協力講座

実験動物学

ゲノム編集を利用して、今までにない新しいモデル動物を開発する
  • 新しいゲノム編集技術の開発
  • ゲノム編集動物の作製、バイオリソース研究
  • 動物遺伝子とヒト遺伝子を置換した「ヒト化動物(ゲノム)」の創成
  • ヒト細胞や組織(肝臓、血液細胞、神経系など)を移植した「ヒト化動物(臓器)」
  • ゲノム編集技術を使ったヒト疾患治療法の開発研究

 

ゲノム編集技術(ZFN、TALEN、CRISPR/Cas9)は、ライフサイエンス・メディカルサイエンスに‘革命’をもたらしました。ヒトや動物の遺伝子を自由に操ることができるこの技術は、1)細胞で遺伝子の機能を調べる、2)動物の遺伝子を改変して、疾患モデルを作る、3)ヒト疾患を治療する、などさまざまな利用方法があります。

私たちは、このゲノム編集技術を動物細胞や受精卵に利用することで、新しい遺伝子改変技術の開発、新しいモデル動物の開発を行っています。特に、ゲノム編集技術によりヒト遺伝子を保有する‘ヒト化動物(ゲノム)’の開発を積極的に行っています。またヒト細胞やヒトiPS細胞を免疫不全動物に移植して生着させた‘ヒト化動物(臓器)’の開発を行っています。

研究内容イメージ

1) 新しいゲノム編集技術の開発

遺伝子改変動物(マウス・ラット・ウサギ)を作製するためのノックアウト、ノックイン技術の開発を行っています。CRISPRに代わる新しいゲノム編集ツールの開発も行っています。

2) 「ヒト化動物(ゲノム)」の創成

疾患モデルにおいて動物とヒトの‘種差’が問題になることがあります。ゲノム編集技術により動物の遺伝子とヒト遺伝子を置換することでヒト遺伝子を発現するヒト化動物を作製することが可能となります。肝臓、、免疫、脳などに発現する遺伝子を対象に研究を進めています。

3) 「ヒト化動物(臓器)」の推進

免疫不全動物は、異種細胞を移植しても拒絶反応を抑えることができます。ヒト細胞や組織(肝臓、血液細胞、神経系など)を移植することで、ヒト肝臓、ヒト免疫、ヒト脳神経を保有するヒト化動物を作製することができます。

ゲノム編集GFPノックインラット

4) ゲノム編集技術を使ったヒト疾患治療法の開発

ゲノム編集技術によってヒト細胞や組織の病気の遺伝子をiv vivo(生体内)で修復することで、ヒト疾患の治療に用いることが可能となります。

文献

1. Yoshimi K et al. Nature Communications 7:10431, 2019
2. Yoshimi K et al. Nature Communications 5:4240, 2014
3. Mashimo T et al. Cell Reports 2(3):685-94, 2012
4. Mashimo T et al. Nature Genetics 40(5):514-515, 2008

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