華東師范大學生命科學學院研究員葉海峰團隊成功研發(fā)綠茶代謝物原兒茶酸（PCA）調控的基因表達控制系統(tǒng)，并將該系統(tǒng)應用于可控的表觀遺傳重塑、基因編輯、生物計算機及精準藥物遞送治療糖尿病。10月24日，該成果以封面文章形式在線發(fā)表于《科學—轉化醫(yī)學》。
細胞治療被視為下一代療法，而人工定制化細胞療法被認為是下一代細胞療法的支柱。然而，缺乏安全高效的控制裝置是目前人工定制化細胞療法轉化為臨床應用的一大障礙。該研究以“喝茶”的便捷方式作為控制手段，在時空上干預或調控治療藥物的可控表達釋放，為目前人工定制化細胞療法轉化為臨床應用提供了一種全新的理念和策略。
葉海峰告訴《中國科學報》，為實現(xiàn)“喝茶調控”的理念，研究人員利用綠茶次級代謝物原兒茶酸作為分子開關，將來自一種鏈霉菌中響應原兒茶酸的轉錄阻遏蛋白的生物分子元器件進行理性設計、組裝和重編程，構建了原兒茶酸調控的基因表達控制開關。原兒茶酸可以精確誘導轉基因的表達，且控制系統(tǒng)在調控轉基因表達上展現(xiàn)出良好的時間、劑量依賴性以及可逆性。
目前，研究人員已將該技術應用于構建原兒茶酸調控的表觀遺傳重塑和基因編輯裝置、設計構建食物酚酸（原兒茶酸和香草酸）調控的生物計算機等研究中。更重要的是，原兒茶酸控制開關可用于可控表達降血糖藥物胰島素/胰高血糖素樣肽，并把該控制體系運用于Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病模型鼠和猴，取得了長效的控制血糖穩(wěn)態(tài)。
葉海峰表示，這項研究是合成生物學領域中首次在動物體內實現(xiàn)邏輯運算，為以后復雜精確藥物輸出和精準疾病治療奠定了基礎。
相關論文信息：https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aav8826
