米国マサチューセッツ州沖で捕れるアメリカケンサキイカ(Doryteuthis pealeii)は、100年近く前から神経や脳の研究で非常に重要な役割を果たしてきた。2020年、その研究が大きな成果を上げた。近くのウッズホール海洋生物学研究所が、CRISPR-Cas9(クリスパー・キャスナイン)というゲノム編集技術を使って、アメリカケンサキイカの遺伝子を欠損(ノックアウト)させることに成功したのだ。

 イカ・タコなどの頭足類がもつ能力は、イカの皮膚細胞の色変化から、コウイカのオスが求愛時にメスに擬態する能力、タコの記憶力や学習能力まで、地球のものとは思えないようなところがある。今回の成果は、頭足類では初めてのことで、それらの遺伝学的な背景の研究に道を開くものだ。論文は同年7月30日付けで学術誌「Current Biology」に掲載された。

「自然が神経科学にくれた贈り物」

 ウッズホール海洋生物学研究所に来ていた米国立衛生研究所(NIH)の神経科学者パブロ・ミランダ・フェルナンデス氏は、水揚げされたばかりのイカを解剖室に持っていき、無造作に頭部を切り落とした。続いて、冷たい海水をはったテーブルの上で半透明の筒状の身(外套膜、がいとうまく)を切り開き、金属製の鉗子で内臓を慎重に取り出していく。それから軟甲を抜くと、頭側の端から筋肉質の外套膜に伸びる一対の神経線維が現れた。これが軸索だ。

 フェルナンデス氏が「いいですね」と言いながら軸索の太さを測ってみせると、ゆでたスパゲッティーの4分の1ほどもあった。人間の最大の軸索より数百倍も太いイカの巨大軸索は、電気信号を外套膜に高速で伝えるおかげで、イカは危険からすばやく逃れることができる。

 1936年にこの巨大軸索が再発見されると(以前は血管だと思われていた)、研究者たちは神経系や脳の化学的・電気的メカニズムの実験にイカの軸索を使うようになった。これだけ大きければ、電流を流して電圧の変化を測定できる。また、中の成分を調べることもできる。

 米フロリダ大学の神経科学者レオニード・モロズ氏は、イカの巨大軸索は「自然が神経科学にくれた贈り物」だと言う。

 イカの神経の研究は、数百本の科学論文と2つのノーベル賞を生み出している。1つめは、神経が他の細胞と一連の生化学反応を介して電気信号を伝達する仕組みを明らかにした研究で、1963年に贈られた。活動電位と呼ばれるこのプロセスは、神経系を持つすべての生物の基本的なメカニズムだ。2つめのノーベル賞は、アドレナリンなどの神経伝達物質の役割を解明した研究に対し、1970年に授与された。

 現在では、より細い神経線維を測定・操作できる精密なツールが開発されたおかげで、イカの巨大軸索は研究に欠かせないものではなくなったが、イカには「まだ多くの解明すべき謎と科学的な過程があります」とフェルナンデス氏は言う。

 氏はNIHで、イカの特定のたんぱく質が、軸索に運び込まれるのではなく、軸索の中で作られるかどうかを研究している。この研究は、将来的には人間の傷ついた神経細胞の治療につながる可能性があるが、イカの細胞内での基本的なプロセスを理解していなければ「そのような研究は夢にも思いつかなかったでしょう」と氏は話す。

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