爆弾処理班は長年、金属探知機、X線検査装置、そして犬を使って脅威を探知してきた。それらがなければ、当局は今週初めにギリシャの郵便物を凍結させた13個の手製爆発物の一部を押収できなかったかもしれない。しかし、彼らは間もなく、犯人と爆弾を見つけるための新たな手段を見つけるかもしれない。それは、微小なワームだ。
先月発表された論文の中で、オーストラリア連邦科学産業研究機構（CSIRO）の研究者たちは、体長1ミリメートルの泥を好む線虫「Caenorhabditis elegans」が爆発物に関連する化学物質の検出に有効であることを明らかにしました。もし彼らの主張が正しければ、爆弾の検出はより安価で容易になる可能性があります。しかし、誰もがそう確信しているわけではありません。
線虫は、その鋭い嗅覚が研究された最初の生物ではありません。犬、ネズミ、豚、牛、昆虫、細菌、さらには植物でさえ、あらゆる種類の爆発物を発見するために利用されてきました。しかし、これまでのところ、頼りになる犬の鼻ほど効果的なものはありません。
しかし、チームリーダーのスティーブン・トロウェル博士によると、彼のミミズを使った装置は、感度においてこれらすべてを凌駕する可能性があるという。「あらゆる兆候が、これが最高の性能であることを示しています」と彼は語った。
線虫は、手製のC4爆薬の周囲の空気中に存在するニトログリセリドやシクロヘキサノンといった化学物質の匂いを、口の側面にある小さな嗅覚器官「アンフィド」を通して嗅ぎ分けます。それぞれのアンフィドには、脳に信号を送る12種類の受容体があります。
トロウェル氏は、線虫からこれらの受容体を抽出し、携帯可能な検査装置に組み込むことで、線虫を検査プロセスから完全に排除できると考えている。そのためには、受容体を電気信号に結合させ、その反応を装置が読み取れるようにする必要がある。装置の詳細はまだ秘密にされており、トロウェル氏はそのメカニズムを説明した論文が発表されるまで詳細を明らかにしなかった。
では、悪者は本当に心配すべきなのでしょうか？グレン・レインズ氏はそうは考えていません。「最終的には電子的に行うという話は常に出ています」と、アセンズにあるジョージア大学の生物・農業工学者レインズ氏は言います。彼はスズメバチを訓練して爆発物から農作物の病気まであらゆるものを検知する研究に取り組んでいます。しかし、こうした匂いへの反応の機械化は「一部の人が考えているよりもずっと先のことになるでしょう」と彼は言います。
トロウェル氏と彼のチームが直面する可能性のある障害の一つは、抽出したタンパク質が虫の体外でも機能し続けなければならないことです。テキサスA&M大学カレッジステーション校の昆虫学者で、ハエに匂いを嗅ぎ分ける訓練を行っているジェフリー・トンバーリン氏は、必ずしもそうではないと述べ、虫からタンパク質を取り除いたことで、匂いを嗅ぐ能力が全く失われてしまうのではないかと懸念しています。成分を取り除くことで、「反応の本質が失われる可能性がある」と彼は言います。
線虫の嗅覚は非常に敏感であるだけでなく、特異性も高く、すべてを検知できるわけではない。9月初旬にPLoS ONE誌に掲載されたトロウェル氏の研究では、線虫は自家製および市販の爆発物に関連する化合物にのみ反応し、高性能の軍用爆弾には反応しなかった。それでもトロウェル氏は、「悪意のある人々が入手できるものの多くは、検知できる」と述べた。
同分野の他の人々からの懐疑的な見方にもかかわらず、トロウェル氏の研究室は多くの関心を集めている。オーストラリア国防省は最近、同研究室に爆弾探知機の試作機製作のための助成金を提供し、研究チームは1月に同様の技術の特許を申請した。しかし、この装置が実際に機能するかどうかはまだ分からない。
一方、トロウェル氏は自身や線虫の用途を爆弾だけに絞るつもりはない。彼のチームは既に線虫を使って食品やワインの品質を検知しており、さらに彼は線虫を使って人の息を分析することで病気を嗅ぎ分けることを目指している。技術はまだそこまでには至っていないかもしれないが、生物の鼻に期待しているのはトロウェル氏だけではない。トンバーリン氏も、その潜在的な応用範囲について「唯一の限界は私たちの想像力だ」と同意した。
この記事は、ニューヨーク大学の科学、健康、環境報道プログラムのプロジェクトである Scienceline によって提供されています。
