【為港爭光】香港保良局羅氏基金中學學生團隊iGEM獲金獎勝哈佛尖子,研究出用編輯基因改大腸桿菌治痛風。

分類 : 教育指南

痛風問題於香港非常普遍,當我們體內含有過多的尿酸,尿酸鹽就會聚於關節內,引起發炎疼痛,令患者身體不同部位,如手、腳或關節位置出現腫痛,甚至影響日常生活。保良局羅氏基金中學學生團隊,去年底研究出治療痛風症的生物科技新方法,利用編輯基因技術改組大腸桿菌,幫助體自行排走多餘尿酸。於國際遺傳工程機器設計競賽(iGEM)中奪得金獎,擊敗哈佛大學頂尖學生,為首次有本港中學生獲此殊榮。

香港約有三分之一的人曾因為痛風問題求醫,痛風是因為不良飲食習慣導致尿酸過高,當超過其飽和度時,會在身體某些部位釋出痛風石。它是一種白色晶體,會如鹽般慢慢累積在關節伸側、肌腱和骨突表面,嚴重時可影響患者行動,甚至無法上班。

Photo from Po Leung Kuk Laws Foundation College

團隊去年三月開始組隊,團員包括十名中三學生及兩名中六學生,經過八個多月的不斷研究,終於研究出降低尿酸的新方法。因人體不能完全沒有尿酸,尿酸是一種抗氧化劑對身體有益處但不能過高,故團隊將一種可探測尿酸的基因,放進一種大腸桿菌中,當尿酸的濃度愈來愈高時,這個經編輯的基因就會探測到,並不斷製造一種消化酶,去分解尿酸。因大腸桿菌不可食用,故抽取此消化酶並注射進另一可食用益生菌,以協助痛風患者排走尿酸。

Photo from iGEM

團隊指出,研究最困難是將編輯基因放進大腸桿菌中,因細胞膜很薄易破,要完整將基因放進細胞內培育難度極高,他們共花了15小時,連續不間斷做此動作,故成功一刻感到無比興奮。

經過實驗,團隊發現使用兩千個基因改造細胞,可以減低約七點四六mg/dL的尿酸(即每零點一升血液可減少七點四六毫克尿酸),相若於急性痛風病人體內約八成五的尿酸水平。

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  • 羅氏基金中學團隊與其他兩個香港隊一起獲得了2019的金牌,這是香港高中隊首次獲得金牌獎。他們是包括韓國、美國、英國、墨西哥、匈牙利、西班牙等全球所有高中團隊中排名前25%的團隊。與此同時,他們與美國麻省理工大學(MIT)等其他大學畢業生一樣也獲得了金獎。

    同時,他們的團隊參與者在註冊時年齡只有15歲,是參與者中年齡最小的群體。他們所取得的成績是與其他團隊(例如:香港大學、香港科技大學、斯坦福大學和華盛頓大學)競爭的。

    此外,他們還爭取獲得生物數學模型特別獎,該獎項包括更高階的數學工作,包括微分、積分、大學水平統計分析,以預測治療痛風的合成生物益生菌大腸桿菌的攝入量。

    羅氏基金中學團隊去年10月底至11月初前往美國波士頓參與比賽,與全球的碩士生、大學生、在職人士一起比賽,最後在全球共360個參賽隊伍中脫穎而出,更擊敗哈佛大學參賽隊、香港大學及香港科技大學的頂尖大學生奪獎。

    iGEM由美國麻省理工學院舉辦的合成生物學大賽,現已成為生物及醫學界中規模最大的比賽。 

    Source by iGEM Po Leung Kuk Laws Foundation College

    Text by Parents Concept

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