TED日本語 - エリザベス・マーチソン: 感染性のガンと闘う

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TED日本語 - エリザベス・マーチソン: 感染性のガンと闘う

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感染性のガンと闘う
Fighting a contagious cancer
エリザベス・マーチソン
Elizabeth Murchison

内容

タスマニアデビルの大量死の原因とは?何千ものタスマニアデビルが悪性のガンにかかっています。他のガンとは異なり、これは感染性のガンなのです。研究者のエリザベス・マーチソンが、タスマニアデビルを救うためどのように奮闘しているのか、またこの特別なガンについての新発見をお話します。(刺激の強い、顔にできたガンの画像を含みます。)

Script

Everyone's familiar with cancer, but we don't normally think of cancer as being a contagious disease. The Tasmanian devil has shown us that, not only can cancer be a contagious disease, but it can also threaten an entire species with extinction.

So first of all, what is a Tasmanian devil? Many of you might be familiar with Taz, the cartoon character, the one that spins around and around and around. But not many people know that there actually is a real animal called the Tasmanian devil, and it's the world's largest carnivorous marsupial. A marsupial is a mammal with a pouch like a kangaroo. The Tasmanian devil got its name from the terrifying nocturnal scream that it makes.

(Screaming)

(Laughter)

The Tasmanian devil is predominantly a scavenger, and it uses its powerful jaws and its sharp teeth to chomp on the bones of rotting dead animals. [ The ] Tasmanian devil is found only on the island of Tasmania, which is that small island just to the south of the mainland of Australia. And despite their ferocious appearance, Tasmanian devils are actually quite adorable little animals. In fact, growing up in Tasmania, it always was incredibly exciting when we got a chance to see a Tasmanian devil in the wild.

But the Tasmanian devil population has been undergoing a really extremely fast decline. And in fact, there's concern that the species could go extinct in the wild within 20 to 30 years. And the reason for that is the emergence of a new disease, a contagious cancer.

The story begins in 1996 when a wildlife photographer took this photograph here of a Tasmanian devil with a large tumor on its face. At the time, this was thought to be a one-off. Animals, just like humans, sometimes get strange tumors. However, we now believe that this is the first sighting of a new disease, which is now an epidemic spreading through Tasmania. The disease was first sighted in the northeast of Tasmania in 1996 and has spread across Tasmania like a huge wave. Now there's only a small part of the population, which remains unaffected.

This disease appears first as tumors, usually on the face or inside the mouth of affected Tasmanian devils. These tumors inevitably grow into larger tumors, such as these ones here. And the next image I'm going to show is quite gruesome. But inevitably, these tumors progress towards being enormous, ulcerating tumors like this one here.

This one in particular sticks in my mind, because this is the first case of this disease that I saw myself. And I remember the horror of seeing this little female devil with this huge ulcerating, foul-smelling tumor inside her mouth that had actually cracked off her entire lower jaw. She hadn't eaten for days. Her guts were swimming with parasitic worms. Her body was riddled with secondary tumors. And yet, she was feeding three little baby Tasmanian devils in her pouch. Of course, they died along with the mother. They were too young to survive without their mother. In fact, in the area where she comes from, more than 90 percent of the Tasmanian devil population has already died of this disease.

Scientists around the world were intrigued by this cancer, this infectious cancer, that was spreading through the Tasmanian devil population. And our minds immediately turned to cervical cancer in women, which is spread by a virus, and to the AIDS epidemic, which is associated with a number of different types of cancer. All the evidence suggested that this devil cancer was spread by a virus. However, we now know -- and I'll tell you right now -- that we know that this cancer is not spread by a virus. In fact, the infectious agent of disease in this cancer is something altogether more sinister, and something that we hadn't really thought of before. But in order for me to explain what that is, I need to spend just a couple of minutes talking more about cancer itself.

Cancer is a disease that affects millions of people around the world every year. One in three people in this room will develop cancer at some stage in their lives. I myself had a tumor removed from my large intestine when I was only 14. Cancer occurs when a single cell in your body acquires a set of random mutations in important genes that cause that cell to start to produce more and more and more copies of itself. Paradoxically, once established, natural selection actually favors the continued growth of cancer. Natural selection is survival of the fittest. And when you have a population of fast-dividing cancer cells, if one of them acquires new mutations, which allow them to grow more quickly, acquire nutrients more successfully, invade the body, they'll be selected for by evolution.

