難治疾患研究所
エピジェネティクス分野
教授 石野 史敏
難治疾患研究所
分子神経科学分野
教授 田中 光一
生体材料工学研究所
生体材料機能医学分野
教授 位髙 啓史
生物を構築するためのすべての遺伝子とそれらを制御方法は、設計図であるゲノムに書かれています。遺伝子の変異に由来する疾患は、その遺伝子を正常なものに戻すことで、遺伝子の発現制御に由来する疾患は、遺伝子発現量をコントロールすることで治療することができます。ですから、ゲノム編集技術や遺伝子導入技術は、究極の遺伝子操作技術として、疾患の原因解明だけでなく、未来の医療を大きく変えていくことが期待されています。
疾患の遺伝子変異を再現するヒトiPS細胞やマウスを作製することは、疾患の病態解明・新規治療法の開発にとって必要不可欠です。CRISPR/Cas系の発見により、上記疾患モデルを作製することは以前に比べ容易になりました。しかし、遺伝子変異の種類によってはモデル作製の効率は十分ではありません。本ユニットでは、CRISPR/Cas系を改良し、あらゆる種類の遺伝子変異を効率よく再現できる基盤技術の開発を行います。
軟骨再生への応用をめざしたmRNA医薬の開発を行います。 軟骨形成に重要な遺伝子のmRNAを直接関節内投与することで軟骨変性が抑制できることは、実験動物において組織学的に確認しています。本プロジェクトでは、ヒトへの応用をめざして、治療用遺伝子の選定と細胞レベルでの治療効果の検証を行います。このため、①mRNAを生体内に安全効率的に導入するドラックデリバリーシステム、②マイクロパターン化微細加工培養皿を用いたスフェロイド培養システム、③細胞表面に細胞外マトリックス（ECM）のナノ薄膜を形成し、細胞間相互作用を誘起することによる3次元組織構造体構築技術を応用します。
FGF4を増殖因子、ラミニンタイプとエンタクチン複合体を細胞外基質として用い、心臓発生に適合した条件を構成することで、マウスES細胞から心房と心室構造を持ち(左)、様々な生理学的および薬理学的機能性を持つ心臓オルガノイドの作製技術を開発しました。
