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退化性关节炎新疗法 台首创双向基因调控修复

台湾团队产学联手,领先全球,首创「CRISPR-AI双向基因调控系统」,让干细胞可以同时活化与抑制不同基因表现。这项技术有机会应用在常见的退化性关节炎,帮助病人组织再生。▲干细胞的细胞分化过程清华大学化工系讲座教授胡育诚9日解释,人体干细胞可以增生并分化成多种细胞型态,以间叶干细胞为例,可以活化转录因子Sox9,控制基因转录以及促进干细胞往软骨分化。(图/中央社)科技部计画支持下,清华大学化工系讲座教授胡育诚与中国医药大学助理教授林进裕、长庚医院骨科医师张毓翰组成跨校、跨领域合作团队,研究历时6到7年开发「CRISPR-AI双向基因调控系统」,这项成果对再生医学研究与病人组织再生将有重大帮助。胡育诚表示,人体具备很多干细胞,可以分化成特殊功能的细胞,像是间叶干细胞可以分化成软骨、硬骨或脂肪等不同细胞,但本身容易往脂肪分化,造成头盖骨增生效果不彰。过程中,如果基因调控功能不佳,无法控制细胞分化,就会影响组织的修复效果。胡育诚团队为了精准调控基因表现,用CRISPR/Cas9基因编辑技术为基础,领先全球首创CRISPR-AI双向基因调控系统,可在干细胞内同时活化与抑制不同基因的表现,具备简单可程式化与可标定多个目标的优点,研究已在2019年发表在顶尖国际期刊「核酸研究(Nucleic Acids Research)」。胡育诚解释,CRISPR-AI双向基因调控系统就好比电灯开关的中控系统,以前只能单向控制开启或关闭某种基因表现,但是这项技术可以决定「同时要开哪些灯、关哪些灯」。如果把CRISPR-AI系统送入干细胞后,胡育诚表示,与原来干细胞相比,可以同时活化「促进干细胞往软骨细胞分化的基因Sox9」表现17倍,并抑制「促进脂肪分化的基因PPAR-γ」,表现达70%,大幅提升干细胞分化成软骨细胞的效率。胡育诚提到,人体组织像是膝关节软骨与头盖骨自我修复能力不佳,最新怎样代理大发像是退化性关节炎,目前没有太多解方,只能做手术换人工膝关节。但未来用在干细胞研究,有机会修复关节软骨,治疗退化性关节炎,或修复其他组织。胡育诚表示,目前癌症治疗的新趋势为应用免疫细胞进行免疫疗法,CRISPR-AI系统也具备改造免疫细胞的潜力,增加免疫细胞毒杀癌细胞能力。目前也有其他科技部计画正与俄罗斯团队进行后续研究应用。

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