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KAIST-생명연, 세계 첫 완전 무이종 인간 장 줄기세포 대량 배양 성공…"기술이전 가능"

국내 연구진이 세계 최초로 동물 성분을 배제한 완전 무이종 (xenogeneic-free) 인간 장 줄기세포를 대량 배양하는데 성공했다. 연구진은 이를 활용해 환자 맞춤형 줄기세포를 활용한 재생 치료가 가능할 것으로 기대했다. KAIST는 생명화학공학과 임성갑 교수 연구팀이 한국생명공학연구원 국가아젠다연구부 손미영 줄기세포융합연구센터장 연구팀과 공동으로 인간 장 줄기세포 재생 치료 플랫폼을 개발했다고 12일 밝혔다. 이 플랫폼은 매트리젤이나 젤트렉스 같은 동물성 성분의 기능을 100% 대체할 수 있다. 줄기세포 증식 속도가 30일 동안 기존대비 24배나 빠르다. 또 30회 이상 계대 배양할 수 있다. 세포 은행 시스템을 적용할 수 있다는 것도 장점이다. 동물 유래 물질없이 배양에 최적인 '엑스에프 디스크'(XF-DISC)에서 이 줄기세포는 90% 이상이 줄기세포능을 유지했다. 손미영 센터장은 "ALI(공기노출배양) 방식을 활용해 실험실(in vitro)에서 장 조직 분화 모델을 구축했다"며 "내강이 밖으로 드러난 장모델이기 때문에 향후 약물 테스트나 장내 미생물 스크리닝에 적용 가능할 것"으로 기대했다. 손 센터장은 또 "약물 처리를 통한 장상피 손상 동물모델과 염증성 장질환 동물모델 등 2종에 무이종 환경에서 배양된 장 줄기세포를 이식해 이종이식 및 재생치료 효과를 검증했다"고 덧붙였다. 연구진은 "막박코팅과 무이종 조건에서 만들어진 줄기세포의 기술이전이 모두 가능하다"며 "동물실험도 모두 마쳤기에, 조기 상용화가 가능하다"고 설명했다. KAIST 임성갑 교수는 “기존 줄기세포 배양 방식을 넘어, 동물 유래 성분을 완전히 배제한 혁신적인 무이종 배양 플랫폼을 개발한 중요한 전환점"이라며 "특히, 인간 장 줄기세포의 대량 배양, 장기배양 및 이식 가능성을 세계 최초로 입증했다"고 말했다.

2024.12.12 11:47박희범

서울대, 뇌경색 후유증 줄기세포 치료제 첫 개발

국내 연구진이 뇌경색 후유증을 혁신적으로 치료할 수 있는 방법을 줄기세포에서 찾았다. 서울대학교는 치의학대학원 장미숙 교수 연구팀은 유전자 조작 없이 화학적 리프로그래밍을 통해 치료 효능이 향상된 줄기세포 치료제를 세계 최초로 개발했다고 10일 밝혔다. 연구팀은 인간 중간엽 줄기세포 유래 유도성상교세포(ghMSCs)를 이용했다. 이 세포는 뇌에서 신경세포 생존과 기능에 필요한 뇌 조직 환경을 조성하는데 중요한 역할을 한다. 뇌경색은 심혈관 질환에 이어 전 세계적으로 사망 원인 2위를 차지하는 질병이다. 특히 허혈성 뇌경색은 전체 뇌경색의 80% 이상을 차지한다. 현재 혈전용해제와 같은 치료법이 존재하지만, 이러한 치료법은 발병 초기 단계에서만 효과적이다. 50%의 환자는 기대한 치료 효과를 보지 못한다. 또한, 기존 치료법은 이미 손상된 뇌 조직의 회복을 촉진하지 못하기 때문에 많은 환자가 신경학적 후유증에 시달리고 있다. 또 줄기세포 치료법이 나와 있으나 경제성이 낮고 만성 질환에서는 치료 효과가 미미하다. 연구팀은 새로운 치료제 개발을 위해 우선 유도성상교세포의 분화 방법을 확립했다. 유전자 발현 분석을 통해 약 300개의 유도성상교세포 차등 발현 유전자를 확인했다. 이 가운데 8개의 성상교세포 관련 마커와 약 20개의 세포 보호 및 성장인자 관련 유전자를 발굴했다. 또 발굴된 표적 분자인 케모카인수용체(CXCR2)를 통해 유도성상교세포 이식 후 산소-포도당 결핍 뇌 조직 절편에서 세포 보호와 신경 재생 효과도 확인했다. 또한, 뇌경색 후유증 동물 모델에서 유도성상교세포가 뇌 조직 재생과 신경 회로 회복에 미치는 효과를 MRI(핵자기공명) 및 행동 실험을 통해 입증했다. 유도성상교세포는 뇌 경색 부위를 최대 4주간 감소시키고, 신경 손상을 완화해 동물 행동 개선 효과를 보였다. 또한, CXCR2 신호전달이 유도성상교세포의 치료 핵심 역할을 한다는 점도 확인했다. 이와함께 한양대 의과대학 고성호 교수 연구팀은 뇌경색 후유증 동물모델을 이용해 이 치료제의 효과를 규명했다. 장미숙 교수는 "이 치료제는 기존 중간엽 줄기세포에 비해 신경 보호 및 재생 효과가 우수하다"며 "뇌경색 후유증으로 고통받는 환자들에게 효율적인 치료법을 제공할 수 있을 것"으로 기대했다. 연구는 보건복지부 산하 보건산업진흥원 첨단의료기술개발사업 지원을 받아 수행됐다.

