跟橡皮筋一樣的蛋白質!澳洲團隊研發新材質,可望替代人工皮膚

它就像橡皮筋,可延展到原本長度的 8 倍之多,能成為肺臟或心血管系統等重要器官的理想組成材料。
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▲Photo Credit: 雪梨大學官網
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由澳洲雪梨大學(University of Sydney)科學家所分拆(spin-off)出來的醫療應用團隊 Elastagen,專注於工業生產蛋白質技術,並開發出與橡皮筋一樣延展性極強的蛋白質,能夠成為人工皮膚的替代品。

背後秘密:原彈性蛋白

這項技術的基礎是所謂的「彈性蛋白」(elastin),可以延展到原本長度的 8 倍之多,能成為肺臟或心血管系統等重要器官的理想組成材料。舉例來說,如果把彈性蛋白用在血管上,可以承受 20 億次心臟脈動所帶來的伸展與放鬆,基本上用一輩子沒問題。

Elastagen 執行長 Robert Daniels 指出,彈性蛋白就像是大自然所製造的鬆緊帶,雖然主要是在胎兒發育過程中所產生,但也可以用來修復成人組織。只要能用正確方式應用彈性蛋白,就可以修復或再生皮膚、血管等組織。

其實,彈性蛋白很早就被認為能在醫療應用領域大展長才,但因為從動物組織中取出彈性蛋白會產生問題,因此在 1990 年代左右,雪梨大學教授 Anthony Weiss 領導團隊研發新型技術,利用微生物細胞來生產大量彈性蛋白的先驅物質(precursor),也就是「原彈性蛋白」(tropoelastin)。

當時的方法是:仿造細胞生產糖尿病患者胰島素的方法,透過 DNA 重組技術,把人類原彈性蛋白的基因密碼放入細菌裡。

該技術獲得專利並於 2005 年成立公司 Elastagen,之後也成功賣給總部位於愛爾蘭都柏林的跨國製藥大廠愛力根(Allergan)。而這也是澳洲新南威爾士州政府(the NSW government)從 2013 年成立「醫療設備基金」(Medical Devices Fund;MDF)以來,透過資金協助開發技術並促進商業化的最知名成功案例之一。

可望於幹細胞、再生醫學領域發光發熱

最初,Elastagen 開發一種注射凝膠,可修復粉刺疤痕、妊娠紋治療皮膚傷口以及應用於整容手術中。但因為他們發現,原彈性蛋白可以在體內創造一個天然的誘使細胞生長環境,於是也投入開發新產品,希望讓患者在切除身體部位後(例如:罹癌後切除部位),能夠幫助修復皮膚。

Robert Daniels 認為,原彈性蛋白未來將在幹細胞、再生醫學領域發光發熱,因為隨著未來人工植體愈來愈發達,它可以在這些植入性機械外形成一個天然外膜,讓植體與人體的生物相容性(biocompatible)更佳,避免植入物引起人體過度纖維化或產生激烈免疫反應。

不過,目前的應用仍屬於臨床階段,但他們認為出售給愛力根後,可望獲得更廣泛的國際影響力,讓產品能夠走出澳洲,在其他地方獲得廣泛應用。

核稿編輯:Chris

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