胚操作を必要としないゲノム編集技術GONAD法を用いた遺伝子改変モルモットの作製

• Project/Area Number: 20H00982
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: 3110:Agricultural chemistry, agricultural and environmental biology, forestry and forest products science, applied aquatic science, agricultural economics and rural sociology, agricultural engineering, veterinary medical science, animal science, and related fields
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: AOSHIMA TAKUYA 浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 技術職員
• Project Period (FY): 2020-04-01 –
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥440,000 (Direct Cost: ¥440,000); Fiscal Year 2020: ¥440,000 (Direct Cost: ¥440,000)
• Keywords: ゲノム編集 / GONAD法 / モルモット

Outline of Research at the Start

Genome-editing via oviductal nucleic acids delivery(GONAD)法は、卵管内にある受精卵に直接ゲノム編集を施す、CRISPR/Cas9システムを利用した画期的なゲノム編集技術である。胚操作を必要としないため、胚操作法や培養法が未だ確立されていなモルモットにも有効な方法と考えられる。
本研究では、GONAD法の重要な実験条件となる、GONAD法の実施(施術)時間及びエレクトロポレーションの電圧条件を重点的に検討し、決定した条件を基にGONAD法をモルモットに施し、世界初となる遺伝子改変モルモットの作製を目指す。

Outline of Final Research Achievements

胚操作を必要としないゲノム編集技術「genome-editing via oviductal nucleic acids delivery（GONAD）法」を用いて、モルモットのチロシナーゼ遺伝子をノックアウトするゲノム編集実験を行った。
本研究では、14匹の雌モルモットを用いてGONAD法を実施したが、チロシナーゼ遺伝子をノックアウトすることはできなかった。
モルモットはマウスやラットと異なり、卵管が細長く脂肪に包まれており、受精卵の存在する卵管膨大部が不明瞭であったことから、過排卵処置等により卵管膨大部を明確にする必要があることが明らかとなった。

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

モルモットは、マウスやラットと異なり、ビタミンCを体内合成できない、完全性周期を示す等、ヒトと多くの共通点を有し、栄養学や免疫学等の分野で広く利用されている実験動物であるにも関わらず、これまでに遺伝子改変動物は作製されていない。遺伝子改変モルモットの作製は、栄養学や免疫学の研究を大きく発展させ、新たな治療薬や治療法の開発に繋がる可能性を秘めた社会的意義の大きい研究である。今回遺伝子改変モルモットの作製には至らなかったが、作製を成功させるために必要な新たな知見を得ることができた。