Development of transcranial gene manipulation technologies

• Project/Area Number: 23K18250
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 51:Brain sciences and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 竹内 雄一 北海道大学, 薬学研究院, 准教授 (70588384)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 真栄城 正寿 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (40744248) ; 上阪 直史 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (70597624)
• Project Period (FY): 2023-06-30 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 超音波 / 経頭蓋集束超音波 / マイクロバブル / ゲノム編集 / 脂質ナノ粒子

Outline of Research at the Start

本研究の目的は、頭蓋外から脳部位特異的な遺伝子導入およびゲノム編集を可能にする経頭蓋遺伝子操作法の創出である。経頭蓋集束超音波照射法、血液脳関門一時開放法、超音波細胞膜穿孔法、およびゲノム編集法の融合により、非侵襲性と空間特異性を両立した遺伝子導入およびゲノム編集を行う。超音波感受性機械受容チャネル遺伝子の経頭蓋導入等により、経頭蓋的神経活動操作も達成する。こうして従来法では成し得なかったオール非侵襲パイプラインで経頭蓋的神経活動操作およびゲノム編集を達成することで、薬物抵抗性脳疾患の革新的治療法の概念実証を達成する。