プロジェクト

Projects

  • 発生工学・動物資源分野

    Developmental Engineering & Animal Resources Group


    発生工学とは、胚や卵に遺伝子修飾や核移植などの操作を加えて、遺伝子改変動物やクローン動物などの作出を行う技術です。MUIIBRでは、体細胞クローンブタや遺伝子改変ブタの開発、さらにそれらの個体の生殖細胞の凍結保存などに取り組んでいます。これらの研究成果を集約し、難治性疾患の治療、臓器移植、臓器再生、不妊治療などの先端医療の発展に貢献し得る、独創的な実験動物の創出と、それらを用いた研究システムの構築を行います。 本インスティテュートでは、第7世代クローンブタの作出(世界初)や、糖尿病、重症複合免疫不全症、マルファン症候群、先天性肝酵素欠損症、遺伝性心筋症などの難病を発症するブタの作出(世界初)、赤色蛍光に輝くブタの作出(世界初)、ヒトへの移植における拒絶反応の低い臓器をもったブタの作出など、高い技術力に裏打ちされた実績を着実に積み上げています。MUIIBR発生工学分野では国内外の連携体制を基盤に、さらなる研究推進により、再生・移植医療や生殖医療における基礎研究の成果を臨床応用に橋渡しするための高付加価値動物の開発と利用を進めて参ります。

    Developmental engineering is a methodology that applies techniques including gene modification and nuclear transfer to embryos or ova to produce genetically modified or cloned animals. MUIIBR is engaged in developing somatic-cell cloned and genetically modified pigs and cryopreserving those animals’ reproductive cells. The cluster brings together the results of individual studies to create original experimental animals that will contribute to the development of advanced medical technologies for application in the treatment of diabetes and other intractable illnesses, organ transplantation, organ regeneration and reproductive medicine.

    The institute’s advanced technological capabilities enable it to steadily accumulate achievements represented by such technologies as creation of the world’s first 6th-generation cloned pig, the world’s first diabetes model pigs, and the world’s first red fluorescent pigs. MUIIBR Developmental Engineering Group aims to develop and utilize these animals as invaluable research resources in transmitting the results of basic research in the areas of regenerative and transplantation medicines and reproductive medicine to clinical applications by pursuing research using all the strengths of its network of domestic and international institutions and organizations.

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  • 遺伝子操作・生殖科学分野

    Developmental Engineering & Animal Resources Group


    下垂体などの内分泌器官は、ホルモンを産生する働きをする器官であり、体内の生理調節を行うコントローラーともいえます。この内分泌器官の形成とホルモン産生は、遺伝子によって制御されており、この遺伝情報制御の仕組みを解明することにより、動物の生殖機能の向上や遺伝子改変戦術の最適化を図ることができます。遺伝子改変や発現調節の最適化は、遺伝子の働きを我々の目的に合わせて正確にコントロールすることを可能にします。その結果、ある特定の臓器を欠損したブタの作出や、拒絶反応の原因になる遺伝子がノックアウトされた、異種移植に利用可能なブタの作出など、再生・移植医療の発展に貢献する大型動物モデルの開発に不可欠な知見が集積されます。さらに、不妊の原因となる遺伝子の解明が進むことで、生殖医療の新局面が開かれることも期待されます。

    The function of endocrine organs such as the pituitary gland is to produce hormones—they serve as the control system for human physiology. Since endocrine organ formation and hormone production are regulated by genes, unraveling the mechanism of genetic information control systems makes it possible to enhance the reproductive function of animals and optimize genetic modification strategies. Optimizing genetic modification and the regulation of gene expression permits precise control of genetic functions for a variety of purposes, which enables us to accumulate knowledge essential to developing large animal models that will contribute to the development of regenerative and transplantation medicine through innovations such as pigs without a particular organ/tissue or pigs with particular genes eliminated out so that they can be used for xenotransplantation. Another aspect of our genetic studies is exploring the causes of infertility in anticipation of opening new avenues in fertility medicine.

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  • 整形外科分野

    Orthopedics Group


    これまでの整形外科治療は、損傷部位を金属やセメントなどの非細胞的な人工材料を用いて代替あるいは補修することが行われてきましたが、これでは高水準の患者ADL(Activities Of Daily Living)やQOL(Quality Of Life)を実現することはできませんでした。できる限り元の状態に近い段階までADLやQOLを高めるためには、人体を形成をしている本来の材料ともいえる物質や細胞などの生体材料を使うことが望ましいと考えられます。 生体材料(バイオマテリアル)を用いた整形外科治療を発展させるために、MUIIBRでは理工学的アプローチと生物学的アプローチを組み合わせて高度なバイオマテリアルを創製する研究を行っています。さらにMUIIBRの連携体制の中で、開発した技術・マテリアルを臨床応用へとつなげるトランスレーショナルリサーチを行い、理想的な医療技術の実現を目指してまいります

    Conventional orthopedic medicine has concentrated on replacing or repairing damage using non-cellular artificial materials: metals and cements. It has not, however, necessarily been able to realize high standards of activities of daily living (ADL) and quality of life (QOL) for patients. To restore patients’ ADL and QOL to a state as close as possible to their original condition, it is preferable to use biomaterials that are made from substances such as cells and other matter that forms the human body.

    MUIIBR is engaged in research on producing high-level biomaterials combining science and engineering with biological approaches with the objective of contributing to the development of biomaterials for orthopedic medicine. Through our cluster relationships, MUIIBR is also pursuing optimal medical technologies through translational research on clinical applications for the technologies and materials developed.

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  • 臓器再生・臓器移植分野

    Organ Regeneration and Organ Transplantation (Xenotransplantation) Group


    移植医療における臓器ドナーの不足は、全世界的な重要課題として認識されています。しかし、現実的に臓器ドナーの確保には限界があり、需要と供給のギャップを埋めることは不可能に近いと考えられます。 そこで注目されるのが、再生医学によって実現される臓器再生です。MUIIBRでは「ブタの体内でヒト臓器を作る」ことを最終目標に、iPS細胞などの多能性幹細胞からのヒト臓器の再生に取り組んでいます。また、「ヒトに移植可能なブタの臓器を作る」研究も進めています。その第一歩として、ネコの死因の3割を占める腎不全を対象として、ブタ胎仔腎臓の移植によって、ネコの腎機能を代替する研究を行っています。臓器再生技術のヒトへの臨床応用の試金石として、獣医臨床応用への実現を目指すのがネコへの取り組みです。このような獣医領域の応用も視野に入れながら、我々は新しいコンセプト 「異種再生移植医療」 (Xenoregeneration-based organ transplantation therapy)に基づく研究を進めています。

    The shortage of organ donors is a fundamental issue facing transplantation medicine around the world. Given that, realistically, there will always be a limit to securing organ donors, it is unlikely that the gap between demand and supply will ever be closed. Accordingly, attention is now increasingly turning to the regeneration of organs made possible by regenerative medicine. MUIIBR is engaged in research on the regeneration of human organs within pig bodies using pluripotent stem cells, including iPS cells. The group is also pursuing the production of pig organs suitable for transplantation into humans, and is conducting research on applying organ regeneration technology in veterinary clinical medicine as a precursor to applying the therapy to humans. As the first step towards that goal, we are currently working on restoring feline renal function by transplanting fetal swine kidneys into cats suffering renal failure, the cause of 30 percent of cat deaths.

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