2024.12.10 17:11박희범

흰머리, 검은 머리로 되돌릴 수 있을까

흰머리는 잔주름이나 관절통과 마찬가지로 노화의 징후로 여겨진다. 그러나 일부 사람들은 젊었을 때부터 흰머리가 나기도 한다. 과연 흰머리를 다시 검은 머리로 되돌릴 수 있을까. 이 같은 궁금증에 과학 매체인 라이브 사이언스는 전문가들의 의견을 종합해 설명했다. 외신에 따르면, 2021년에 진행된 소규모 연구에서는 피험자가 강한 스트레스를 받을 때 머리카락이 하얗게 변한 것이 확인됐다. 흥미롭게도 '검은 머리가 흰머리가 됐다가 다시 검은 머리로 돌아가는' 경우도 발견됐는데, 이는 피험자가 휴가 중에 스트레스를 해소했기 때문으로 추정됐다. 즉, 일시적으로 스트레스가 해소되면 흰머리가 검은 머리로 돌아갈 수 있다는 것이다. 하지만 대부분의 경우 스트레스가 해소된다고 해서 흰머리가 원래대로 돌아가는 것은 아니다. 2021년 논문의 공저자이자 컬럼비아대학교 로버트 N. 버틀러 고령화센터 행동의학과 마틴 피카드 부교수는 "시간의 화살은 한 방향으로만 가고 있다. 머리카락은 되돌릴 수 없는 이유로 색을 잃는다"고 설명했다. 프랑스 혁명 시절 마리 앙투아네트의 머리카락이 사형 직전에 하얗게 변했다는 이야기도 있다. 그러나 라이브 사이언스는 "하루나 며칠 간 스트레스로 인해 머리 색깔이 결정되는 것은 아니다"라고 지적했다. 마이애미 대학의 피부외과 안토넬라 토스티 교수는 흰머리는 개별 스트레스보다 환경 요인이 더 큰 영향을 미칠 수 있다고 했다. 그는 "흡연이나 대기오염 같은 산화 스트레스는 흰머리 위험을 확실히 높인다"고 말했다. 항산화 물질이 풍부한 식사는 산화 스트레스로 인한 세포나 DNA 손상을 줄이고 노화 영향을 완화할 수 있다는 증거가 축적돼 있다. 그러나 블루베리나 피칸넛 같은 항산화 물질을 섭취함으로써 흰머리를 방지할 수 있는지 여부는 아직 잘 알려져 있지 않다. 외신에 따르면, 안타깝게도 개인적·환경적 스트레스를 줄인다고 해서 흰머리가 되는 것을 완전히 막을 수는 없다. 50세까지 절반 이상의 사람이 흰머리가 나기 시작하며, 일찍 흰머리가 나는 사람 대부분은 스트레스보다 유전적 요인이 크게 작용할 가능성이 있다. 뉴욕 마운트사이나이 병원의 피부과 요슈아 체히너 의사는 “가족 중에 일찍 흰머리가 나는 사람이 있다면, 당신도 일찍 흰머리가 날 수 있다. 흰머리가 원래대로 돌아가는 건 본 적이 없다”면서 “이는 모낭 자체에 영구적인 변화가 일어났음을 보여주는 것일지도 모른다"고 말했다. 2023년 연구에서는 머리카락에 색을 입히는 멜라노사이트(포유류나 조류에서 멜라닌을 생성하는 세포) 줄기세포가 모낭 뿌리에서 움직이지 못하게 돼 성장 중인 머리카락에 색을 입힐 수 없게 되는 것이 흰머리의 원인일 수 있다고 밝혔다. 토스티 교수는 치료를 통해 멜라노사이트 줄기세포를 다시 활성화해 흰머리를 검은 머리로 만들 수 있을지 모른다고 주장하지만, 현재로서는 이를 실현하는 방법이 개발되지 않았다. 체히너 교수는 "지금으로서는 흰머리를 고치는 유일한 방법은 솜씨 좋은 컬러리스트를 찾아 염색하는 것"이라고 말했다.

