科學人雜誌
生物工程

光學遺傳學展現醫療潛力

2021-06-01 馬金(Simon Makin)
治療失明、調節血糖、調控腸道微生物等領域因而受惠!


光學遺傳學(optogenetics)正革新神經科學領域。這項技術透過改變特定類型細胞的基因,讓它們製造感光蛋白質,然後科學家便可運用光纖把光脈衝送至大腦來活化神經元。光學遺傳學賦予研究人員前所未有的機會,可探究動物腦功能的神經線路,現在還有一些科學家跨出腦科學研究,朝人類醫學應用發展。


治療失明

光學遺傳學提供了靈活的方法來治療失明、甚至是治癒。視網膜的感光細胞會製造視蛋白(opsin),感光細胞會把進入眼部的光線轉變為電生理訊號。

若是感光細胞失去功能(造成失明的常見原因),研究人員可利用病毒把製造視蛋白的基因送入目標細胞,讓感光細胞恢復對光的感應性,或是讓視網膜上其他類型的細胞產生感光能力。這個過程可能治療視網膜退化、不同病因和不同程度的失明......


調節血糖

蘇黎士瑞士聯邦理工學院(Swiss Federal Institute of Technology Zurich)生物工程學家傅森內格(Martin Fussenegger)帶領團隊,運用光學遺傳學技術操控基因表現,來調節糖尿病小鼠的血糖值。

2011年,他們讓基因工程細胞在照射藍光後,表現已知會調節血糖的蛋白質。這種操控基因的方法非常新穎,傅森內格說:「它直接連結光照和基因表現。」......


調控腸道微生物

人類腸道微生物群系極其複雜,可能包含了數兆個微生物,我們大多還不了解它們的功能......


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