1950年代 アイダホ州の牧場主達は 困惑していました 雌羊が ある奇妙な奇形の子羊を産むのです サイクロプス(単眼症)子羊を 不思議に思い 牧場主たちは 合衆国農務省の 科学者たちに調査を依頼しました 調査員たちは 妊娠中の雌羊たちが 催奇形性を有する毒性の植物を 食べたのではないかと仮説を立てました 彼らは 地元の植物相を採集して サンプルを試験用のラットに与えましたが 同じ結果を再現することはできませんでした そこで彼らは 羊を直接観察すると決め 一人の科学者は 羊の群れと生活し 夏を3度過ごしもしました 10年に及ぶ試行錯誤の末に 科学者たちはついに原因を見つけました バイケイソウの一種です この植物には 6つのリング構造をもつ 活性分子が含まれ サイクロプス羊に因んでサイクロパミン (シクロパミン)と命名されました サイクロパミンが催奇性をもつ仕組みは 正確にはわからないものの 牧場主たちに この植物を 避けるように伝えました 40年かかって フィリップ・ビーチー教授が率いる 生物学の研究チームが 答えにたどりつきました 教授のラボで研究されていたのは 多くの種に見られるある特定の遺伝子でした ネズミもヒトにも見られるその遺伝子は ヘッジホッグ遺伝子と呼ばれました 名付け親は 2人の科学者で のちにノーベル賞を共同受賞しました 彼らは この遺伝子が ショウジョウバエの体内で突然変異を起こすと ヘッジホッグ(ハリネズミ)ように 針状の尖りができることを発見しました ビーチーたちは 遺伝子の改変を行って ネズミのヘッジホッグ遺伝子を 不活化しました すると 脳、いくつかの器官と 両目(というよりは単眼)に 深刻な発生異常をきたしたのです 深刻な発生異常をきたしたのです ビーチーは 教科書を拾い読みしている時に 単眼症の羊たちの写真を見つけ 40年間 科学者が思いつかなかった 事実に気づきました ヘッジホッグ遺伝子に関わる何かが 異常をきたしたに違いありません 話を少し戻しましょう 遺伝子は 細胞に対して いつ何をしなさいという指示を出します タンパク質を使って これらの指令を送ります ヘッジホッグ遺伝子そのものは細胞に ヘッジホッグタンパク質の分泌を指示します そこから 複雑な細胞間シグナルが 始まります 正常で健康な発生の仕組みはというと ヘッジホッグタンパク質が「patched」と呼ばれる タンパク質に結合します すると patched による抑制が外れて 「Smoothened」と呼ばれる別のタンパク質から 細胞へのシグナルが送れるようになり どの身体部位に移動して どんな組織になるかという指令が伝わります バイケイソウに含まれる サイクロパミンは smoothenedと結合して この伝達経路をブロックします サイクロパミンは smoothenedを抑えます smoothenedは 脳を2つの半球にしたり 指や分離した目の形成に欠かせません そのためヘッジホッグタンパク質が作用して smooothend からシグナルを送る おぜん立てをしても サイクロパミンがsmoothenedをブロックして 化学的なメッセージが送れません 羊が単眼症を生じる理由を 研究者たちはそう結論しました でも ビーチーのチームは 別の有効利用につながる 一筋の道を見つけました 彼らは smoothenedタンパク質の 無制限な活性化が起こると ヒトのある病気に大きく 関わることに気づきました 基底細胞母斑症候群(BCN)として知られ ある種のがんにかかりやすくなる病態です そこで科学者たちは提案しました サイクロパミンのsmoothenedに対する 結合力を利用すれば これらのがんの治療に使えるのでは ということでした ただし 妊娠中には使えません 残念なことに 研究者たちは最終的に サイクロパミンに悪い副作用があり そして サイクロパミンの化学的な性質上 取り扱いが難しいことに気づきました でも サイクロパミンと非常に近い分子なら 安全で効果的だということが発見され そのうちの2つの薬剤が 2012年と2015年に 皮膚がんの治療薬として認可されました 牧場主たちが 初めて単眼症の羊を見たときに 奇怪な遺伝子の突然変異のせいにして 事態を片づけることもできましたが そうしないで 原因調査を求めたことで この謎から医薬品が生まれるに至り 時には見た「目」以上の成果を 得ることができるのだと示しました