肝素是一種特別的亞群稱為糖胺聚糖，同時也是一種抗凝血劑 (血液稀釋劑)，可防止血栓的形成，用於治療和預防靜脈、動脈或肺部的血栓。手術前也會使用肝素，來降低血栓的風險。該成分可人體中肥大細胞所合成，迄今為止，肝素尚無法由細胞培養中成功產生。
目前肝素的生產仍然是由豬腸中萃取，但安全性和永續性及整個生產過程等卻是令人擔憂的問題。每年需要數百萬頭豬才能滿足我們的需求，而且大多數的生產都在美國境外的國家進行。十年前，曾有因來自豬的準備工作中的污染而導致數十人死亡的案例。因此更需要積極開發可永續生產模式。
研究人員在肝素生物合成過程中發現了一個關鍵基因：ZNF263（鋅-指蛋白263）。研究人員認為，發現這個基因調控是肝素工業生產途中的關鍵。概念是透過基因工程來控制工業細胞株中的這個調節蛋白，藉由使用管控良好的細胞株來建立甘素的工業化生產線。
加州大學聖地亞哥分校的研究人員認為，肝素的合成必須受某些基因調節因子（稱為轉錄因子）來控制，其組織特異性的發生可能賦予巨大細胞產生肝素的獨特能力。
由於肝素的調節機制尚無法得知，加州大學聖地亞哥分校的研究小組使用生物資訊軟體進行肝素生產相關酶的基因編碼，並專門尋找可以代表轉錄因子結合位點的序列元件。這樣的結合位點的存在可以證明相應的基因被相應的基因調節蛋白即轉錄因子所調節。其發現一種DNA序列被稱為ZNF263（鋅-指蛋白263;zinc-finger protein 263）的轉錄因子可能是主要關鍵。
加州大學聖地亞哥分校的研究人員使用基因編輯技術CRISPR / Cas9，在通常不產生肝素的人類細胞株中使ZNF263進行突變。他們發現該細胞本來正常產生的硫酸類肝素已經產生了化學變化，顯示出與肝素更接近的反應性。進一步的實驗顯示ZNF263可能是抑制肝素生產中的關鍵基因。研究人員發現，ZNF263在大多數細胞類型中似乎都是肝素生物合成的活性抑制物，而在肥大細胞能夠產生肝素，是因為ZNF263在這些細胞中被抑制。該發現可能對生物技術具有非常重要的意義，可以對目前常用的細胞系（例如通常無法產生肝素的CHO細胞）進行基因修飾，使ZNF263失去活性後從而使其能夠像肥大細胞一樣產生肝素。
而加州大學聖地亞哥分校的研究人員表示，未來將持續透過生物資訊分析另外幾種潛在的基因調節因子，這些調節因子也可以促進肝素的產生。
《產業發展中心 何玲玲摘譯》
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https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200410162452.htm