That's why cancer is such a difficult disease to treat. It evolves. Throw a drug at it, and resistant cells will grow back. An amazing fact is that, given the right environment and the right nutrients, a cancer cell has the potential to go on growing forever. However cancer is constrained by living inside our bodies, and its continued growth, its spreading through our bodies and eating away at our tissues, leads to the death of the cancer patient and also to the death of the cancer itself.

So cancer could be thought of as a strange, short-lived, self-destructive life form -- an evolutionary dead end. But that is where the Tasmanian devil cancer has acquired an absolutely amazing evolutionary adaptation. And the answer came from studying the Tasmanian devil cancer's DNA. This was work from many people, but I'm going to explain it through a confirmatory experiment that I did a few years ago.

The next slide is going to be gruesome. This is Jonas. He's a Tasmanian devil that we found with a large tumor on his face. And being a geneticist, I'm always interested to look at DNA and mutations. So I took this opportunity to collect some samples from Jonas' tumor and also some samples from other parts of his body. I took these back to the lab. I extracted DNA from them. And when I looked at the sequence of the DNA, and compared the sequence of Jonas' tumor to that of the rest of his body, I discovered that they had a completely different genetic profile. In fact, Jonas and his tumor were as different from each other as you and the person sitting next to you. What this told us was that Jonas' tumor did not arise from cells of his own body. In fact, more genetic profiling told us that this tumor in Jonas actually probably first arose from the cells of a female Tasmanian devil -- and Jonas was clearly a male.

So how come a tumor that arose from the cells of another individual is growing on Jonas' face? Well the next breakthrough came from studying hundreds of Tasmanian devil cancers from all around Tasmania. We found that all of these cancers shared the same DNA. Think about that for a minute. That means that all of these cancers actually are the same cancer that arose once from one individual devil, that have broken free of that first devil's body and spread through the entire Tasmanian devil population.

But how can a cancer spread in a population? Well the final piece of the puzzle came when we remember how devils behave when they meet each other in the wild. They tend to bite each other, often quite ferociously and usually on the face. We think that cancer cells actually come off the tumor, get into the saliva. When the devil bites another devil, it actually physically implants living cancer cells into the next devil, so the tumor continues to grow. So this Tasmanian devil cancer is perhaps the ultimate cancer. It's not constrained by living within the body that gave rise to it. It spreads through the population, has mutations that allow it to evade the immune system, and it's the only cancer that we know of that's threatening an entire species with extinction.

But if this can happen in Tasmanian devils, why hasn't it happened in other animals or even humans? Well the answer is, it has. This is Kimbo. He's a dog that belongs to a family in Mombasa in Kenya. Last year, his owner noticed some blood trickling from his genital region. She took him to the vet and the vet discovered something quite disgusting. And if you're squeamish, please look away now. He discovered this, a huge bleeding tumor at the base of Kimbo's penis. The vet diagnosed this as transmissible venereal tumor, a sexually transmitted cancer that affects dogs. And just as the Tasmanian devil cancer is contagious through the spread of living cancer cells, so is this dog cancer.

But this dog cancer is quite remarkable, because it spread all around the world. And in fact, these same cells that are affecting Kimbo here are also found affecting dogs in New York City, in mountain villages in the Himalayas and in Outback Australia. We also believe this cancer might be very old. In fact, genetic profiling tells that it may be tens of thousands of years old, which means that this cancer may have first arisen from the cells of a wolf that lived alongside the Neanderthals. This cancer is remarkable. It's the oldest mammalian-derived life form that we know of. It's a living relic of the distant past.

So we've seen that this can happen in animals. Could cancers be contagious between people? Well this is a question which fascinated Chester Southam, a cancer doctor in the 1950s. Ad he decided to put this to the test by actually deliberately inoculating people with cancer from somebody else. And this is a photograph of Dr. Southam in 1957 injecting cancer into a volunteer, who in this case was an inmate in Ohio State Penitentiary. Most of the people that Dr. Southam injected did not go on to develop cancer from the injected cells. But a small number of them did, and they were mostly people who were otherwise ill -- whose immune systems were probably compromised.

What this tells us, ethical issues aside, is that ... (Laughter) it's probably extremely rare for cancers to be transferred between people. However, under some circumstances, it can happen. And I think that this is something that oncologists and epidemiologists should be aware of in the future.

So just finally, cancer is an inevitable outcome of the ability of our cells to divide and to adapt to their environments. But that does not mean that we should give up hope in the fight against cancer. In fact, I believe, given more knowledge of the complex evolutionary processes that drive cancer's growth, we can defeat cancer. My personal aim is to defeat the Tasmanian devil cancer. Let's prevent the Tasmanian devil from being the first animal to go extinct from cancer.

