KAIST 생명과학과동창회
  • News & Events
  • News

News

(왼쪽부터) 생명과학과 정현정 교수, 이주희 석박사통합과정

< (왼쪽부터) 생명과학과 정현정 교수, 이주희 석박사통합과정 >

 

CRISPR/Cas9 시스템을 이용하여 유전자교정을 일으킴으로써 암의 면역 치료를 유도하는 기술이 우리 대학 연구진에 의해 개발됐다. 

우리 대학 생명과학과 정현정 교수서울대학교 의과학과 정기훈 교수 공동연구팀이 CRISPR/Cas9 리보핵산단백질을 생체 내에 효과적으로 전달하는 나노복합체를 개발하여 면역 관문 유전자를 교정함으로써 항암 효과를 보이는데 성공했다고 밝혔다. 

암은 현대인의 건강을 위협하는 대표적인 요인으로 꼽히고 있다암의 치료 방법 중 면역 항암 요법은 부작용이 적고 높은 치료 성적을 보여 다양한 암 유형에 적용할 수 있다기존에는 항체 기반 치료법이 주로 임상에서 사용되고 있으며 다양한 고형암의 치료에 승인되었으나일시적인 효과로 반복 투여가 필요하다. 

CRISPR/Cas9 시스템은 유전체의 서열을 직접 정밀하게 교정할 수 있으며, DNA 이중가닥을 절단하는 Cas9 제한효소와 특정 서열을 표적하는 단일 가이드 RNA로 이루어진다유전자교정 치료제의 경우 일반적으로 바이러스 기반 치료 방법을 이용했으나 돌연변이 유발비특이적 표적 효과 등으로 인해 한계가 있다비바이러스 치료제로 Cas9 단백질 및 단일가닥 RNA를 이용하면 바이러스 치료보다 안전성을 높일 수 있으나 낮은 세포내 전달 효과로 치료 효능이 떨어진다. 전달 효율을 높이기 위해 기존에 다양한 방법이 개발되고 연구됐으나, 일반적으로 과량의 전달체물질을 사용함으로써 생체 내 독성 문제가 나타나는 한계점이 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 연구팀은 Cas9 단백질에 세포내 유입을 촉진하는 고분자를 접합시켜 극미량의 전달체물질로 고효율 전달이 가능한 Cas9 컨쥬게이트를 제작하여 활용했다. 

연구팀은 이러한 Cas9 컨쥬게이트단일 가이드 RNA 및 변형된 데옥시뉴클레오타이드(DNA)를 추가해 나노조립된 리보핵단백질 복합체(이하 NanoRNP)를 개발했다이 복합체는 Cas9 컨쥬게이트, RNA 및 DNA의 상호작용으로 쉽게 제작할 수 있고유전자 교정 치료제로써 단일 요법에 의해 항암 치료가 가능하다는 점이 장점이다. 

그림 1. (상단) NanoRNP 형성 과정. (하단) NanoRNP가 암세포의 사멸을 일으키는 원리와 과정.

< 그림 1. (상단) NanoRNP 형성 과정. (하단) NanoRNP가 암세포의 사멸을 일으키는 원리와 과정 >

 

우리 대학 생명과학과 석박사통합과정 이주희 학생이 제저자로 참여한 이번 연구 결과는 재료화학 분야 국제학술지 `케미스트리 오브 머티리얼즈(Chemistry of Materials)'에 12월 20일 字 온라인 게재됐다. (논문명 Nano-assembly of a Chemically Tailored Cas9 Ribonucleoprotein for In Vivo Gene Editing and Cancer Immunotherapy) 

NanoRNP의 경우 Cas9에 부착된 고분자가 강한 양이온성을 지녀 단일 가이드 RNA와 안정적으로 복합체를 형성시키며생체내 분해효소로부터 보호하여 활성을 향상시킨다본 연구팀은 NanoRNP를 피부암에서 많이 발현되는 프로그램된 세포사멸 리간드-1 (PD-L1) 유전자를 표적하는데 응용하였다. PD-L1은 면역 세포의 표면 수용체에 존재하는 프로그램된 세포사멸 수용체-1 (PD-1)과 상호작용하여 면역 세포의 반응을 억제해 암세포의 세포사멸 회피를 유도한다. 

