字級:
小字級
中字級
大字級

生技研發大突破! 可調控基因轉殖變色大鼠 紅綠變變變

指定表現量調控紅綠基因表現(圖片提供:國研院動物中心)指定表現量調控紅綠基因表現(圖片提供:國研院動物中心)

變色龍會隨環境變化體色,但你知道大鼠也可以像紅綠燈一樣變紅又變綠嗎?國家實驗研究院實驗動物中心利用新近開發成功的大鼠基因轉殖技術,將經過特別設計的基因片段轉殖到大鼠體內,建立全球第一個設計生產可調控基因轉殖大鼠的技術平台。利用此平台,成功地開發出可調控紅綠雙色螢光蛋白基因轉殖大鼠,經由調控基因的開關,可將紅光大鼠轉化為綠光大鼠。研究人員可以依據大鼠發螢光之顏色與位置之不同,判斷基因表現的情況。

基因轉殖大鼠開發流程(圖片提供:國研院動物中心)基因轉殖大鼠開發流程(圖片提供:國研院動物中心)

應用此技術平台,日後可製造多種人類疾病模式動物,並可精確地調控其發病時機;並藉由同步直接觀察螢光變化,用來做為藥物效果的篩檢工具,不但精確、快速,而且可以利用非侵入性的觀察,減少動物的使用量。未來將能接受訂製、量產帶有各種疾病基因的大鼠模式,並透過國研院動物中心「國家實驗鼠種原庫」的分享機制,提供給國內外研究人員,促進重要藥物的研發,對生技醫療實驗的品質,有重大的突破與貢獻。

由於基因轉殖實驗大鼠的產製技術困難度高,這項技術上的突破,為台灣生技產業發展注入一劑強心針。實驗大鼠在生醫研究上有其不可取代之地位,新藥開發過程中的臨床動物先期試驗,通常採用大鼠,且基於大鼠與小鼠的體型及生理特性上的差異,有些研究,例如心血管疾病、神經退化疾病、代謝疾病、繁殖障礙、記憶及學習相關行為模式等,都以大鼠為較佳之模式。

可調控紅綠變色大鼠開發原理(圖片提供:國研院動物中心)可調控紅綠變色大鼠開發原理(圖片提供:國研院動物中心)

過去多年來,實驗小鼠基因改造技術的發展已相當成熟,人類對於實驗小鼠的應用及研究因此有長足的進展。相較之下,由於研究人員對實驗大鼠的基本繁殖生理的掌握遠不如小鼠,加上大鼠受精卵對體外實驗操作較為敏感脆弱的先天瓶頸,大鼠基因轉殖技術門檻較高,也由於起步較晚,大大限制了相關應用的發展。如今國研院動物中心能克服各樣瓶頸,成功建立國內唯一能夠大量開發、生產疾病模式大鼠的技術平台,為台灣生技產業及轉譯醫學研究提供了一項強有力的工具,讓我國生技研發的國際競爭力又推前了一步。

生技產業已被公認為21世紀的明星產業,我國政府也持續將生技產業列為重點推動項目,其中又以新藥開發及高階醫療器材最具發展潛力。國研院動物中心主任梁善居表示,國研院動物中心在國家「生技起飛鑽石行動方案」的架構之下,扮演著供應研發所需動物資源的重要角色。目前在國科會(103年3月改制為科技部)生物處的支持下已成功建立國內唯一能夠大量開發、生產疾病模式大鼠的技術平台,由於基因轉殖大鼠平台在國際間屬高階技術,能夠執行的單位不多,預期未來將能以此技術平台所開發的基因轉殖大鼠,建立各樣人類疾病(如糖尿病、骨質疏鬆症等)動物模式,強化我國生技產業及轉譯醫學研究的國際競爭力。