新闻及香港科大故事

香港科技大学(科大)研究团队首次发现，细菌对广泛肽类抗生素产生耐药性的原因。肽类抗生素一般被视为最后防线药物，是次发现为开发对抗超级细菌的新型抗生素提供新方向。 科大生命科学部讲座教授钱培元及其研究团队发现，「D-型胺基酸特异性多肽耐药酶」(DRPs)便是导致细菌对肽类抗生素出现耐药性的源头，而这个发现来得非常合时，因为团队于多个不同种类的细菌当中，均发现这种酶的踪迹，为持续不当使用抗生素敲响警号。 肽类抗生素﹕包括分别用于治疗金黄葡萄球菌及大肠杆菌感染的万古霉素和多粘菌素，由于耐药性风险较低，一直被视为对付多重耐药性细菌(超级细菌)最有力的武器。过往也有研究显示，细菌对个别肽类抗生素存在耐药性，但鲜有涉猎肽类抗生素的广泛耐药现象及其相关因素。在今次的研究中，钱教授分析了六千多个细菌基因组大数据，并通过基因编辑、化学及酶学分析等途径，反复验证出细菌内的DRPs，确实对大部分含有D-型胺基酸的肽类抗生素出现高耐药性，有关影响层面覆盖多种细菌。 本身亦为科大捷成David von Hansemann 理学教授及海洋科学系署理主任的钱教授指﹕「DRPs广泛存在于自然界各类细菌中，若人类继续滥用抗生素，病原菌便有机会从自然界中获得该耐药基因，令更多肽类抗生素失效，导致延误甚至无法治疗的问题。」 他补充﹕「人们不当及过度使用抗生素，加剧耐药问题，所以有关肽类抗生素耐药性的研究更显得重要。增加对肽类抗生素耐药性的认识，不但为医学界提供早期预警，亦有助我们研发应付超级细菌的新抗生素。发现DRPs只是一个开端，希望未来有更多研究，针对肽类抗生素的使用及发展。」 是次研究结果已于国际权威科学期刊《自然—化学生物学》中发表。 有关香港科技大学

由香港科技大学（科大）科研人员领导的一支跨学科国际研究团队，首次发现一个计算机方程式框架，能分析人类免疫力缺乏病毒（或艾滋病病毒）中一只关键蛋白适宜存活的度数（适存度），或能为未来疫苗的设计铺路，逼使该致命病毒变异成一种特定的形态，最终令其枯竭死亡。 虽然现今医学昌明，近日亦陆续出现一些能破坏艾滋病病毒的抗体，但由于这种病毒可通过突变，逃避已知的抗体反应，因此至今仍未发现有效的艾滋病病毒疫苗，而病毒突变的特性，亦令寻找解决方案难上加难。 如今，科大的Matthew McKay教授与雷可业教授，伙拍麻省理工学院的Arup Chakraborty教授和其科研队员，利用大数据分析，提出一个可行的解决方案。团队运用一个计算机程序框架，计算组成艾滋病病毒尖刺上一种名为gp160多蛋白的适存度。适存度是从蛋白序列方式推算出来，有关病毒的健康状况﹕即其正确组装、复制和传播感染的能力。掌握病毒的适存度，能为科学家提供重要线索，知悉针对病毒哪一部份的尖刺蛋白，便能逼使它变异成另一种型态，严重削弱其健康、复制及繁殖的能力。 McKay教授是科大电子及计算器工程学系兼化学及生物工程学系夏利莱博士副教授﹔雷教授则是电子及计算器工程学系的研究助理教授以及科大高等研究院的青年学人。是次研究成果刚于上月在国际权威科学期刊《美国国家科学院院刊》上发表。 雷教授表示：「是次研究需要估计的参数接近440万个。如果没有运用大数据，根本无法进行这样的预测。」

