん、糖尿病、高血圧、喘息等の疾患関連遺伝子及び薬剤反応性関連遺伝子について、ヒト-塩基多型解析(SNPs解析)手法等を用いて解明するとともに、新たな治療法、創薬に関する研究を実施する。
-
- ■がんの本態解明と革新的治療法の開発(文部)
- ■体系的発現情報解析に基づく生命調節機構と医療への応用(文部)
- ■遺伝子解析による疾病対策･創薬等推進事業(厚生)
-
- ②ヒトゲノム機能解析(ポストゲノム)
- 【タンパク質構造･機能解析の推進】
- 遺伝子の機能は、遺伝子が産生するタンパク質が作用することによって始めて発現することから、タンパク質の立体構造及び機能について解析を行う。特に完全長cDNAの解析から得られる情報等を用い、バイオインフォマティクス技術を活用することにより、タンパク質構造及び機能の解析を効率的かつ体系的に行うとともに、解析技術の自動化･高度化を進める。
-
- ■ゲノム科学総合研究センター・ＳＰｒｉｎｇ－８(科技)
- ■タンパク質高次構造に基づくゲノム情報科学(文部)
- ■タンパク質機能解析(通産)
- ■タンパク質発現･相互作用解析技術開発(タンパクチップ)(通産)
-
- 【疾患関連タンパク質の機能解析の推進と創薬推進】
- 疾患関連タンパク質について、その機能や相互作用を解析するなど、創薬を推進する。また、これまでの基礎研究の成果のうち、画期的な医薬品への実用化の可能性の高いものについて開発研究の促進を図る。
-
- ■メディカル･フロンティア戦略における基礎研究の推進及び画期的な医薬品等の開発促進のための技術開発の基盤整備(厚生)
- 【バイオインフォマティクス技術による遺伝子情報の分析･活用】
- ヒトゲノム解析に基づいたデータベースを構築し、共通研究基盤としてネットワーク化するとともに、バイオ関連の膨大なデータの利用環境の高度化を図るため、個別のデータベースを高機能化･標準化するとともに、統合データベースを開発･提供する。
- バイオインフォマティクスを活用した解析技術の高度化を行うとともに、タンパク質等の立体構造や分子間相互作用の解析等、新たなバイオインフォマティクス技術を開発する。
-
- ■ゲノム情報科学高度化センター(科技)
- ■標準多型データベース構築等(科技)
- ■高度データベース構築と高次生物知識の体系化等(文部)
- ■バイオインフォマティクス知的基盤整備(通産)
- ■バイオインフォマティクス関連基盤技術開発(通産)
-
- 【免疫･感染症メカニズムの解明】
- ゲノム研究や発生･再生科学研究の成果を活用しつつ、免疫･アレルギー疾患、感染症、がん等の克服につながる免疫システム及び感染症メカニズムの解明、制御に係る研究開発を行う。
-
- ■免疫アレルギー科学総合研究センター(科技)
- ■感染症メカニズムの解明(文部)
- ■免疫･アレルギー等研究(厚生)
- ■振興･再興感染症研究(厚生)
-
- 再生医療
- ヒトの体細胞が有する自己修復能力のメカニズムを解析して応用することにより、拒絶反応や後遺症の回避等、生体への負担を最小化するとともに、より自然な状態への修復を目指す再生医療の実現を図る。
-
- 【自己修復能力を用いた治療法の実現】
- 疾患の発生機構の解明に基づき、自己組織の自立的な修復能力を高めることによる治療方法の実現を目指す。対象としては、骨･軟骨、血管、神経、皮膚･角膜、血液･骨髄、移植技術･品質確保技術等について進める。
-
- ■再生医療に関する研究(厚生)
-
- 【発生･分化･再生科学総合研究】
- 受精卵から個体への発生、細胞機能分化、形態形成等に係る遺伝子制御システム等の解明を行うとともに、ヒト由来の体細胞を出発点とした三次元組織培養及び評価･測定技術の確立、アルツハイマー病の発症機構の解明と根本治療技術の確立等を推進する。
-
- ■発生･再生科学総合研究センター(科技)
- ■戦略的基礎研究推進制度等(科技)
- ■地域結集型共同研究(科技)
- ■脳科学総合研究センター(科技)
- ■分子レベルでの解明と再生医療への応用(文部)
- ■脳の老化の機構の解明と高次機能障害の解明(文部)
- ■脳科学研究(厚生)
- ■ティッシュ－･エンジニアリング(細胞工学技術の研究開発)(通産)
-
- イネゲノム
- イネの遺伝子の解析等により、健康維持･疾病予防効果を有する高機能食品の開発を行うとともに、農薬使用量の大幅削減が可能な稲作等を実現する。
-
- 【イネゲノムの有用遺伝子解析】【実用化に向けた技術開発】
- イネの遺伝子約３万個の解析及び機能性物質生成関連遺伝子や病虫害抵抗性遺伝子等の有用遺伝子１００個を目標にして単離･機能解明を行い、育種の効率化･高度化を図るとともに、実用化に向けた技術開発を推進する。
-
- ■イネゲノムの全塩基配列の解明(農水)
- ■イネゲノム有用遺伝子の単離･機能解明(農水)
- ■ＤＮＡマーカーを用いた効率的選抜育種技術の開発(農水)
- ■新事業創出研究開発事業(農水)
- ■食品産業によるバイオテクノロジーの実用化に向けた技術開発の支援(農水)
- ■食品成分の生体調節機能の解明と利用(農水)
- ■革新的産業技術の開発［高齢化対応分］（農水）
-
- 【ITを活用したイネゲノム研究の推進】
