骨組織再生大突破 台灣研究領先全球
清華大學、中國醫藥大學、長庚醫院所組成研究團隊,領先全球開發出「CRISPR-AI雙向基因調控系統」,可準確促進骨組織再生。(記者楊綿傑攝)
〔記者楊綿傑/台北報導〕台灣基因醫學研究再突破!面對人體多種組織如膝關節軟骨及頭蓋骨自我修復能力不佳,由清華大學、中國醫藥大學、長庚醫院所組成研究團隊,領先全球開發出「CRISPR-AI雙向基因調控系統」用於再生醫學,將可成功準確促進骨組織再生、治療退化性關節炎,未來甚至可應用於修復心肌及癌症治療,研究成果已發表於國際期刊核酸研究(Nucleic Acids Research)。
可治退化性關節炎 也具治療癌症潛力
清大化工系講座教授胡育誠指出,人的身體裡有很多幹細胞,其中間葉幹細胞可分化成軟骨、硬骨或脂肪等不同細胞,是用於細胞治療、修復組織的重要細胞來源。但在分化過程中會受到基因調控,於實際應用時,基因表現常不受控制,容易分化成脂肪,造成骨組織修復效果差。
為了精準調控基因表現,胡育誠表示,團隊以CRISPR/Cas9基因編輯技術為基礎,領先全世界首創CRISPR-AI雙向基因調控系統,有別於過去僅能單向控制一種基因表現,現在可同時活化與抑制不同基因的表現。亦即當幹細胞分化時,抑制其往脂肪分化,且同時刺激往軟骨形成。
胡育誠並提出將CRISPR-AI系統送入幹細胞前後差異數據做解釋,應用這項技術後,可活化促進幹細胞往軟骨細胞分化的基因達十七倍,並抑制促進脂肪分化的基因達七成,提升骨組織修復效率。未來可用於幹細胞研究,修復關節軟骨、治療退化性關節炎,或修復其他組織。
在其他更廣泛應用上,胡育誠提到,目前癌症治療的新趨勢為應用免疫細胞進行免疫療法,CRISPR-AI系統也具潛力用於改造免疫細胞,增加免疫細胞毒殺癌細胞能力,以及提升動物細胞生產抗體的產量等方面。
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