超嗅覚！驚異の生物センサー｜サイエンスＺＥＲＯ

がんの匂いを嗅ぎ分ける！驚異の生物　線虫

２０１５年３月、がん患者の尿のニオイを嗅ぎ分けることで話題になったのが線虫です。線虫の体長はわずか１ｍｍで、多くは土の中に生息しています。線虫の鋭い嗅覚に目をつけた九州大学大学院の廣津崇亮さんが研究したのが、線虫を使ってがんのニオイを識別する実験でした。

廣津崇亮さんは、ステージⅠ～Ⅳまでの食道がんや胃がんなど７種類のがん患者２４人とがんではない人の２１８人の尿サンプルを調べていきました。実験の結果、がんではない人の尿からは線虫は遠ざかっていました。２１８人中２０７人をがんではないと識別。９５％の精度でした。

一方、がん患者の尿には近づいていきました。２４人中２３人をがんだと識別。９５．８％という精度でした。線虫は高い確率でがん患者の尿を識別することが分かったのです。

なぜ線虫は人間では検知できないニオイをかぎ分けることができるのでしょうか？線虫の頭部にある鼻には、細胞の表面に嗅覚受容体があります。ここでニオイを感知し、その情報を神経回路に送ります。ニオイは匂い分子という集合体からなります。このニオイ分子が嗅覚受容体と結合することでニオイを感知する仕組みです。

実は線虫には嗅覚受容体の種類が人間の３倍以上の１２００種類もあります。そのため、多くの種類のニオイを嗅ぎ分けることができるのです。

アフリカオニネズミの嗅覚受容体の種類は、人間の３倍にもなります。

この優れた嗅覚を地雷の探知に利用しています。人間が地雷を探すと２日間で１００㎡しか調査できませんが、同じ面積をアフリカオニネズミは３０分で調べることが出来ます。さらに、体重が１～２ｋｇしかないので地雷に乗ってしまったとしても心配無用なのです。

アフリカオニネズミは「ヒーローラット」と呼ばれ、アフリカだけでなくカンボジアやラオスなどでも活躍しています。

遠く離れた花の蜜を嗅ぎわけるミツバチの嗅覚の感度は、人間をはるかに超えます。ミツバチに爆発物のニオイを嗅がせ、その後に砂糖水を与えます。こうすることで爆発物のニオイに条件反射するように。

こうして訓練したミツバチを箱に入れ空港で爆発物の検査に使っています。イギリスの他にアメリカ、クロアチアなどでも研究が進められています。

「サイエンスＺＥＲＯ（ゼロ）」
超嗅覚！驚異の生物センサー