KAIST 생명과학과동창회
  • News & Events
  • News

News

(왼쪽부터) 생명과학과 정현정 교수, 양승주 석박사통합과정

< (왼쪽부터) 생명과학과 정현정 교수, 양승주 석박사통합과정 >

 

최근 크리스퍼(유전자 가위기술을 활용한 유전자 교정 치료제 연구가 활발하다기존 화학적 항암치료제와는 달리 크리스퍼 기술 기반 유전자 교정 치료제는 질병 표적 유전자를 영구적으로 교정할 수 있어 암 및 유전 질환 치료제로 각광받고 있지만생체 내에서 암 조직으로 낮은 전달 효율과 낮은 효능으로 어려움을 겪고 있다. 

우리 대학 생명과학과 정현정 교수 연구팀이 크리스퍼 기반 표적 치료제로 항체를 이용한 크리스퍼 단백질을 생체 내 표적 조직에 특이적으로 전달하는 항암 신약을 개발해 암세포 선택적 유전자 교정 및 항암 효능을 보였다고 8일 밝혔다. 

유전자 치료에 사용하는 바이러스 기반 전달 방법은 인체 내 면역 부작용발암성 등 한계점을 가지고 있다이에 선호되는 비 바이러스성 전달 방법으로 단백질 기반의 크리스퍼 기술 전달은 본래의 표적과는 다른 분자를 저해 혹은 활성화하는 효과를 가져오는 오프타깃 효과가 최소화되며 보다 높은 안전성으로 치료제로서 개발이 적합하다하지만 크리스퍼 단백질은 분자량이 커서 전달체에 탑재가 어렵고 전달체의 세포 독성 문제 및 낮은 표적 세포로의 전달에 있어 어려움이 있다.

그림 1. 생직교반응 기반 표적치료제인 항체 결합 크리스퍼 나노복합체  ⍺Her-CrNC 제조 및 기능 (a), ⍺Her-CrNC에 의한 유전자 교정 및 항암효과(b)를 나타낸 모식도, ⍺Her-CrNC의 유전자 편집 효율(c), 암세포주기 분석(d) 결과.

< 그림 1. 생직교반응 기반 표적치료제인 항체 결합 크리스퍼 나노복합체 ⍺Her-CrNC 제조 및 기능 (a), ⍺Her-CrNC에 의한 유전자 교정 및 항암효과(b)를 나타낸 모식도, ⍺Her-CrNC의 유전자 편집 효율(c), 암세포주기 분석(d) 결과. >

 

이러한 문제점들을 극복하기 위해 연구팀은 크리스퍼 단백질에 특정 아미노산을 변경시켜 다양한 생체분자를 보다 많이 결합시키고 생체 내 본질적인 생화학 과정을 방해하지 않는 단백질을 개발했다연구팀은 기존 비 바이러스성 전달체의 문제 해결 및 표적 세포로의 전달을 위해 개량한 크리스퍼 단백질을 난소암을 표적할 수 있는 항체와 결합함으로써 표적 치료제를 위한 항체 결합 크리스퍼 나노복합체(Her-CrNC, anti-Her2 conjugated CRISPR nanocomplex)를 개발했다. 

암세포 표면은 종양 항원(tumor antigen)으로 알려진 항원이 존재한다몇몇 종양 항원은 표적이 되어 진단 및 임상시험에 이용되고 있다연구팀은 개발한 항체 결합 크리스퍼 나노복합체가 종양 항원을 표적해 난소암세포 및 동물모델에서 암세포 특이적으로 세포 내 전달이 가능하고 세포주기를 관장하는 PLK1* 유전자 교정을 통해 높은 항암효과가 나타남을 확인했다.

PLK1(polo-like kinase): 세포 분열을 조절하는 인산화효소이며암세포 분열과 관련이 깊다고 알려져 있음본 연구에서는 PLK1 유전자를 표적하여 암세포 분열을 억제하여 항암 효과를 유도하였음 

연구를 주도한 정현정 교수는 이번 연구는 최초로 크리스퍼 단백질과 항체를 결합해 효과적으로 암세포 특이적 전달 및 항암 효능을 보였다는 점에서 의의가 있다아울러이번 연구 결과를 기반으로 향후 생체 내 전신 투여를 통한 유전자 교정 치료 및 다양한 암종에 적용할 수 있는 플랫폼 기술로 기대하고 있다고 말했다.

