DNAベースの日焼け止めは、有害な紫外線（UV）を遮断するだけでなく、紫外線に長くさらされるほど効果が高まるという。これが、サイエンス・リポーツ誌に掲載された最近の研究の驚くべき前提だ。
日焼け止めは唯一の日焼け対策ではありません（日焼け止めの服やつばの広い帽子などもあります）。しかし、現実にはほとんどの人が日焼けをしないのが現状です。2015年に米国皮膚科学会雑誌に掲載された研究によると、1時間以上屋外にいる際に日焼け止めを日常的に使用している男性はわずか14.3%、女性は29.9%でした。これは一見問題にはならないのですが、「紫外線は発がん性物質です」と、ニューヨークのビンガムトン大学の生物医学研究者でこの研究の著者でもあるガイ・ジャーマン氏はPopSci誌に語っています。「紫外線は日焼けを引き起こすことは知られていますが、がんを引き起こす可能性もあるのです。」
皮膚疫学者（皮膚疾患を研究する科学者）は、日光が細胞内のDNAに損傷を与え、がんを引き起こすのではないかと疑っていますが、ジャーマン氏とその同僚たちは全く異なる視点からDNAに注目していました。彼らは、DNAフィルム、つまり薄いシート状の物質を、私たちが日光の下を歩くときに浴びるのと同じ種類の紫外線にさらしたらどうなるかと考えました。
接着剤を表面に塗り広げ、乾燥させてシートやフィルムを作ったことがあるなら、研究者たちが作った材料の基本は理解できるでしょう。彼らはDNAの溶液をガラス片に塗りつけ、乾燥させてフィルムを作りました。ちなみに、このDNAはサケの精子から採取したものです。「サケの精子を選んだわけではありません」とジャーマン氏は言います。「ただ、入手しやすいDNA源の一つに過ぎないのです。」
ゲルマン氏は、本研究の筆頭著者であるアレクサンドリア・ガスペリーニ氏と共に、フィルムをUVAとUVBにさらし、フィルムがどの程度の放射線を透過するか（透過する場合）を調べた。UVAは太陽光の放射量の約95%を占め、皮膚の奥深くまで浸透するため、長年にわたり早期老化の原因と考えられてきた。また、皮膚がんの形成にも重要な役割を果たしているという見方も高まっている。日焼け（やけど）を引き起こすUVBも、皮膚がんの原因となる。
「これは紫外線がDNAフィルムとどのように相互作用するかを見るための基礎研究でした」とジャーマン氏は言う。「また、その後、紫外線が実際にDNAフィルムをどのように変化させることができるかが分かります。」
これらの効果を測定するために、研究チームは分光光度計と呼ばれる装置を使用しました。この装置により、フィルムに通す光の量と波長を制御できます。反対側の受容器は、透過した光の量を測定しました。DNAフィルムは、UVB光を最大90%、UVA光を最大20%透過しませんでした。さらに驚くべきことは、DNAフィルムは強度が増すように見えたことです。つまり、紫外線に長くさらされるほど、透過する光が少なくなるように見えました。しかし、ゲルマン氏と研究チームは、フィルムが光を吸収するのか反射するのか、この現象ははっきりと分かっていません。
「DNAフィルムがどのようにしてこの偉業を達成したのか、2つのメカニズムの可能性を発見しました」と、ゲルマン氏はDNAフィルムがどのようにしてこの偉業を達成したのかを説明する。「1つはハイパークロミシティと呼ばれるもので、DNAフィルムの紫外線吸収能力の向上です。しかし、得られた結果は、分子自体の架橋密度を示唆するものであることを発見しました。」
顕微鏡で観察すると、フィルムの結晶構造は光にさらされるにつれて密度が高まり、架橋結合が増加していることがわかりました。この結果は、フィルムの架橋結合が増えると、紫外線の吸収または散乱が増加する可能性があることを示唆しています。
さらに、研究チームは、選択的手術で採取した人間の皮膚サンプルにこのフィルムを塗布すると、皮膚の水分保持にも効果があることも発見した。
誤解のないよう明確にしておくと、ジャーマン氏とそのチームがテストしたのは、少なくとも従来の意味での液体やペースト状の日焼け止めではありません。少なくとも当分の間は、スーパーマーケットで購入することはできません。しかし、化学的な日焼け止めに対する環境や健康への懸念、そしてミネラル日焼け止めの効力不足を考えると、彼らが発見したものが将来、製品に採用される可能性もあるでしょう。一度塗るだけで、太陽の下で遊ぶ時間が長くなるほど効果が強くなる日焼け止めを、誰もが欲しがるのではないでしょうか。これはある意味で、犠牲の層のような役割を果たし、チームのために犠牲を払い、自分の肌は無傷でいられるようにしてくれるのです。
この記事の以前のバージョンでは、「hypochromicity」を「hypochromicity」と表記し、「film」ではなく「DNA moleculars」と記載していました。この誤りをお詫び申し上げます。