- ITを活用し、塩基配列データ、機能解析データに加え、育種現場での生理データを相互に関連づけ統合し、コンピューター上でイネ等農作物の仮想的な品種改良を可能とするイネ･ゲノムシミュレーター（仮想実験システム）を開発する。
-
- ■イネ･ゲノムシミュレーターの開発（農水）
-
- 安全性の確保と国民の理解の促進
- 必要な個人情報の保護及び生命倫理の確保、安全性関連データの整備、安全性関係の調査研究や安全性評価手法の高度化、ガイドラインの作成、遺伝子組換え作物･食品等に関する情報提供の仕組みの構築等により安全性の確保と国民理解を促進する。
-
- ■生命倫理及び安全対策への取り組みの強化（科技）（厚生）
- ■遺伝子組換え食品関連の安全性評価技術等に関する研究（厚生）
- ■組換え体の産業的利用における安全性確保に関する総合研究（農水）
- ■遺伝子組換え食品情報提供事業（農水）
- ■バイオテクノロジー安全確保対策（通産）
-
- ゲノム研究開発の加速化のための基盤整備
- 【関連ゲノム解析及び生物遺伝資源の整備等】
- 微生物ゲノム解析、ヒトモデル動物（マウス）ゲノム解析、動物･植物ゲノム解析研究を行い、また、先端的な研究拠点や生物遺伝資源の供給体制を整備するとともに生物遺伝資源の種類ごとの専門性を踏まえた国の機関の整備を推進する。
-
- ■植物科学研究センター（科技）
- ■バイオリソースセンター（科技）
- ■植物遺伝子機能の解明（文部）
- ■モデル微生物に関するゲノム機能の解明（文部）
- ■先導的学術研究拠点等の整備（文部）
- ■動物ゲノム研究（農水）
- ■微生物標準株の整備（通産）
- ■微生物ゲノム解析（通産）
-
- 【バイオ産業の創出を支える人材の育成】
- バイオ関連の研究開発及びその産業化を人的側面から支えるため、若手の研究者に重点を置きつつ、バイオ研究に係る研究者育成の充実を図る。特に、バイオ技術とIT技術の双方の専門性が要求されるバイオインフォマティクス関連分野を中心にバイオ研究における人材の不足が懸念されていることから、人材の確保を図るための研究環境及び体制の拡充を図るとともに、若手研究者を対象とした研究制度の充実や最先端の研究開発現場への投入等により効率的な人材育成を図る。
-
- ■新興研究分野の人材育成の推進（科技）
- ■若手研究者の育成（文部）
- ■新技術･新分野創出のための基礎研究（若手研究支援型）（農水）
- ■農林水産新産業技術開発事業（農水）
-
- バイオ技術の応用による環境問題の克服
- 【生物機能を利用した産業プロセス革新のための技術基盤の開発】
- バイオ技術を利用した生産方法は、環境負荷が極めて低く、環境調和型の生産プロセスとして期待される。これまでの利用は、偶然自然界で発見された微生物等を改変して用いる程度であったが、昨今数多くの微生物等の遺伝子解析が進んできたことから、これらの遺伝子を組み合わせて、生産目的に応じた設計･作成して生産に利用することも可能となりつつある。
- このため、遺伝子情報に基づいたバイオプロセスのための新たな技術基盤の開発を行うとともに、生産プロセスを化石資源からバイオマス資源に変換するために、バイオプロセスの原料となるバイオマス処理及び利用への遺伝子組換え技術、生物機能利用技術等の開発を行う。
-
- ■バイオマスエネルギー実用化技術の開発（農水）
- ■食品リサイクル技術開発事業（農水）
- ■グリーンバイオイノベーション（通産）
（参考）
平成12年度補正予算総額 ３９２．２億円
現在、平成13年度予算要求を行っているところであるが、この中から特に緊急性を有する案件に関し、平成12年度補正予算において政策資源の重点配分を行い、加速推進を図る。
（1）ヒトゲノム解析を突破口とした５大疾患の克服
- ヒトゲノムの構造及び多様性を解析し、痴呆、がん、糖尿病、高血圧等の疾患を対象に疾患遺伝子を解明するとともに、遺伝子機能を担うタンパク質の立体構造、相互作用及び発現情報を解析することで、疾患対策、オーダーメイド医療の実現、画期的創薬に結びつく研究開発を推進する。
- ヒトゲノム構造･多様性解析
- ヒトゲノム機能解析（ポストゲノム）
（２）再生医療
- ヒトの体細胞が有する自己修復能力のメカニズムを解析して応用することにより、拒絶反応や後遺症の回避等、生体への負担を最小化するとともに、より自然な状態への修復を目指す再生医療の実現を図る。
（３）イネゲノム
- イネの遺伝子の解析等により、健康維持･疾病予防効果を有する高機能食品の開発を行うとともに、農薬使用量の大幅削減が可能な稲作等を実現する。
（４）ゲノム研究開発の加速化のための基盤整備
- 微生物ゲノム解析、ヒトモデル動物（マウス）ゲノム解析、動物･植物ゲノム解析研究を行うと同時に、先端的な研究拠点や生物遺伝資源の解析能力の向上を図り、これらの解析研究の加速化を推進する。
（５）バイオ技術の応用による環境問題の克服
- 遺伝子情報に基づき、生産目的に応じた細胞設計･作成して生産に利用する新たなバイオプロセス構築のための技術基盤の開発を行うとともに、生産プロセスを化石資源からバイオマス資源に変換するため、原料となるバイオマスの収集、処理及び利用のための技術開発を行う。
