研究者らは、顔の特徴を決める15の遺伝子を特定した。
私たちの見た目は、顔の特徴も含め、DNAによって決まる。この考えは人々の想像力をかき立てる。応用の可能性は明らかだからだ。医師はDNAを使って頭蓋骨や顔の再建手術を行えるかもしれない。犯罪現場から採取したDNAをもとに、鑑識担当者が犯人の顔を描くことも、歴史家がはるか昔のDNAを使って顔の特徴を復元することも可能になるだろう。
しかしその前に、研究者らはDNAのどの遺伝子が顔の具体的な特徴に関わっているのかを突き止める必要がある。
「私たちは基本的に、干し草の山から針を探しているようなものです」と、ピッツバーグ大学の口腔生物学准教授、セス・ワインバーグは言う。「これまで科学者は、目と目の間隔や口の幅など、特定の特徴を選んできました。そして、その特徴と多くの遺伝子との関連を調べてきたのです。その結果、いくつかの遺伝子が特定されましたが、もちろん、選んで調べる特徴が限られているため、得られる結果にも限界があります。」
『Nature Genetics』に掲載されたこの新たな研究で、研究者らは異なるアプローチを採用した。
顔のモジュール
「私たちの調査は、特定の特徴に焦点を当てていません」と筆頭著者で、KUルーヴェンの電気工学分野の博士研究員、ピーター・クレースは言う。「ピッツバーグ大学とペンシルベニア州立大学の同僚がそれぞれ、顔の3D画像と、その人たちの対応するDNAを収めたデータベースを提供してくれました。
「それぞれの顔は自動的に小さなモジュールに分割されました。次に、DNA上の位置がこれらのモジュールと対応するかどうかを調べました。このモジュール分割の手法によって、これまでにない数の顔の特徴を初めて調べることができました。」
科学者らは、DNA上の15か所を特定することができた。スタンフォード大学のチームは、こうしたモジュール化された顔の特徴に関連するゲノム領域が、胎内で顔が発達する時期に活性化することを突き止めた。
「さらに、今回の研究で特定されたさまざまな遺伝的変異が、遺伝子の発現の時期、場所、量に影響するゲノム領域と関連していることも分かりました」と、スタンフォード大学で化学生物学・システム生物学および発生生物学の教授を務めるジョアンナ・ヴィソッカは言う。
鼻については朗報
クレースは、特定された15の遺伝子のうち7つが鼻に関連しており、これは朗報だと付け加える。
「頭蓋骨には鼻の痕跡がありません。鼻は軟組織と軟骨だけでできているからです」と彼は言う。「そのため、鑑識科学者が頭蓋骨をもとに顔を復元する際、鼻が最大の障害になります。頭蓋骨からDNAも採取できれば、将来、鼻の形を特定することがずっと容易になるでしょう。」
いずれにしても、4つの大学はさらに大規模なデータベースを使って研究を続ける。
しかし、先走ってはいけないと、ペンシルベニア州立大学の人類学教授、マーク・シュライバーは言う。
「DNAをもとに正確で完全な顔を明日にも予測できるわけではありません」と彼は言う。「顔の形を決める遺伝子がすべて分かる段階には、まだほど遠いのです。さらに、年齢や環境、生活習慣も顔の見た目に影響します。」
計算画像解析を専門とするクレースは、ほかにも応用の可能性があると指摘する。
「今回の研究で使った同じ新しい技術を用いて、脳スキャンなど、ほかの医療画像も遺伝子と関連付けることができます」と彼は言う。「長期的には、脳の形や機能、さらにはアルツハイマー病などの神経変性疾患について、遺伝学的な知見が得られる可能性があります。」
