2011-5-8 16:05
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馬偕醫院成立全台第一基因晶片與斑馬魚實驗室
馬偕醫院醫學研究部在日前正式啟用基因晶片與斑馬魚二個核心實驗室，其中，基因晶片核心實驗室是台灣第一座唯一通過Roche NimbleGen認證的基因晶片實驗室，在全球是繼中國之後，第2個擁有Roche NimbleGen四項實驗認證的實驗室，亦是全球第8座Roche NimbleGen的認證實驗室。
未來，雙方將積極開發醫療診斷用的基因晶片，應用在產檢、癌症、心血管、精神、腦神經等相關疾病，讓疾病的診斷與治療更為快速、精確。
與中原大學生命科學所合作成立的斑馬魚核心實驗室，初期將以研究骨骼疾病、肥胖、癌症等基因變化的研究項目為主。
斑馬魚核心實驗室有助了解各種癌症、疾病基因的變化，且人類基因體定序已然完成，科學界對於斑馬魚基因體定序也有相當程度的了解，在兩相對照下，將可以幫助科學家更了解疾病發生的成因。
基因晶片實驗室導入臨床應用
做為疾病診斷新利器
馬偕紀念醫院院長蔡正河表示，基因晶片實驗室的成立，是希望藉由這個技術平台，解決以往進行基因分析研究時，須將樣本冰存送往羅氏設在冰島的實驗室，而產生的過程冗長、費用昂貴等問題。
基因晶片實驗室的設立可提升國內基因研究的水準，未來，馬偕醫院將使基因晶片導入臨床醫療應用，做為疾病診斷的新利器。
基因晶片實驗室的主要功能，包括：分析基因表現差異、檢查染色體缺陷如套數的增幅或缺失、協助檢視DNA結合蛋白質與DNA之間的交互作用，以及分析DNA在不同位置甲基化的變化。除了找出基因與疾病之間的相關性外，更可以進一步發現、了解基因的功能，進而開發出新型藥物或治療方式。
如目前熱門的產前檢查分析領域，便可針對特定遺傳疾病患者的基因缺陷或基因表現異常，設計探針做成基因診斷晶片，提供產前檢查或診斷的參考；而分析癌症病人的異常基因表現，則有機會可以作為癌症篩檢、治療及癒後生活照護的參考。
馬偕紀念醫院醫研部陳持平醫師表示，該實驗室未來將積極開發醫療診斷用基因晶片，結合產前診斷服務、癌症診斷、心血管疾病、精神疾病、腦神經相關疾病診斷等領域，開發出基因晶片組，並導入醫療診斷等應用，讓醫師在進行疾病診斷與治療上，有更可靠的參考數據與工具。產檢基因晶片預計在1~2年內可完成上市。
和晶基公司合作成立的基因晶片核心實驗室，未來將投入各種檢驗技術的研發，尤其將率先投入產前篩檢技術平台的開發，期望進一步了解罕見疾病、先天性心臟病等疾病背後的基因表現。同時，未來亦可提供客製化的基因晶片，協助進行各種疾病的早期篩檢。
未來，雙方將透過基因晶片，進一步了解疾病與基因之間的變化，而這些研究成果不只對於疾病治療和預防有一定的幫助，也能讓未來出生的孩子更健康，減少產下罹患罕見疾病和各種先天性疾病病童的機會。
與中原大學合作建置斑馬魚核心實驗室
此外，近年來發展十分快速、最熱門的生物技術也是馬偕醫院醫研部的發展重點之一，在動物試驗中心內新成立的「斑馬魚核心實驗室」儼然像個水族館似的，動物試驗中心裡飼養的斑馬魚胚胎全身透明，成魚身體具有橫向的水平藍白條紋，體長3公分，為雜食性卵生魚類。
斑馬魚(zebrafish, Danio rerio)原產於東南亞，溫和好動，是一種小型觀賞魚，成魚體長約3公分，相當搶眼且容易辨認。