Thank you.

(Applause)

ガンはなにも特別な疾病ではありません しかし通常 ガンが感染するとは 考えられていません タスマニアデビルの事例によって ガンは感染する可能性があるだけではなく 種の存続を脅かす可能性があることも 明らかとなりました

まず タスマニアデビルとは何でしょう? クルクル回るアニメキャラのタズを ご存知の方も多いでしょう しかし実際に世界最大の肉食有袋類の タスマニアデビルという動物が存在することを 知っている方は多くありません 有袋類とはカンガルーのように 腹部に袋をもつ哺乳類です タスマニアデビルという名前は 夜に発する恐ろしい叫び声に由来しています

(叫び声)

(笑)

タスマニアデビルは清掃動物で 強力なあごと 鋭い歯で 動物の腐った死骸をかみ砕きます タスマニアデビルはオーストラリア南部に 位置するタスマニア島という 小さな島だけに生息しています 凶暴な外見にもかかわらず タスマニアデビルは実際は 愛らしい小さな動物です 実際タスマニアで育った私も 野生のタスマニアデビルに 出会った時は いつも 本当に興奮したものです

しかしタスマニアデビルの数は ものすごい勢いで減少しています 実際に20?30年以内に 野生のタスマニアデビルが絶減するのではと 懸念されています この原因は ある感染性のガンの 出現です

始まりは 1996年に 野生動物の写真家が撮った 顔に大きな腫瘍のある タスマニアデビルの写真でした 当時は偶発的なものと考えられていました 動物にも人間同様に 奇怪な腫瘍ができることがあります しかし私たちは これこそが現在タスマニアで蔓延している 新型のガンの最初の事例であったと確信しています この病気は1996年に タスマニア北東部で初めて確認されて以来 大きな波のようにタスマニア中に広がりました 現在感染せずに残っているデビルは ほんの一握りです

タスマニアデビルがこのガンを発症すると 通常 顔面もしくは口内に 腫瘍ができます これらの腫瘍は この写真のように  大きくなってしまいます 次にお見せする写真は 本当にひどいものです これらの腫瘍は否応なしに このように大きな潰瘍性の腫瘍に進行するのです

これは私が実際に 目にした初めての事例だったので 特に印象に残っています 悪臭を放つ潰瘍性巨大腫瘍のために 下あごが外れてしまった このメスデビルを 目の当たりにした恐怖は今でも覚えています 何日も物は食べていません 内臓は寄生虫でいっぱいでした 腫瘍は体中に転移しています それでも彼女は小さな3匹の赤ん坊に 母乳を与えていました もちろん赤ん坊も死んでしまいました 幼すぎて母親なしでは生き残れなかったのです このメスが生息していた地域では 90%以上のタスマニアデビルが この病気で死んでしまっています

タスマニアデビルを襲う この感染性のガンに 世界中の科学者たちが 大変な興味を示しました 私達はすぐにウィルスで感染する 子宮頚ガンや 色々なガンと関連のある AIDSの流行のことを考えました 状況から このガンがウィルスによって 感染しているように思われたからです しかしウイルス感染症でないことが 今ではわかっています 実はこのガンの感染源は 思いもしなかった 恐ろしいものでした この原因を説明するために まずガン自体について もう少しお話しなくてはいけません

ガンは世界規模で毎年 何百万人もが発症する疾病です この部屋にいる方の 3分の1は いつかガンにかかるでしょう 私自身は14歳の時 大腸の腫瘍を摘出しました ガンは 遺伝子内で 突然変異を生じた 1つの細胞がガン化し 次々に増殖することで 発生します 自然選択は適者生存のはずですが おかしなことにこれが 増殖するガンに対して 有利に働いてしまうのです 増殖力の高いガン細胞の一つが 一つ突然変異すると それは より効果的に栄養を吸収し 増殖力が増します その細胞は自然選択の対象となり 体中に一層蔓延するのです

このようにガンは自然選択を通じ進化するので 治療が難しいのです 薬物を投与しても 耐性細胞を成長させるだけです 驚くことに 適切な環境と栄養があれば ガンは永遠に 成長することが可能なのです しかしガンは生物の身体を 離れることはできません ガンが増殖を続けて 体中の組織を むしばんでしまえば 患者の身体もガンそのものも 死んでしまうのです

