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產官學合作 開發骨組織再生技術

  • 林昱均

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科技部今(9)日指出,在科技部計畫長期支持下,清華大學化工系胡育誠講座教授與中國醫藥大學林進裕助理教授及長庚醫院骨科張毓翰醫師組成跨校、跨領域合作團隊,領先世界開發出了新型雙向基因調控系統,並用於調節間葉幹細胞的分化路徑,進而可促進骨組織再生。

人體多種組織如膝關節軟骨及頭蓋骨自我修復能力不佳,若是膝關節軟骨受損便會進一步造成退化性關節炎及病人疼痛。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。但實際應用時,幹細胞內有多種調控分化的基因表現不受控制,因此往往無法分化成適當的細胞,造成修復效果不佳。因此如何精準調控基因表現便成了促進組織再生及調節身體機能的重要關鍵。

為了精準調控基因表現,胡育誠教授團隊以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,可在幹細胞內同時活化與抑制不同基因的表現。團隊利用突變後的Cas9蛋白(dCas9),並設計兩種導引RNA (sgRNA)骨架。第一種sgRNA骨架(sgRNAa),可與dCas9及促進基因表現的轉錄因子結合,並標定到促進幹細胞往軟骨細胞分化的基因Sox9。第二種sgRNA骨架(sgRNAi)可與dCas9及轉錄抑制因子(用於抑制基因表現)結合,並標定到促進脂肪分化的基因。

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