応用ゲノム科学研究室
私たちは、小型霊長類コモンマーモセットの遺伝子改変個体の作出、また遺伝子改変技術の応用および発展を目指し、研究を進めています。近年、ゲノム編集技術の進歩によって遺伝子改変動物の作製が飛躍的に容易となり、ヒトへの外挿性が高い霊長類モデル動物の開発も可能となりました。これにより、医学・生命科学研究において、よりヒトに近い動物モデルを用いた解析が期待されています。私たちはこれまでに、Zinc Finger Nuclease、TALEN、CRISPR/Cas9といったゲノム編集技術を用いて、マーモセットの遺伝子ノックアウトを行い、特定の遺伝子変異が関与する疾患モデルの作製に成功しました。この成果により、遺伝子改変マーモセットは、神経変性疾患や精神疾患などヒト特有の病態を再現する動物モデルとしての可能性を広げています。一方で、標的遺伝子部位への任意の遺伝子挿入(ノックイン)や大きなサイズの遺伝子改変に関しては、マーモセットにおける効率的な手法が未確立のままです。そこで私たちは、ゲノム編集技術、ウイルスベクターなどを活用し、より高度なマーモセット遺伝子改変技術の開発を進めています。これにより特定の遺伝子を柔軟に改変可能な技術を確立し、より高度な疾患モデルの作製や遺伝子機能解析への応用を可能にしたいと考えています。またマウスなどのげっ歯類と比較し、霊長類は獲得できる胚や産子の数が格段に少ないため、より効率的で正確な遺伝子改変技術が必要です。特に霊長類を用いた研究では、動物倫理の観点からも、最小限の個体数で最大限の成果を得ることが求められます。このため、既存の技術のさらなる正確性向上および効率化を目指した研究にも取り組んでいます。さらに私たちは、遺伝子改変技術とマーモセットを活用した共同研究にも力を入れています。こうした取り組みを通じて、医学・生命科学分野の進展に貢献していきたいと考えています。
※代表的な研究論文
- Production of a heterozygous exon skipping model of common marmosets using gene-editing technology.
Sato K, Sasaguri H, Kumita W, Sakuma T, Morioka T, Nagata K, Inoue T, Kurotaki Y, Mihira N, Tagami M, Manabe RI, Ozaki K, Okazaki Y, Yamamoto T, Suematsu M, Saido TC, Sasaki E.
Lab Anim (NY). 2024 Sep;53(9):244-251.
- Efficient generation of Knock-in/Knock-out marmoset embryo via CRISPR/Cas9 gene editing.
Kumita W, Sato K, Suzuki Y, Kurotaki Y, Harada T, Zhou Y, Kishi N, Sato K, Aiba A, Sakakibara Y, Feng G, Okano H, Sasaki E.
Sci Rep. 2019 Sep 3;9(1):12719.
- Generation of a Nonhuman Primate Model of Severe Combined Immunodeficiency Using Highly Efficient Genome Editing.
Sato K, Oiwa R, Kumita W, Henry R, Sakuma T, Ito R, Nozu R, Inoue T, Katano I, Sato K, Okahara N, Okahara J, Shimizu Y, Yamamoto M, Hanazawa K, Kawakami T, Kametani Y, Suzuki R, Takahashi T, Weinstein EJ, Yamamoto T, Sakakibara Y, Habu S, Hata J, Okano H, Sasaki E
Cell Stem Cell. 2016 Jul 7;19(1):127-38.