| Project/Area Number |
20K18729
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
Shido Rena 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (80827618)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | miRNA / GAM / miRNA minis / microRNA / circular RNA / micro RNA mimic |
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| Outline of Research at the Start |
これまで研究代表者らは、DNA による骨誘導型GAMの開発を試みており、生体内に効果的に遺伝子を送達可能なNanoballベクターの応用を検討したが、高容量を局所で使用する為害作用が大きいことがわかった。そこでDNA治療に変わり、核酸医薬に着目し、生体内で分解されにくく、同時に複数の遺伝子発現を制御することが可能な miRNA mimic や miRNA の発現を制御する circRNA を応用することで、高機能骨誘導型GAMを開発する。
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| Outline of Final Research Achievements |
This research aimed to develop an effective gene-activated matrix (GAM) using chemically modified miRNA mimics for improved bone induction. We found that a GAM loaded with pmiRNA20a can regulate multiple genes, enhancing bone induction (Shido et al, Regenerative Biomaterials.2021). Rather than using DNA for gene therapy, we chemically modified miR20a, which can control several genes and resist degradation in vivo.
The modified miR20a, introduced into bone marrow-derived MSCs, boosted osteoblast differentiation. We created a GAM loaded with this modified miR20a and tested it on rat skull defects. Significant bone formation was seen in 4 to 8 weeks post-implantation, compared to control and pmiRNA20a-loaded GAM.
These findings indicate potential for developing an effective bone-inductive GAM with chemically modified miR20a.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、骨再生治療における新たな方法を探求しており、その学術的な意義は大きい。自家骨移植の困難さから、より良い方法を見つけることが急務である。本研究では、miRNA mimicやcircRNAを用いて、骨再生を促進する骨誘導型GAMの開発に取り組んでおり、その結果、既存の手法よりも早く、効率的に骨形成を促進することができる可能性を示している。これは、口腔外科や整形外科などの領域において、手術の侵襲を軽減し、患者の回復時間を短縮することにつながる可能性があり、その社会的意義は非常に高い。ただし、この新しい方法が臨床において安全かつ効果的であることを確認するためには、さらなる研究が必要である。
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