ガンは短命で奇妙な 自減的側面を持つ進化論的? 行き詰まりとでも言えましょう しかしガンが 驚くべき進化の適応を果たしたのが タスマニアデビルの事例だったのです DNAを解析することで この謎が解けました 多くの人との共同研究ですが 私が数年前に行った 確認実験を通して説明します

次のスライドは悲惨です これはジョナスです 私達の発見した 顔に大きな腫瘍ができた タスマニアデビルです 私は遺伝学者として DNAや突然変異の分析には興味があります この機会にジョナスの顔の腫瘍と 身体からいくらか サンプルを取りました 研究所に持ち帰って ここからDNAを抽出しました ジョナスの顔にできた腫瘍のDNAと 身体から採取したDNAを 比較してみると 遺伝子プロファイルは全く異なっていました 事実 ジョナスと 彼にできた腫瘍は 皆さん自身と 皆さんの隣に座っている人ほど違っていました つまりジョナスの腫瘍は 自身の体内で生成されたものではなかったのです 更に遺伝子プロファイルを分析していくと ジョナスの腫瘍はおそらく まずメスのデビルから 生じたものだと判明しました ジョナスは明らかにオスなのに

ではなぜ他の個体で 生まれたガンがジョナスの顔で 増殖していたのでしょうか? 何百ものデビルのガンを 分析していると 重大なことが判明しました 全てのガンが 同じDNAを共有していたのです 少し考えて下さい つまり一匹のデビルから 発症したガンが その個体を離れた後 タスマニア全土のデビルへ 広がっていったということです

しかし感染は どのように拡大したのでしょうか 野生のデビルの行動特性を 思い返し 最後の謎が解けました 彼らはお互いを 特に顔を 激しくかじる癖があります その時 腫瘍から落ちたガン細胞が 唾液から流入するのだと思います かじった時に 生きたガン細胞が別の個体に いわば移植され 腫瘍が生き続けるのです このタスマニアデビルガンは 究極のガンかもしれません 突然変異することで 免疫システムを侵略し 発症した個体外へも拡大を続けます 私達の知る限り 種を全滅させ得る唯一のガンです

しかしタスマニアデビル以外の 動物になぜこの現象は 見られなかったのでしょうか? 実は既に起こっているのです これはケニアのムンバサの 家族が飼っている犬 キンボです 昨年 股の部分から 出血していることに飼い主が気づきました 獣医に連れて行くと ひどいものが見つかりました 血を見るのがいやな人は目をそらしてください キンボのペニスの付け根には 出血している 巨大な腫瘍があったのです 獣医の診断では性交を介して 感染する犬に特有の ガンということでした このガンもタスマニアデビルの事例のように 生きたガン細胞の伝播で 感染するものです

驚くべきはこのガンが 世界中に広まったことです 実際にキンボが感染したのと 同じガン細胞が ニューヨーク市や ヒマラヤ山脈の山村部 またオーストラリアの 奥地にいる犬にも 見つかっているのです 大昔から存在しているのでしょう 遺伝子指紋法によると このガンは何万年も前から存在しており ネアンデルタール人の時代の オオカミの体内で 発症したものである 可能性もあるのです 驚くべきことです 知りうる限り哺乳類から派生した最古の生命体です まさに現代に 生きる化石なのです

動物には見られたように ガンは人間の間でも感染するのでしょうか? この疑問に大きな関心を 寄せたのが1950年代の 腫瘍学者 チェスター・サウザンでした 彼は赤の他人のガンを 人に植え付けるという実験を 行うことにしました これは1957年 オハイオ州刑務所の 囚人であった志願者に サウザン医師が ガンを注射している写真です この実験で ガンに感染した人は わずかに数えるのみでした 彼らの免疫力は 低下しておりいずれにせよ 近々何か病気を患ったことでしょう

この実験からわかるのは 道徳の問題は さておいて (笑) 人間の間でのガン感染は 非常に珍しいということです しかしある条件下では 感染する可能性もあります このことは これから 腫瘍学者や疫学者に 考慮してほしいことです

最後に ガンになるのを防ぐ事は  細胞の分裂能力と 環境適応能力からして 不可能です だからといってガンに 屈服する必要はないのです 実際 ガン成長の 複雑な進化の過程を解析することで ガンを撲滅することができると思っています 私個人の目標は このタスマニアデビルのガンに打ち勝つことです 彼らがこのガンで 絶滅する最初の動物になるのを 私達の手で防ぎましょう

ありがとうございました

(拍手)

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品詞分類

  • 主語
  • 動詞
  • 助動詞
  • 準動詞
  • 関係詞等

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