연구팀은 NanoRNP를 이용하여 PD-L1 유전자의 교정으로 유전자결손을 유도하여면역 세포들이 활성화되고 종양미세환경의 변화로 면역 세포에 의한 암세포 사멸이 유도됨을 확인했다. 

연구팀은 이번 연구 결과를 응용해 향후 암 뿐만 아니라 유전 질환 등 다양한 질병에 적용함으로써 연구를 확대 및 발전시켜 나갈 수 있을 것으로 기대하고 있다. 

 

한편 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업범부처전주기의료기기연구개발사업 및 KAIST End Run 사업의 지원을 통해 이뤄졌다.

그림 2. 나노조립된 리보핵단백질 나노복합체(NanoRNP)는 Cas9 단백질을 암세포로 운반하여 핵 안으로 효과적으로 전달되게 하여 유전자 교정을 일으킴(커버 이미지 일부 활용).

< 그림 2. 나노조립된 리보핵단백질 나노복합체(NanoRNP)는 Cas9 단백질을 암세포로 운반하여 핵 안으로 효과적으로 전달되게 하여 유전자 교정을 일으킴(커버 이미지 일부 활용) >

 

 


List of Articles
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
92 [조선일보] 생명과학과 김정회교수팀...자일리톨 추출 신기술 개발 과사무실 2007.08.29 13829
91 [조선일보] 김재섭 교수 고열에도 뇌손상 막는 유전자 최초 발견 과사무실 2005.01.31 11892
90 [조선일보] AMPK유전자, 암세포 치료에도 이용...정종경 교수팀 과사무실 2007.05.08 11839
89 [조병관 교수님] 한국연구재단, 노화 방지하고 회춘하는 방법 제시 생명과학과 2022.01.13 334
88 [조병관 교수님] 카이스트 조병관 교수팀, 합성생물학 기반 차세대 미생물 대사 조절 밸브 개발 생명과학과 2022.04.15 744
87 [조병관 교수님] 이산화탄수 흡수해 아세트산 만드는 '친환경 미생물' 5종 발견 생명과학과 2022.06.17 2471
86 [조병관 교수님] 대량의 고농도 일산화탄소를 고부가가치 바이오케미칼로 전환하는 기술 개발 생명과학과 2022.07.15 161
» [정현정 교수님] 유전자 가위로 생체 내 정밀한 유전자 교정에 의한 면역 항암 치료​ 생명과학과 2022.01.18 403
84 [정원석 교수님] 카이스트, 노화된 뇌에서 생겨난 비정상적 별아교세포 ‘아프다(APDA)’발견 생명과학과 2022.08.08 211
83 [정원석 교수님] 제28회 삼성휴먼테크 논문대상에서 생명과학과 변유경 학생 은상 수상​ 생명과학과 2022.03.02 356
82 [전상용 교수님] 항암치료용 인공탄수화물 기반 나노의약 개발​ 생명과학과 2022.07.12 194
81 [임정훈 동문교수님] “초파리로 루게릭병 잡는다” 임정훈 분자생물학자 생명과학과 2022.04.04 393
80 [이주형 학부생] 포스텍SF 어워드에서 생명과학과 학부생 이주형, 단편 부문 가작 선정 생명과학과 2022.02.10 317
79 [이승희 교수님] 신경전달물질 소마토스타틴의 알츠하이머 독성 개선효과 발견​ 생명과학과 2022.07.25 189
78 [이승재 교수님] 국내 연구팀, 예쁜꼬마선충을 이용 새로운 항노화 단백질 찾아 생명과학과 2021.12.13 356
77 [이승재 교수님] 건강한 장수를 유도하는 돌연변이 유전자 발굴 생명과학과 2021.11.24 245
76 [오병하 교수님] 오미크론에도 듣는 범용 항체, 국내에서 개발 생명과학과 2022.02.04 279
75 [오병하 교수님] 뉴스의인물/ KAIST 생명과학과 오병하 교수 생명과학과 2022.03.21 365
74 [연합뉴스]신종 박테리아 5개중 1개꼴 한국과학자 발견...이성택교수 과사무실 2007.04.04 14860
73 [송지준 교수님] 호르몬 조절 원리와 구조 밝혀냈다 생명과학과 2022.05.06 422
Board Pagination Prev 1 ... 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Next
/ 20