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陽明大學技術突破 以血液培養出肺臟類組織

陽明大學。本報資料照片
陽明大學。本報資料照片

陽明大學研究團隊成功從病患血液中,透過誘導性多功能幹細胞(iPS),在人體外培養出3D立體的肺臟類組織,並移植到斑馬魚,未來可用於遺傳性疾病藥物研發。

研究團隊的目的是探究囊腫性纖維化的致病機轉,這是一種基因突變造成的遺傳性疾病,患者體內會產生異常濃稠的黏液,阻塞在多個器官如汗腺、胰臟、膽管等,若阻塞呼吸道,便可能導致呼吸衰竭。目前囊腫性纖維化病理機制不明,還無法有效治療。

陽明大學藥理所講座教授邱士華與藥理所教授黃自強、生物藥學所教授何國牟、以及交通大學生物科技學系教授張家靖等人合作。研究團隊利用電生理與分子生物技術,試圖瞭解囊腫性纖維化背後的病生理機轉。

研究團隊從病患體內抽取5到10c.c.的血液,再利用導性多功能幹細胞的技術,成功培養出肺臟類組織。

由於組織來自病患血液,因此提供了研究攜帶CFTR基因突變致病機轉的途徑。研究團隊進一步將帶有基因突變的組織,移植到斑馬魚身上,再透過奈米技術將CRISPR/Cas9基因剪刀所編輯過的基因,送回斑馬魚身上和3D立體的肺臟類組織,來嘗試修復缺陷的基因,觀察病理模型,並模擬活體中器官發育與生理狀況。

邱士華指出,臨床研究最大的困難是不易找到病患,囊腫性纖維化的病患更少;利用誘導性多功能幹細胞的技術加上基因編輯的治療平台,能運用在多種遺傳性疾病的藥物研發。除了囊腫性纖維化,研究團隊目前已應用在血液遺傳性疾病以及視網膜疾病上。

臨床研究需要建立的就是活體外與活體內的疾病模式,目前研究團隊已在活體外重建人類組織以及3D肺臟類組織,下一步將要利用斑馬魚進行體內實驗。

由於斑馬魚的全基因定序已經完成,非常適合從事先導實驗。研究團隊期望這種創新的基因精準治療平台,能打造出安全且高效率的模式,提供臨床解決問題的新選項,加速精準基因療法研發,為罹患基因突變疾病患者帶來治癒的新契機,並期許能將此技術應用在新興感染症。

基因 幹細胞 陽明大學

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