2024.11.24 18:23백봉삼

KAIST 이광형 총장 '필연기술·대응전략'주제 국회서 특별강연

KAIST 이광형 총장이 국회 과학기술정보방송통신위원회(위원장 최민희) 위원과 일반국민들을 대상으로 과학기술에 대한 인식 제고에 나선다. 국회 과방위는 오는 27일 국회도서관 대강당에서 '21세기 필연 기술과 대한민국 전략'을 주제로 '특별 강연'프로그램을 마련했다. 이 행사는 '필연기술'에 대해 이 총장의 지식과 정책 방향을 국회 과방위 소속 위원과 국회의원 보좌진, 그리고 일반 국민에 전하기 위해 마련했다. 이 총장은 이날 인공지능(AI), 유전자가위, 줄기세포, 기후·에너지 등 ʻ필연기술ʼ과 이에 우리가 어떻게 대응할 것인가에 대해 얘기할 계획이다. 이광형 총장은 "인류 발전의 원리를 살펴보면 환경과 인간의 상호작용을 통해 역사가 만들어져 왔다}ʼ라며, "첨단 과학기술이라는 환경과 인간이 어떻게 상호작용하며 미래를 대비하는지, 그리고 대한민국이 필연기술을 활용해 번영하려면 어떤 전략을 펼쳐야 할 지 이야기하는 기회가 될 것"이라고 말했다.

2024.09.23 08:35박희범

줄기세포 가능한 '엑소좀치료제' 시판 "언제쯤…"

약물탑재가 가능해 차세대 신약 후보로 주목받는 '엑소좀 치료제'를 안전하게 개발할 수 있는 새로운 분석법이 개발됐다. 한국연구재단은 엑소좀의 정확한 생체 내 분포평가가 가능한 정량분석 방법을 개발했다고 5일 밝혔다. 이 연구는 오송첨단의료산업진흥재단 조영우(제1저자 및 교신저자), 노영욱 박사(교신저자) 연구팀과 한국기초과학지원연구원(KBSI) 박혜선 박사, 조미영 연구원(제1저자) 연구팀이 공동으로 수행했다. 엑소좀 기반 치료제는 살아있는 세포에서 분비되는 세포외소포(단백질 전달체)를 분리, 정제해 개발하는 첨단바이오의약품 중 하나다. 치료제나 질병 진단 도구, 약물전달체 개발이 활발하다. 그러나 명확한 분석방법이 없어 전 세계적으로 임상시험 진입에 어려움을 겪고 있다. 엑소좀 치료제가 시판된 사례도 없다. 연구팀은 엑소좀의 생물학적 특성을 유지하면서 생체 내 분포를 정확히 측정하기 위해 단백질이나 RNA를 이용한 분석에 집중했다. 연구팀은 먼저 엑소좀에 미토콘드리아 DNA가 존재한다는 사실을 확인했다. 이 일은 사람 세포에서 나온 엑소좀을 실험동물에 투여한다면 분석 대상이 명확히 구별될 수 있다는 의미다. 연구팀은 이 같은 시험법에 따라 변형되지 않은 엑소좀을 검출하고 정량 PCR 방법(DNA를 증폭시키는 기술)으로 분석한 결과, 다양한 세포에서 분리된 엑소좀이 가진 미토콘드리아 양에 차이가 있음을 확인했다. 실제 설치류 꼬리 정맥에 투여한 엑소좀 생체 내 분포 평가에서는 엑소좀 투여 후 모든 장기에 걸쳐 광범위하게 분포한다는 것을 검증했다. 기존 영상분석과 정량 PCR방법을 비교 분석해 시험법의 타당성도 입증했다. 미토콘드리아 DNA는 종 식별을 위한 신뢰 도구로 사용하고 있다. 조영우 연구원은 “이번 연구는 변형되지 않은 엑소좀의 생체 내 분포를 정확히 평가할 수 있어 엑소좀 기반 치료제 개발에 중요한 정보를 제공할 수 있다”며 “엑소좀 치료제 임상 승인을 신속하게 진행하는데 과학적 근거를 제공할 것으로 기대된다”고 밝혔다. 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 바이오‧의료기술개발사업 지원으로 수행됐다. 연구결과는 세포외소포 연구 분야 국제학술지 '세포외소포지(Journal of Extracellular Vesicles)'(7월 17일자)에 게재됐다.

