科学者たちは、ホホジロザメのゲノム全体の解読に成功した。
サメはこの地球の海に、過去4億年にわたって生息してきた。一部の専門家は、サメ種全体の長寿は、がんなどの病気への抵抗力や、傷を素早く治す能力に由来すると考えている。
サメのゲノムを解読することで、科学者たちはこの治癒力の仕組みについて新たな知見を得たいと考えている。
この研究結果が、人間の病気への新たな対処法につながる可能性さえある。
損傷に強い遺伝子。治癒力。がんのリスクがきわめて低い。いいえ、科学者たちはウルヴァリンやスーパーマンについて述べているのではない。それらはホホジロザメの能力である。
スティーヴン・スピルバーグの大ヒット作の主役であり、学名はCarcharodon carchariasは、海で人を食らう怪物としての評判を持つ。しかし実際には、ホホジロザメは、自己修復するDNAの遺伝的基盤についての手がかりを与えてくれるかもしれない。
科学者たちは初めて、ホホジロザメのゲノム全体の解読に成功した。ゲノムとは、生物の遺伝物質のすべて、つまり遺伝子とDNAのことである。これらのサメのDNAの梯子には46億3000万段があり、染色体は41対で、人間の23対と比べて多い。新たな研究で明らかになった。
そのため、この塩基配列解読の取り組みには長年の歳月がかかった。
しかし科学者たちは、この取り組みには十分な価値があると考えている。サメのゲノムに関する新たな研究の共著者であり、ノヴァ・サウスイースタン大学の生物学者であるマフムード・シヴジ氏が、Business Insiderに語ったとおりである。
「サメが傷を効率よく治せることはよく知られているが、その理由は誰にもわかっていない」と彼は述べた。
この新たなゲノムは、これらの生物がなぜ治癒力に優れ、病気を防ぐのが得意なのかを説明しうる、数多くの遺伝的な秘密を明らかにするかもしれない。
「この非常に成功した進化の驚異から学ぶべきことは非常に多い」とシヴジ氏は述べた。「その機能と構造は、4億年にわたる極めて精密に調整された進化の成果である。」
グレート・ホワイト・シャークは回復が速い
グレート・ホワイトや他のサメはできるようである重傷からの回復——危険な求愛行動、他のサメとの争い、または銛による狩猟によって負う可能性のある傷——から、わずか数週間で回復する。
シヴジ氏と共著者たちは、グレート・ホワイトが、他のどの哺乳類、魚類、鳥類よりも、血液凝固に関わる遺伝子や、新たな皮膚や組織の再生を促す各種タンパク質に関連する遺伝子を多く持つことを発見した。
「サメはゲノムのかなりの割合を傷の治癒に割り当てている」と、コーネル大学の進化生物学者で、シヴジ氏とともに本研究を共同で主導したマイケル・スタンホープ氏は、Wiredに語った。
この迅速な治癒に加え、サメは体が大きいにもかかわらず、人間よりもがんになる頻度が低い。科学者たちは一般に、生物の体の大きさや寿命が長くなるほど、がんになる確率も高まるはずだと考えている。細胞の数が多く、寿命が長いほど、がんを引き起こすDNA損傷が蓄積する機会が増えるからである。
しかし、「野生で『病気の』サメを見つけることはまれである」と、モート海洋研究所の科学者たちは2018年の研究で記している。
グレート・ホワイトは最長20フィート（約6メートル）に達することがあり、体重は約7,000ポンド（約3.2トン）に及ぶこともあり、40年から70年生きる。そのため、がんのリスクが高まっていないという事実は、そのゲノムに何らかの追加的な防御機能があることを示唆している。（サメの一般的な死因は、人間との接触や単純な老衰である。）
新たな研究によると、その理由の一つは、グレート・ホワイトの遺伝暗号が、ゲノム全体を安定させるDNAの相反する要素のバランスを内包しているためかもしれない。
一方では、ゲノムには「転移遺伝子」と呼ばれる遺伝子の割合が高い。これは、自身のコピーを作り、ゲノムの様々な部位に挿入される遺伝子である。シヴジ氏は、これらの遺伝子は挿入時にDNA鎖を切断するため、ゲノムをより不安定にすると科学者は予想するだろうと述べた。それによって遺伝暗号の誤りや損傷のリスクが高まるのである。
このようなゲノムの不安定性は、がんのリスク上昇や、アルツハイマー病のような他の加齢関連疾患と関連している。
しかし、サメのゲノムは、DNA修復、損傷応答、損傷耐性に関わる安定化遺伝子によって、これらの転移遺伝子のバランスを取っていることがわかった。
つまり、グレート・ホワイトは、大きな体と長い寿命にもかかわらず、ゲノムを安定に保つ方法を発達させてきたようだとシヴジ氏は述べた。
サメの遺伝的な「超能力」は、人間の健康への応用が期待できるかもしれない
「サメはがんにならない」という考えは今も広まっているが、サメもこの病気にかかることがある。サメはがんにならない。軟骨魚類（サメやエイを含む綱）に属する21の異なる種において、がん性病変が44件報告されている。サメやエイを含む綱。2016年の研究によると、これら44件の報告のうち、約3分の1が悪性であった。2016年の研究。
このがんに関する俗説が、サメ軟骨錠剤の販売の根拠となっており、その販売は世界中でサメの個体数を減少させ続けている。グレート・ホワイトは現在、国際自然保護連合により「絶滅危惧」として掲載されている。
シヴジ氏は、軟骨錠剤を服用したり、フカヒレスープを食べたりするなど、サメの製品を摂取しても、自分自身の遺伝子のがん抵抗能力は向上しないと強調した。
「サメを食べれば病気が治るという印象を人々に与えることは避けたい」とシヴジ氏は述べた。「それは『サメを食べれば息を止めていられる時間が長くなる』と言うのと同じくらいばかげている。」
しかし同氏は、サメのゲノムは科学者に「人間の生物医学的応用に役立つかもしれない情報」を与えうると付け加え、その応用として「がんや加齢関連疾患と闘い、創傷治癒療法を改善する」方法を挙げた。
ただし、これらの知見に基づいて開発される治療法は、まだ先の話である。スタンホープ氏はWiredに語った。それによると、「何年もの研究が必要になるだろう」とのことである。
「サメは、免疫系を試験し、この驚異的な能力を発達させるために4億年以上の時間を費やしてきた」とシヴジ氏は述べた。「私たちは、サメがどのようにこれを行っているのかを理解する表面をかろうじてなぞったにすぎない。」
