痛みを感じられない少女の場合

「対象者 1」、つまりこの新しい研究に参加した匿名の少女または女性は、いくつかの点で普通ではない。まず、彼女は痛みを感じることができない。これは彼女にとって危険な状態だ。彼女に関する論文に掲載された写真には、彼女の頭、顔、膝に重傷が見られ、膝は複数回骨折している。

また、彼女は非常に珍しい遺伝子変異を抱えているが、科学者たちが調べたどのヒトゲノムデータベースでもその変異は発見できなかった。研究者たちは、その遺伝子変異が被験者 1 を痛みから守っていると考えている。

インデックス被験者 1 の話は、遺伝子調査のすばらしい一例です。これは将来的にも役立つ可能性があります。1 つの突然変異が彼女の症状のほとんどの原因である場合、研究者は彼女の突然変異した遺伝子が作る特定のタンパク質を標的とする薬を開発できる可能性があります。彼女の遺伝子は、他の人の慢性的な痛みを治療する将来の鎮痛剤のターゲットにもなり得ます。ただし、この研究では、彼女に対する即時の解決策はなく、研究者が後に彼女と同じ突然変異を持つ匿名の男性を発見した場合でも、解決策はありません。
研究者らは、対象者 1 の遺伝子を複数のヒトゲノム データベースと比較しました。その結果、対象者 1 にのみみられた遺伝子変異が 1 つだけ見つかり、他にはみられませんでした。

対象者 1 の研究チーム (ベルギー、スウェーデン、および彼女の母国ドイツの科学者を含む) は、彼女と両親のゲノムを分析することで彼女の突然変異を発見しました。研究者は、家族の遺伝子を、14 の集団の 1,092 人の遺伝子をすべて含む「1,000 Genomes」などの複数のヒトゲノム データベースと比較しました。科学者は、対象者 1 にのみ現れ、他のどこにも現れない単一の遺伝子変異を発見しました。

この突然変異は、人体の細胞に出入りするナトリウムの量を制御するタンパク質を作る SCN11A という遺伝子に影響を及ぼしました。これは小さな仕事ですが、重要な仕事です。神経にはこうしたナトリウム チャネルが多数あり、内部のナトリウム濃度を使用して、たとえば痛みのメッセージを伝えるか、記憶を呼び起こすかなどの信号を送るかどうかを決定します。対象者 1 で突然変異した特定のタイプのナトリウム チャネルは、痛覚を感知する神経である痛覚受容器に豊富に存在します。かなり関連性があるように思えますね。

研究者らは、その後、痛みの知覚が低下した 58 人の遺伝子を分析しました。その結果、被験者 1 と同じ変異を持つ 1 人の少年または男性 (被験者 2) が見つかりました。この男性にも、同じ症状が数多く見られました。2 人とも、生まれてから痛みを感じることができませんでした。2 人とも頻繁に怪我をし、何度も骨折したこともあります。傷の治りは遅く、筋肉は正常より弱く、消化器系に深刻な問題があり、点滴による栄養補給が必要になることもありました。

この突然変異が本当に被験者 1 と被験者 2 の症状の原因であるかどうかを確認するために、研究者は突然変異した遺伝子を実験用マウスに移植しました。SCN11A 突然変異を加えた 101 匹のマウスのうち、11 匹が自ら傷を負いました。研究者がマウスに足を腫れさせる化学物質を注射すると、突然変異したマウスは、通常のマウスのように腫れた足を保護しませんでした。突然変異したマウスは、通常のマウスと比較して、不快感を示すまでずっと高い温度に耐えることができました。また、腸の動きも通常のマウスほど良くありませんでした。

これらはすべて、対象者 1 と 2 の医学的問題がまさにこの単一の突然変異から生じていることを示す証拠です。遺伝学では珍しい現象で、病気は多くの遺伝子の相互作用から生じることがよくあります。これにより、治療法が比較的簡単に見つかることを期待しています。

欧州の研究チームはその研究結果をネイチャー・ジェネティクス誌に発表した。