科学者たちは、げっ歯類の既に強力な嗅覚をさらに強化しました。ニューヨーク市の研究チームは、通常のげっ歯類が感知できる濃度よりもはるかに低い匂いを嗅ぎ分けられるマウスを遺伝子操作で作製しました。これらの「スーパースニファー」マウスは特定の匂いに対する特別なセンサーを備えており、将来的には爆発物、密輸品、あるいは病気などを嗅ぎ分けられるようになるかもしれません。
「私たちは、化学物質を検知するために高度に調整された、何百万年も前に作られた受容体を持っています」と、ハンター大学の共著者ポール・ファインスタイン氏は声明で述べた。「これをツールとして開発し、病気の検出に活用できると考えています。」
哺乳類の鼻には、様々な匂いを感知する小さな受容体がぎっしり詰まっています。マウスには嗅覚受容体をコードする遺伝子が約1,200個あります（ヒトはわずか350個）。鼻には数百万個の感覚ニューロンがあり、それぞれが1つの受容体を担っています。
スーパースニファーマウスは、特定の匂いに反応する受容体をより多く持つように設計されている。科学者たちは、この「MouSensor」マウスに、発達中のニューロンを微調整するために設計したDNA鎖のコピーを追加で注入した。その結果、より多くのニューロンが特定のタイプの受容体を持つようになった。あるマウス群では、受容体の約1～2%が、ジャスミンのような香りの化学物質であるアセトフェノンを検知するタイプだった。別のマウス群では、ニューロンの13%が、カルボンのミントのような香りを感知する受容体を宿すために使われた。
研究チームは蛍光イメージングを用いて、追加の受容体が正常に機能していることを確認しました。次に、マウスはこれらの追加のセンサーが実際に嗅覚を向上させるかどうかをテストしました。マウスは、追加の受容体を持つ匂いを、注射や腹痛と関連付けることを学びました。マウスは、純粋な水か、同じ匂いの化学物質で調合された水のいずれかを飲みました。
アセトフェノンの受容体を複数持つマウスは、微量のアセトフェノンを検知（および拒絶）する能力が通常のマウスの約2倍でした。カルボン群は、通常のマウスの100倍もカルボンに敏感でした。
科学者たちは、マウスが様々な匂いを感知する閾値をさらに下げることができると考えている。「限界点、つまり収穫逓減点がどこなのかは、まだ分かっていません」とファインスタイン氏はサイエンス誌に語った。
げっ歯類やイヌは長年、地雷や病気の探知に鼻を貸してくれてきました。研究者たちは、この新しい技術によって、これらの動物たちの仕事がさらに向上する可能性があると考えています。「これらのマウスセンサー、あるいはラットやイヌセンサーを嗅覚探知タスクに訓練すれば、訓練期間が大幅に短縮され、効率も向上するでしょう」と、7月7日付のCell Reports誌に研究結果を発表した著者らは述べています。
研究チームはまた、MouSensors が人間の嗅覚の仕組みを解明するのに役立つことを期待しています。
