100年以上にわたって、ショウジョウバエは生物医学研究の主役として、遺伝と発生の基本原理を明らかにし、人間の健康と病気を照らし、今日まで6つのノーベル賞を科学者に与えています。

研究ツールが数十年にわたり洗練されてきたにもかかわらず、なぜこのハエはこれほど科学的関心を集め続けるのでしょうか。

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ハーバードメディシンニュースでは、自称「ハエ人間」のハーバードメディカルスクールの遺伝学講師で書籍First in Flyの著者、ステファニー・モア氏に質問しました。

HMS のショウジョウバエ RNAi スクリーニング センターのディレクターとして、モーア氏は、細胞スクリーニング、ハエのストック生産、バイオインフォマティクス サービスで、ミバエの研究者を支援しています。

HMN:どのようにして「ハエ人間」としてのスタートを切ったのですか？

MOHR: コネチカット州ミドルタウンのウェスリアン大学の学部生だった私は、生物学部と生化学部で皿洗いのバイトをしました。 私はそこに座って、オートクレーブに食器桶を1つ入れては取り出し、その間に宿題をするのです。 ハエの研究室では、いつも同じ食器セット、つまりハエの培養に使う半分小指の大きさの瓶が置いてあったので、あまり感心しませんでした。 他の研究室では巨大なシリンダーやフラスコ、ビーカーなど様々な大きさのものがありました。 これって、判断材料になりそうですよね。

その後、大学院では、最も楽しみにしていた研究室に入れず、宙ぶらりんな状態になってしまいました。 その研究室はハエの研究室だったのですが、講師にエキストラローテーションができないか聞いてみたんです。 その研究室はハエの研究室だったのですが、教官と知的な面で完璧に一致することがわかりました。

HMN: なぜこれほどまでに多くの研究がミバエで行われてきたのでしょうか。 特にこのハエでなければならない理由はありませんが、キイロショウジョウバエが流行したことで、戦略的な利点がいくつも生まれました。 初期のころは、それが大きな利点でした。 また、ハエの組織には高度に倍数性の染色体（1つの細胞の中に染色体のコピーが多数ある）があり、20世紀初頭の顕微鏡をもってしても、初期の遺伝学者は普通の細胞では見ることのできないものを見ることができたのです。 染色体の一部が反転しているDNAのようなものを、文字通り見ることができたのです。

ポストゲノム時代において最も興味深いことの1つは、生物レベルの現象を制御する遺伝子や経路、遺伝子活動が、生物間でいかに驚くほど保存されているかということです。 初期のころは、ハエがどれだけ人間に似ているかは問題ではなく、遺伝の仕組みについて基本的なレベルで有用なことが学べたからです。 現在では、いかに多くの類似点があるか、そしてその類似点を利用して、人間の健康や病気について学ぶことができるかに気づいています。

また、実用レベルでは、ショウジョウバエのライフサイクルは約2週間と短く、メスはたくさんの子どもを生みます（数日で数百個の卵を産むこともある）。 数日で数百個の卵を産むこともあります。

HMN：ミバエは遺伝学と生物学について何を教えてくれましたか？

MOHR: 全部挙げると非常に長くなりますよ！

MOHR：ミバエは、遺伝学と生物学について何を教えてくれましたか？ 初期のころは、遺伝のメカニズムを理解するために、ハエは非常に重要な存在でした。 また、発生生物学やシグナル伝達（細胞がメッセージを受け取って反応する仕組み）の分野でも、ハエは素晴らしい影響を与えてきました。 例えば、ノッチという名前は、この遺伝子の変異によってハエの羽にできるノッチ模様にちなんでつけられました。 多くのシグナル伝達経路の構成要素が何であるか、それらが互いにどのように配線されているか、何が正または負に作用しているかを、ハエは私たちに教えてくれたのです。 画像はイメージです。 Stephanie Mohr

シグナル伝達の特殊性を示すクールな例として、平面細胞極性が挙げられます。 これはちょっと言いにくいのですが、平らな表面にある細胞が極性、つまり方向を持つことを指します。 前腕を見ると、小さな毛が見えますが、ほとんどが同じ方向を向いています。 しかし、内耳のようなところでは、そのような極性のある突起があるからこそ、私たちは音を聞くことができるのです。 細胞平面上にどのように極性が確立されるかを明らかにした初期の研究は、ショウジョウバエで行われました。 このことは、結局、同じようなことがうまくいかない癌の理解に多大な影響を与えることになります。 例えば、X線が強力な変異原であることを認識するのに役立ち、自然免疫反応の細胞メカニズムを解明し、行動の遺伝学を理解するのに役立ち、などなど、数え上げればきりがありません。

HMN: 明らかに、ショウジョウバエは人間ではありませんね。

MOHR：2つの答えがあります。 1つは、基本的な理解です。 すべてのパーツが何をするのか知りたいのであれば、より単純なモデルから始める方が簡単です。 ある生物で遺伝子が何をしているのかを特定すれば、それはハエで比較的容易にできることですが、より複雑な生物で同様の遺伝子を探し、その活性について合理的な仮説を立てることができます。 3888>

二つ目の答えは、ハエが生きたシャーレとして機能するということです。 同じ遺伝子型のハエを何万匹も簡単に育てて、突然変異の影響をすばやく評価し、細胞レベルで何がうまくいっていないのかを学ぶことができます。 これは、ヒトの病気の遺伝的背景を探る上で、特に有用です。 ゲノムワイド関連研究、および遺伝性疾患の既知例と疑い例から、病気になる可能性に影響を与えると思われる遺伝子の良い候補がたくさん出てきています。 あるものは本物で、あるものは赤信号を点滅させるものだと判明するでしょう。

現在、ヒトの全遺伝子の約60パーセント、病気に関連する遺伝子の75パーセントが、ショウジョウバエに相当する遺伝子（オルソログ）を持っていることが判明しています。 これらの遺伝子を研究することで、さまざまな病気のメカニズムがわかってきました。 神経変性疾患など、加齢に伴う疾患もその1つです。 ハエの寿命は2〜3ヶ月程度です。 3888>

HMN：科学者ではない人向けにこの本を書こうと思われたのはなぜですか？

MOHR: 社会に納得してもらい、研究への投資を続けてもらうには、研究が何をもたらしているかを示す責任があると思います。 どのようなシステムで働く科学者にとっても、生物学や生物医学の研究への投資は永続的な価値を持つというメッセージを送る方法を見つけることが重要です。 長年にわたり、ハエの研究に関して何が面白いのか、なぜ彼らも興味を持つのか、説明する方法を見つけてきました。 生物学の他の同僚にさえ、ショウジョウバエがどのように、そしてなぜ関連するモデルであり続けるのかを説明している自分に気づきました。 このような話をより広く伝えるには、本が役に立つと思ったのです。

そして、人々は知りたがっているようです。 そういえば、高校生のとき、赤い目のハエと白い目のハエを見たことがある」と言う人がいます。 彼らはこれに共感し、今日、人々がハエを使って何をしているのかを知り、人間の病気に関するいくつかの話を聞いて、驚き、喜んでいるのだと思います」

このインタビューは、長さと明瞭さのために編集されています。