香港科技大学(科大)化学工程及生物工程学系助理教授孙飞的研究团队，研发出崭新的全蛋白质感光智能水凝胶，有助开拓未来材料生物学和生物医疗的应用。 水凝胶，在医疗界中亦称为软物料，可用作药物传送和干细胞治疗等，是生物医疗范畴中最前沿的材料。传统的水凝胶，一般应用于面膜、隐形眼镜等，主要是由合成聚合物，或包括动物胶原等生物提取物等物料制成，容易引起过敏反应，而两种物料均难以提供让细胞生长及发育所需的复杂生物环境。 孙教授团队所发明的新型智能水凝胶，不单可盛载生物细胞及组织﹕包括干细胞等再生医学的重要组件，其感光特质亦可控制细胞或药物分子在体内释放的时间或方式。 为创造这种全新的水凝胶，孙教授的团队通过基因编码等手段，于室温下将经过基因改造的蛋白质组装成分子网络。整个合成过程完全借助类似发酵的细菌培植方法，而无需任何化学修饰。如此制造出来的水凝胶，成份与人体相近，能盛载活细胞，并有机会减低过敏或人体免疫排斥的反应。而作为药物的载体，这种感光水凝胶则扮演开关的角色。由于在光照下，水凝胶会由固态转变为液态，其盛载的药物便随即渗入体内，因此药物可于受控的情况下释放出来。该团队采用的是一种新颖的生物材料设计思路，能设计出结构和功能可供精确调控的材料。 此研究成果已发表于2017年6月6日出版的学术期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS)。 孙教授表示：「智能水凝胶的需求日益增加，利用功能蛋白分子的自组装来合成这类材料，为未来的材料生物学，甚至医学治疗，带来了巨大的契机。理论上，水凝胶可成为干细胞的一个有效载体，协助修补受损的器官，这有助于解决器官移植及再生等问题，令病患未来有多一个治疗方法。」 有关香港科技大学

香港科技大学（科大）于4月11日举办「科大25周年杰出人士讲座系列」，由发明CRISPR-Cas9基因工程技术的埃曼纽尔‧卡彭蒂耶教授担任主讲嘉宾。这项技术正为生命科学研究带来革命性影响。 卡彭蒂耶教授是马克斯普朗克传染病生物学研究所调控传染病生物学系系主任，她以「基因工程学中革命性的CRISPR-Cas9技术：从细菌中学到的知识」为题发表演说，讲解她最新的研究发现。她表示，能编辑核糖核酸的CRISPR-Cas9系统是生物学领域中新近出现的革命性技术，可用于快速而有效的标靶定位基因组编辑、染色体标记，以及基因调控。 卡彭蒂耶教授说：「能编辑核糖核酸的CRISPR-Cas9系统能成为一个实用的多功能系统，在全部三界生物的细胞进行基因编辑，广泛应用于生物技术、生物医学以及基因治疗中。这项技术开创了生物医学基因治疗的全新机遇。」正如在过去两年发表的大量学术研究显示，以CRISPR-Cas9作去氧核糖核酸的标靶定位已经迅速且广泛地获科学家应用于编辑和沉默多种细胞和生物的基因组，包括人类细胞、植物和老鼠。」 卡彭蒂耶教授于皮埃尔和玛丽居里大学修读生物化学、微生物学及遗传学，并于巴斯德研究院取得微生物学博士学位。她曾于美国发展，之后返回欧洲在奥地利维也纳大学的马克斯‧F‧佩鲁茨实验室担任助理及副教授，并成立其研究团队，其后于瑞典于默奥大学分子感染医学实验室出任副教授，至今仍是该实验室的客座教授。于2013年至2015年间，卡彭蒂耶教授是德国布伦瑞克的亥姆霍兹感染研究中心调控传染病生物学系系主任和德国汉诺威医学院教授。在2015年，卡彭蒂耶教授获委任为德国马克斯普朗克学会的科学会员及德国柏林马克斯普朗克传染病生物学研究所的系主任。