イナゴの脳と触覚で「ガン」が発見できる!
イナゴの脳と触覚で「ガン」が発見できる! / Credit: canva
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イナゴに細胞のニオイを嗅がせることで「がん」を発見できると判明!

2022.06.24 Friday

Using a locust’s brain and antennae to detect mouth cancer https://phys.org/news/2022-06-locust-brain-antennae-mouth-cancer.html Scientists hacked a locust’s brain to sniff out human cancer https://www.technologyreview.com/2022/06/21/1054532/cyborg-locust-brain-hacked-sniff-out-cancer/
Harnessing insect olfactory neural circuits for noninvasive detection of human cancer https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.05.24.493311v1

近い将来、がん検診をしてくれるのは「イナゴ」になるかもしれません。

米ミシガン州立大学(MSU)の研究チームはこのほど、イナゴの脳と触覚を使って、ヒトの口腔がん(口の中にできる悪性腫瘍)を迅速かつ簡単に検知できる方法を発見したと報告しました。

健康な細胞とがん細胞の発する揮発性物質をイナゴの触覚に触れさせると、脳がまったく違う反応を示したというのです。

この反応を応用することで、呼気から口腔がんの有無を検出する診断ツールの開発も期待できます。

この研究は現在査読前で、論文は2022年5月25日付で、プレプリントリポジトリ『bioRxiv(バイオアーカイヴ)』で公開されています。

がん細胞に対する「イナゴ脳の反応」を調べる

動物の中には、ヒトの病気を検知できる不思議な能力を持つものがいます。

代表的なのは「犬」で、彼らは飼い主の血糖値が下がり始めたり、がんや結核を発症したときに、それを察知できるのです。

このとき犬は、ヒトの体臭や呼気に含まれる病気特有の化学物質を嗅ぎ分けています。

他方で、これを検知できるように犬を訓練するのは、多大な時間とお金がかかってしまいます。

そこで研究チームは、犬のような嗅覚を持ちながら、訓練する必要のない「イナゴ」を活用することにしました。

イナゴは、化学物質を嗅ぎ分けられる鋭い嗅覚を持っていることから、近年、よく研究されるようになっています。

イナゴの触覚は化学物質を識別できるほど優れている
イナゴの触覚は化学物質を識別できるほど優れている / Credit: canva

しかし、イナゴを使った方法は、犬と違ってかなり残酷です。

まず、外科手術により、イナゴのを生きた状態で露出させます。

次に、触覚が検知した化学物質への反応を受信できるよう、イナゴの脳に電極を刺し込みます。

その後、口腔がん患者から採取した3種類のがん細胞と、健康な口腔細胞を培養。

それぞれの細胞が放つ揮発性物質を触覚に当てることで、脳の反応の違いを調べました。

すると、イナゴの生きた脳は、がん細胞と健康な細胞とで、まったく異なる反応を示したのです。

記録された電気活動のパターンは非常に明瞭で、ある種の細胞が放つ揮発性物質を触覚に当てるだけで、それが「がん細胞」か「健康な細胞」であるかを識別できました。

研究主任のデバジット・サハ(Debajit Saha)氏は昆虫の脳が、がん検出ツールとして検証されたのは今回が初めてであり、その上、高感度かつ信頼性が高く、検出速度も非常に速かった」と述べています。

脳を露出させたイナゴ
脳を露出させたイナゴ / Credit: MIT Technology Review – Scientists hacked a locust’s brain to sniff out human cancer(2022)

ただし今のところ、明確な信号を得るには40個のニューロンからの記録が必要であり、それには6〜10匹のイナゴの脳が必要であるという。

サハ氏は、より性能の高い電極などを導入することで、1匹のイナゴだけでがん診断ができるようにしたいと考えています。

さらに、イナゴの脳と触覚をポータブル機器に搭載し、どこでも簡単にがんを調べられるシステムを構築するつもりだと述べました。

もしかしたら将来的には、飲酒検問のように、イナゴに息を吹きかけるだけで、がんの有無がわかるかもしれません。

次ページ実用化には「倫理的」な問題も…

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