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家族性拡張型心筋症の治療に資するナノファイバーを用いたゲノム編集技術の開発

Research Project

Project/Area Number 22KJ2153
Project/Area Number (Other) 22J12600 (2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022)
Section国内
Review Section Basic Section 90120:Biomaterials-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

古野 琴子  大阪大学, 基礎工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords遺伝子送達材料 / ナノファイバー / 西洋わさび由来ペルオキシダーゼ / アデノ随伴ウイルスベクター
Outline of Research at the Start

家族性拡張型心筋症は心不全や突然死を引き起こす難病指定された遺伝性疾患であり、遺伝子変異を直接修復し、疾病の原因を根本から取り除くゲノム編集を用いた遺伝子治療法が期待されている。遺伝子治療法は多量の治療用遺伝子を病変組織に送達する必要があり、現状の送達方法では免疫応答や病変組織以外への送達が問題となっている。本研究では、遺伝子を担持したナノファイバーを作製し、心臓表面に貼布することで局所的に遺伝子送達を行い、家族性拡張型心筋症の治療技術の開発に取り組む。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、遺伝子治療のための遺伝子送達が可能な遺伝子担持ナノファイバーの開発を目指した。遺伝子担持ナノファイバーとして、①Lipofectamine/plasmid DNA (pDNA) 複合体を担持した西洋わさび由来ペルオキシダーゼ (HRP) 酵素反応により不溶化したgelatinナノファイバー、②アデノ随伴ウイルス (AAV) ベクターを担持したグルタルアルデヒド架橋反応により不溶化したgelatinナノファイバー、③AAVベクターを担持したポリジオキサノン (PDS) ファイバーの開発に取り組んだ。①では、HRP酵素反応を用いてフェノール性水酸基 (Ph基) 修飾gelatin (Gelatin-Ph) ナノファイバーを不溶化し、その後pDNA複合体のナノファイバー表面への担持を試みた。不溶化したGelatin-PhナノファイバーをpDNA複合体を含む溶液に浸漬した後、処理したGelatin-Phナノファイバー上で細胞を培養することで、遺伝子導入やゲノム編集が可能であることを明らかにした。②では、グルタルアルデヒド架橋反応により不溶化したgelatinナノファイバーをウイルスベクターであるAAVベクターを含む溶液に浸漬することで、ナノファイバー表面へのAAVベクターの担持を試みた。処理したナノファイバー上で培養した細胞に対して遺伝子導入が可能であることを確認した。さらに、マウス肝臓での貼布した部位への領域限定的な遺伝子送達が可能であることを明らかにした。③では、縫合糸として利用されている生分解性を持つ高分子であるPDSから作製したPDSファイバーの表面に、②と同様の方法でAAVベクターを担持した。②同様に、培養細胞及びマウス肝臓に加え、マウス心臓での遺伝子導入及びゲノム編集が可能であることを明らかにした。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Gelatin nanofiber mats with Lipofectamine/plasmid DNA complexes for in vitro genome editing2022

    • Author(s)
      Furuno Kotoko、Suzuki Keiichiro、Sakai Shinji
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      Volume: 216 Pages: 112561-112561

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2022.112561

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gelatin-Based Electrospun Nanofibers Cross-Linked Using Horseradish Peroxidase for Plasmid DNA Delivery2022

    • Author(s)
      Furuno Kotoko、Suzuki Keiichiro、Sakai Shinji
    • Journal Title

      Biomolecules

      Volume: 12 Issue: 11 Pages: 1638-1638

    • DOI

      10.3390/biom12111638

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Nonwoven Fabrics with Adeno-associated Viral Vector for Gene Local Delivery2022

    • Author(s)
      Furuno Kotoko、Suzuki Keiichiro、Sakai Shinji
    • Organizer
      2022 6th International Conference on Nanomaterials and Biomaterials
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-04-28   Modified: 2024-03-26  

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