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- 조승우 교수팀, 심장질환 치료용 유도심근세포 생산 기술 개발
- 심장질환 치료용 유도심근세포 생산 기술 개발 생명시스템대학 생명공학과 조승우 교수 연구팀(진윤희 박사, 現 우리 대학교 의과대학 조교수)은 가톨릭대 서울성모병원 박훈준 교수 연구팀(김혁 박사)과 공동연구를 통해 난치성 심장질환의 치료를 위한 고품질 심근세포 생산 기술을 개발했다. 공동연구팀은 심장 미세 환경을 모사하는 생체 재료를 이용해 체세포를 심근세포로 전환시키는 직접 리프로그래밍의 효율 및 분화를 증가시키는 삼차원 세포 배양 시스템을 개발했다. 심장질환은 전 세계적인 주요 사망 원인으로, 국내에서는 암 다음으로 가장 흔한 사망 원인이다. 그 중에서도 심근경색증은 특히 사망률이 높고, 생존하더라도 심근경색증 이후 진행되는 만성 심부전을 초래한다. 근본적인 치료를 위해 줄기세포를 적용하는 임상 연구가 세계적으로 진행되고 있으나, 효과에 한계가 있으며, 그 한계를 극복할 해결책도 모호한 실정이다. 환자 시료(조직 혹은 혈액 샘플)에 존재하는 체세포를 원하는 다른 조직세포로 전환하는 ‘직접 리프로그래밍’은 면역 거부 반응, 암 발생, 윤리적 문제 등을 피할 수 있어 환자 맞춤형 세포 치료제 생산 기술로 주목받고 있는 기술이다. 하지만 대부분의 직접 리프로그래밍 기술은 유전자 조작을 통해 세포 전환을 시도한다는 점에서 안전성 문제가 지속적으로 제기돼 왔다. 최근 세포 내로 유전자 전달 없이 화합물 조합만을 가지고 유도심근세포를 제작하는 기술이 등장했으나 생산 효율 및 기능성이 매우 낮다는 한계점이 있다. 공동연구팀은 심장조직 특이적인 성분을 가공해 화합물 전달로 유도된 심근세포의 생산 효율을 높일 수 있는 세포 배양 플랫폼을 개발했다. 기존 세포 분화 기술에 비해 공동연구팀이 개발한 시스템은 실제 심장과 유사한 수준으로 심근세포를 제작하며 높은 생산 효율을 보였다. 또한, 개발된 배양 시스템을 통해 제작된 고품질의 유도심근세포가 심근경색이 유발된 실험 쥐의 심장 기능을 유의미하게 향상시킨다는 점을 검증했다. 조승우 교수는 “이번 연구는 실제 심장에 존재하는 복합적인 미세 환경을 제공해 뛰어난 안전성을 지닌 심근세포 생산 기술을 제시한 것”이라며 “향후 치료용 심근세포의 생산 기술에 적용돼 심근경색을 포함한 다양한 난치성 심장질환 환자의 치료에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.”고 연구의 의의를 설명했다. 본 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 바이오의료기술개발사업, 중견연구자지원사업과 기초과학연구원(IBS) 지원으로 수행됐으며, 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 12월 14일 게재됐다. 논문제목: Three-dimensional heart extracellular matrix enhances chemically induced direct cardiac reprogramming 논문주소: https://doi.org/10.1126/sciadv.abn5768
- 생명공학과 2022.12.26
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- 권호정교수님, 생화학분자생물학회(KSBMB) 회장 선출
- 생명공학과 권호정 교수님께서 금회 생화학분자생물학회 학술대회에서 2024년 생화학분자생물학회 회장으로 선출되셨습니다. 교수님께서 "학과 교수님과 구성원들의 그동안 따뜻한 격려와 성원에 깊이 감사드리며, 우리 학과와 대학의 지속적 발전을 위해 미력이나마 기여할 수 있도록 최선을 다하고자 합니다."라며 소회를 밝히셨습니다. [학회소개] 생화학분자생물학회 (KSBMB)는 현재 1만 7천여명의 회원을 보유한 바이오 분야 최대 규모의 학회로서, 연간 5번 이상의 학술행사 개최 및 3종의 정기 간행물과 웹진을 발간하고 있다. 또한 대한의학회에서 시상하는 의학학회 대상을 4회 수상하였으며 2019년에는 과학기술정보통신부 장관상을 수상한 우수한 학회로서, 명실공히 국내 바이오 분야의 대표학회로 자리매김하고 있다.
- 생명공학과 2022.06.03
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- 조승우 교수팀, 장기 맞춤형 오가노이드 배양 및 이식 플랫폼 개발
- 장기 맞춤형 오가노이드 배양 및 이식 플랫폼 개발 연세대학교 생명공학과 조승우 교수 연구팀은 생체 조직의 고유 성분을 활용해 오가노이드(Organoid)를 삼차원 배양할 수 있는 새로운 배양 지지체를 개발했다. 본 연구에서는 조직 내의 세포들은 모두 제거하고 조직 특이적 세포외기질(Extracellular matrix) 성분은 보존하는 탈세포(Decellularization) 공정을 이용해, 오가노이드 맞춤형 하이드로젤(Hydrogel) 지지체를 제작했다. ‘미니 장기’라고도 불리는 오가노이드는 장기의 구조와 기능을 매우 유사하게 모사할 수 있는 3차원 체외 모델로서, 질환 기전 연구, 신약 및 재생 치료제 개발 등에 활발히 사용되고 있다. 현재 대부분의 오가노이드 배양 소재로 사용되고 있는 동물 암 조직 유래 매트릭스는 안전성, 재현성, 고비용 등 여러 문제점이 있어 새로운 배양 지지체의 필요성이 매우 높다. 이에 본 연구진은 오가노이드를 효과적으로 유도ㆍ발달시킬 수 있으면서 기존 암 조직 유래 배양 소재를 대체할 수 있는 안전성 및 재현성이 뛰어난 새로운 배양 지지체를 개발했다. 본 연구에서는 위·장 조직의 탈세포 공정의 최적화를 통해, 위·장 특이적 세포외기질 성분을 잘 보존된 하이드로젤 지지체를 제작하였다. 독성 및 염증 반응 분석을 통해 안전성이 뛰어난 재료임을 검증하였고, 배치가 달라져도 세포외기질 성분의 차이가 거의 없음을 확인하였다. 또한, 위·장 조직 유래 하이드로젤에 오가노이드를 배양했을 때, 기존 상용화된 매트릭스와 동등한 수준의 고품질 위·장 오가노이드가 형성됨을 확인하였으며, 추가적으로 위·장 오가노이드 장기 배양 및 이식 치료에 효과적으로 활용될 수 있음을 검증하는 다양한 실험 결과들을 확보하였다. 이번 연구를 통해 개발한 장기 맞춤형 오가노이드 배양 지지체는 기존 오가노이드 배양 소재의 문제점인 배치 간 차이로 인한 낮은 재현성, 안전성, 고비용 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 따라서, 기존 소재를 대체해 대규모 신약 스크리닝, 환자 맞춤형 질환 모델링 등 다양한 전임상 연구의 플랫폼 기술로 활용될 수 있을 것으로 예상된다. 본 연구 결과는 세계적인 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 3월 30일 게재되었으며, 연세대 생명공학과 김수란 박사, 민성진 박사가 공동 제1저자로, 조승우 교수가 교신저자로 참여했다. [논문의 주요 내용 그림 설명; 장기 맞춤형 탈세포 조직 유래 오가노이드 배양 지지체 제작 및 개발한 지지체에서 형성된 위 및 장 오가노이드]
- 생명공학과 2022.05.03