그림 2. 쥐의 난소암(SKOV3) 모델에서 ⍺Her-CrNC에 의한 항암 효능 검증 실험 모식도 (a), ⍺Her-CrNC의 쥐 투여 후 경과 일수에 따른 종양 크기(b) 및 종양 무게(c) 변화 관측 결과. 난소암의 표적 유전자 PLK1 교정 효율(d) 결과. ⍺Her-CrNC의 투여 후 난소암의 조직학적 분석 (e,f,g) 결과

< 그림 2. 쥐의 난소암(SKOV3) 모델에서 ⍺Her-CrNC에 의한 항암 효능 검증 실험 모식도 (a), ⍺Her-CrNC의 쥐 투여 후 경과 일수에 따른 종양 크기(b) 및 종양 무게(c) 변화 관측 결과. 난소암의 표적 유전자 PLK1 교정 효율(d) 결과. ⍺Her-CrNC의 투여 후 난소암의 조직학적 분석 (e,f,g) 결과 >

 

우리 대학 생명과학과 석박사통합과정 양승주 학생이 제저자로 참여한 이번 연구는 국제학술지 `어드밴스드 사이언스(Advanced Science)'에 3월 29일 온라인 게재됐다. (논문명: An Antibody-CRISPR/Cas Conjugate Platform for Target-Specific Delivery and Gene Editing in Cancer) 

 

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단 및 보건복지부의 지원을 통해 이뤄졌다.

https://news.kaist.ac.kr/news/html/news/?mode=V&mng_no=36130


List of Articles
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
43 한진희 교수님 실험실 (김지은 Post-doc, 권정태 박사과정) Nature Neuroscience 개제 과사무실 2014.01.21 16059
42 최준호 교수, 대한민국학술원상 수상! 과사무실 2012.09.18 16150
41 김세윤 교수, 김은하 박사과정 학생 Science Advances 논문 게재(2017.04) / Prof. Seyun Kim and Eunha Kim, a Ph.D. candidate published a paper in Science Advances (2017.04) new new 생명과학과 2017.05.01 16239
40 김대수 교수, 제 58회 3-1 문화상 수상자로 선정 file 생명과학과 2017.02.02 16264
39 박우용 박사과정 학생(김미영 교수 실험실) Cancer Research 게재(2016.01) / Woo-Yong Park, a Ph.D candidate in Prof. Mi-Young Kim’s lab published a paper in Cancer Research (2016. 1) file 생명과학과 2016.01.22 16281
38 전상용 교수, 2009~2014 기초학문 약학분야 9위 선정 생명과학과 2016.10.04 16419
37 김선창 교수 실험실(양경석 박사과정) ACS Catalysis 논문게재 (2015.07) / Kyung Seok Yang (prof. Sun Chang KIm's Lab) published a paper in ACS Catalysis 과사무실 2015.08.20 16426
36 김은준 교수, 올해의 KAIST인상 수상 file 과사무실 2015.01.06 16462
35 전상용 교수, 차세대 면역항암제 플랫폼 개발 위한 공동연구협약 체결 / Professor Sangyong Jon, make a research-cooperation contract for developing next-genreation anti-cancer drug platform 관리자 2016.01.08 16591
34 '마크로젠 과학자상'에 카이스트 김진우 교수 선정 생명과학과 2017.09.12 16681
33 생명과학과 신임교원 강석조 박사 소개 (2010.01.01) 과사무실 2009.12.29 16826
32 생명과학과 신임교원 한진희 박사 소개 (2009.10.01) 과사무실 2009.10.06 16875
31 이주용 박사, 김세윤 교수, PNAS지에 논문 게재 / PhD Joo-Yong Lee and Prof, Seyun Kim published a paper in PNAS 생명과학과 2016.07.04 17076
30 최준호 교수 연구팀, 초파리 생체시계 유전자 'Twenty-four' 발견하여 Nature 발표 과사무실 2011.02.17 17167
29 김정현 박사과정 학생 (최길주 교수님 lab), AOCP 2015 우수 포스터상 1등 수상! / Junghyun Kim (PhD Candidate; Giltsu Choi's lab) won the Best poster award at AOCP 2015. file 생명과학과 2015.12.11 17367
28 허원도 교수, 박혜림 박사, 김나연 박사과정 학생 Nature Communications지 논문 게재(2017.06) file 생명과학과 2017.06.26 17378
27 허원도 교수, Chemistry & Biology지 표지논문 게재 과사무실 2014.07.22 17398
26 [한국경제] STRONG KOREA-한국인 과학자가 뛴다...생명과학 과사무실 2006.11.13 17645
25 허원도 교수, 2017년도 4월 「이달의 과학기술인상」 으로 선정 생명과학과 2017.02.07 17682
24 [한국경제] 한국인 생명과학자가 최근 발표한 주요 연구 과사무실 2006.11.13 17825
Board Pagination Prev 1 ... 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Next
/ 23