クマムシのタンパク質で「放射線から細胞を守る」技術を開発！
クマムシは体長1ミリにも満たない微小な生物ですが、極端な環境に耐え抜く驚異的な能力を持っています。
真空の宇宙空間、極寒の南極、灼熱の砂漠など、あらゆる環境で生き延びることが可能です。
さらに米マサチューセッツ工科大学（MIT）の最新研究により、クマムシが放射線治療の未来を変える兆しが新たに見えてきました。
研究チームは、クマムシが持つ特殊なタンパク質「Dsup」をマウスの組織内に発現させることで、放射線によるDNAの損傷を大幅に抑えられることを実証したのです。
このクマムシパワーを応用することで、がん患者を放射線の副作用から守れるようになるかもしれません。
研究の詳細は2025年2月26日付で科学雑誌『Nature Biomedical Engineering』に掲載されています。
目次
- 放射線治療のダメージとは？
- クマムシパワーでDNA損傷が50%も低減！
放射線治療のダメージとは？
がん治療には、外科手術、化学療法、放射線治療などの方法があります。
特に放射線治療は、がん細胞のDNAを破壊し、増殖を抑える効果が知られています。
その反面、放射線はがん細胞だけでなく、健康な細胞にも深刻な損傷を与えるという大きな課題がありました。
例えば、頭頸部がんの患者では、放射線の影響で口内炎や喉の炎症が発生し、食事を摂るのが困難になることがあります。
また消化器系のがんに対する放射線治療では、直腸出血などの副作用が問題になります。
他にも放射線の副作用は、脱毛や下痢、食欲不振、疲労感、感染や出血しやすくなるなど、多岐にわたります。
そのため、多くの患者が治療の途中で苦痛に耐えられず、中断せざるを得なくなるケースがあるのです。
一方で、これまでにも放射線によるダメージを軽減するための薬剤が開発されてきました。
例えば、前立腺がんの患者に対しては、前立腺と直腸の間にハイドロゲルを注入し、物理的なバリアを形成する方法が用いられています。
しかし、こうした方法は限られた部位にしか適用できず、より汎用的な放射線防護技術が求められていました。
そんな中、研究者たちは驚異的な耐性を持つクマムシに着目したのです。
クマムシパワーでDNA損傷が50%も低減！
クマムシは、極端な環境に耐えることができる数少ない生物の一つです。
その耐久力・適応力だけを取ってみれば、”史上最強の生物”といっても過言ではありません。
実際に、クマムシは放射線だらけの宇宙空間でも生存できることが確認されています。
具体的にいうと、クマムシは人間にとって致死量となる放射線量の2000〜3000倍に耐えられるのです。
そして、こうした放射線への耐久力は、DNAを保護する特殊なタンパク質「Dsup（Damage suppressor）」によるものであることがわかっていました。
DsupはDNAと直接結合し、放射線によるDNAの二本鎖切断（＝細胞へのダメージ）を抑制する働きを持っているのです。
研究チームは、このDsupを「人間の細胞にも応用できるのではないか」と考えました。
ただ、クマムシ由来のタンパク質をそのまま人間の細胞に導入すると、免疫系が異物として認識し、拒絶反応を起こす恐れがあります。
そこでチームはDsupをコード（合成）するメッセンジャーRNA（mRNA）をナノ粒子に包み、ターゲットとする組織に一時的に送達するという新たな手法を考案しました。
チームは実験として、このmRNAナノ粒子をマウスの頬や直腸に注射し、その後がん治療に相当する放射線を照射することに。
その結果、驚くべきことに、Dsupを発現したマウスでは放射線によるDNA損傷が50％も減少していることが確認されたのです。
また興味深い点として、Dsupタンパク質の防護効果は注射部位のみに限定されており、腫瘍細胞には影響を与えないことがわかりました。
これは放射線の本来の目的であるがん細胞の破壊を妨げることなく、健康な細胞のみを保護できる可能性があることを示しています。
この技術が人間にも実用化できれば、放射線治療の副作用を大幅に軽減し、より多くのがん患者が安心して治療を受けられるようになるかもしれません。
チームは現在、免疫応答を抑えるためにDsupを改良することを目指しています。
もしヒト向けに適応できれば、放射線治療だけでなく、化学療法によるDNA損傷の軽減にも応用できる可能性があります。
さらに宇宙飛行士が放射線から身を守るための技術としても活用が期待されています。
クマムシが持つ驚異的な耐性を活用したこの研究は、がん治療だけでなく、医療や宇宙開発においても新たな可能性を切り開いていくかもしれません。
こちらは本研究の内容をまとめた動画です。
参考文献
A protein from tiny tardigrades may help cancer patients tolerate radiation therapy
https://news.mit.edu/2025/tiny-tardigrades-protein-may-help-cancer-patients-tolerate-radiation-therapy-0226
元論文
Radioprotection of healthy tissue via nanoparticle-delivered mRNA encoding for a damage-suppressor protein found in tardigrades
https://doi.org/10.1038/s41551-025-01360-5
ライター
千野 真吾: 生物学出身のWebライター。普段は読書をするのが趣味で、休みの日には野鳥や動物の写真を撮っています。
編集者
ナゾロジー 編集部