近(2)日，美國南加州大學(University of Southern California, USC)宣布，該校的幹細胞學者——Keck醫學院助理教授Leonardo Morsut，獲得美國國家衛生研究院(NIH)高達250萬美元的研究資金，挹注其研究團隊透過合成方式建構或干擾胚胎發育、以更好了解細胞如何形成組織及器官的基礎研究。
 
這項研究獎金名為「最大化學者之研究獎金」(Maximizing Investigators’ Research Award, 也稱作R35)，獲選的國家級傑出學者，將得到為期5年的研究獎金支持。以合成細胞發育研究著稱的Morsut團隊，將藉由這筆資金，在實驗室中打造一套能以人工合成的遺傳工程，調節細胞訊息網路的發育模組系統。
 
Morsut的研究策略，是「透過建構來了解」(Understanding by building)。他的研究團隊，已經打造出一套簡便的人工細胞訊息傳遞系統，稱之為 ”synNotch”，它模擬了自然界存在、學界稱之為 ”Notch” 的細胞訊息系統，但能將科學家想要的感測器(sensor)附加到細胞表面，控制該細胞辨識的訊號種類、以及如何反應。
 
研究團隊已經能夠藉由數種不同的方式，讓細胞傳遞科學家指定的訊號，例如讓訊號在其他細胞上呈現，或是以設計好的形式(pattern)，在細胞表面刻印出微型聯繫(micro-contact)。
 
此外，Morsut團隊也開發出電腦模擬運算，以預測細胞的訊息傳遞如何驅動發育程序。目前研究團隊已能在體外實驗和電腦模擬中，成功導引細胞群執行自我組織(self-organize)，形成鬆散的多層結構(multi-layered structures)，就像胚胎發育最早期的階段。
 
Morsut表示，他們的目標是探究多細胞系統(multi-cell system)，是如何形成條理(coherent)、具備功能的組織和器官。他們的工具和研究發現，不僅能幫助科學家在實驗室中操作組織或器官的生長，更能為先天缺陷(birth defects)的早期介入，或是各種疾病的治療提供更多資訊。
 
此外，Morsut也預期將開發新的技術，進一步控制細胞的溝通、甚至是細胞彼此黏附(adhere)的過程。他表示，這些工具將使他們得以解開更多脊椎動物的發育程序之謎，例如分支生長(branching growth)或是細胞黏附等現象的機制。
 
參考資料：
https://stemcell.keck.usc.edu/usc-stem-cell-scientist-awarded-2-5-million-nih-grant-to-explore-synthetic-embryonic-development/

(編譯 / 吳培安)