斑馬魚經常成群在水箱的中、下、上層悠游，尤其牠們好養又便宜，極適合新手飼養，在一般的水族館中也很容易購買的到，一般家用的一尺水族箱大約可養20隻左右，可大大地降低養殖成本。
這類小型魚種擁有卵的數量多，卵徑大而且透明，沒有產卵期的限制，體外授精、整個胚胎發育及器官形成的過程都可以直接在顯微鏡下觀察，研究人員進行基因轉殖時，有操作簡單、成熟期短等優點。
斑馬魚之所以被科學界廣泛地用來當作實驗動物，進行相關研究，主要是在於斑馬魚的胚胎發育快速，在24小時內，便可產生型態變化及器官發育成形，從受精卵發育到成魚，僅需三個月的時間，有利於隔代遺傳相關的實驗。
動物模式建立 有助於藥物篩選
一對斑馬魚全年都可以產卵，平均每隔一週就可產下200~300顆卵，對於取樣需求量相當大的胚胎樣本實驗，有相當大的幫助，加上斑馬魚體型小，在有限的空間內也可以高密度飼養，有效控制實驗室成本。
此外，在許多基因連鎖群上也發現，人類與斑馬魚也有很高的相似性，而斑馬魚染色體上的基因定位也有基本的圖譜，可以加速功能性基因體的研究。
因此，斑馬魚已成為研究癌症、心血管疾病、器官發育、脊椎動物胚胎發育、神經發育、細胞凋亡的重要模式，在藥物毒性的篩檢上也扮演著重要角色。另外，也可利用斑馬魚篩選某些可促進生長發育的藥品。
科學家在研究癌症的生理特性及開發抗癌藥物時，由於不能直接用病人來進行藥效測試，因此，實驗動物便成為科學家在進行臨床醫學研究的模擬對象，做為研究各種疾病的動物模式。
其中，與人類同樣是哺乳類的小白鼠便成為初期試驗動物的首選。這就是模式動物的可貴之處及藥物篩選的基本原理。
然而，利用小白鼠來篩選藥物的成本非常昂貴，必須有獨立養殖小白鼠的動物房，且小白鼠上所使用的藥物劑量較高，對於高單價的藥品而言，實在是昂貴的費用。
二大核心實驗室建置完成
將大幅提升醫學研究水準
因此，基於成本考量，科學家積極尋找低成本、高效率的動物模式，斑馬魚可以說是其中極具潛力的標的。
斑馬魚除了先前提過的好處之外，在藥物的篩選上最大的優點是生長週期較短，可以快速、有效率的評估療效，且飼養成本不到小白鼠的百分之一，很適合做為藥物篩選的標的。
馬偕紀念醫院為在二大核心實驗室建置完成後，將可大幅提升醫學研究的水準，致力朝醫學領域發展。
為建立學術交流平台，馬偕醫院醫學研究部主任陳持平與中原大學研發處副研發長吳宗遠博士等，共同為雙邊合作與醫學研究領域的發展進行跨院際討論。
目前，馬偕醫院除了與中原大學合作建置斑馬魚核心實驗室外，同時，也與清大、交大、陽明及北科大等大學院校有多項合作計畫，目的就是希望結合彼此的專長優勢，提升彼此的研發能量。
馬偕紀念醫院與中原大學、晶基公司的策略聯盟，可以說是最佳的產學研合作典範，中原大學向來以理工科見長，且對於斑馬魚實驗室的養殖系統建置有多年的經驗，而馬偕紀念醫院則提供最佳的臨床試驗環境。
「中原出人；馬偕出錢和場地」，兩者結合可以說是互蒙其利、互補長短，核心實驗室的合作只是第一步，未來彼此將有更多合作開發的題目將陸續展開。
蔡正河院長指出，在醫學中心設立認證實驗室，不但可以實際結合學術研究與臨床應用的成果，更可以吸引其他廠商委託案件，加上馬偕醫院設有育成中心，可以協助廠商必要的育成機制與服務，達到產學合作的真正目的。
(表格提供／生技醫材報導)
【完整內容請見《生技與醫療器材報導月刊》11月號】