2024.08.05 16:15박희범

'합성고분자 만능줄기세포' 세계 첫 대량 생산…의료계 "화제"

국내 연구진이 생체 적합성 합성 고분자를 활용한 줄기세포 플랫폼을 개발했다. 세계 처음 동물 유래 물질 배제 환경(제노-프리)서 10회 이상 계대 배양에도 성공했다. 줄기 세포 대량생산 길이 열린 셈이다. KAIST는 생명화학공학과 임성갑 교수 연구팀이 한국생명공학연구원 줄기세포융합연구센터 손미영 박사 연구팀과 공동으로 제노-프리 환경에서 인간 전분화능 줄기세포 배양 플랫폼을 개발했다고 17일 밝혔다. 세포치료제로 이용하는 줄기세포 배양은 그동안 동물 병원체의 전파 위험과 생산공정 간 변동성이 큰 동물 유래 물질에 의존해 왔다. 이에 한국 연구진이 동물 유래 성분을 완전히 배제한 신개념 줄기세포 배양 플랫폼을 개발하고 특히 인간 유도만능줄기세포(hiPSC)의 장기 대량 배양이 가능함을 세계 최초로 입증했다. 연구팀은 생체 적합성 합성 고분자를 스크리닝/최적화한 뒤 배양 기판에 코팅했다. 연구팀은 또 인간 전분화능 줄기세포에 장기적으로 안정적인 부착 기반을 제공할 수 있는 줄기세포 배양 플랫폼을 개발했다. 합성 고분자를 사용하기 때문에 법적, 윤리적인 문제에서도 완전히 벗어났다. 연구팀은 이 줄기 세포의 계대 배양 성능 평가 결과 기존 표준 줄기세포 배양 코팅제인 매트리젤과 비교해 성능 손실이 전혀 없다는 것도 확인했다. 손미영 박사는 "제노-프리 환경에서 10회 이상 장기 계대 배양할 수 있음을 입증한 사례로는 세계 처음"이라고 이번 연구 의미에 대해 부연설명했다. KAIST 임성갑 교수는 “인간 유도만능줄기세포(hiPSC)의 장기 배양이 가능함을 세계 최초로 입증했다"며 "향후 개발된 플랫폼의 상용화 및 대규모 생산이 가능하도록 후속 연구를 진행할 예정"이라고 말했다. 연구에는 KIST 조영학 박사와 KRIBB 이하나 박사, KAIST 정원지 학생 연구원이 제1 저자로 참여했다. 연구성과는 국제 학술지 '어드벤스드 머티리얼스 온라인판(7월 17일)에 게재됐다. 연구는 △산업부 바이오산업핵심기술개발사업 △한국연구재단 △과기부 코리아 바이오 그랜드 챌린지 사업 △범부처 재생의료기술개발사업 △한국생명공학연구원 주요 사업의 지원을 받았다.

2024.07.31 16:23박희범

줄기세포로 에이즈 환자 7번째 완치...과기계 '갸우뚱'

에이즈(AIDS, 후천성면역결핍증) 바이러스 HIV에 감염된 독일의 60세 남성이 줄기세포 이식 후 완치된 7번째 사례가 보고됐다. 연구진들은 그러나 완치 이유에 대해서는 아직 명확히 설명하지 못했다. 다섯차례의 성공 사례는 모두 줄기세포 기증자 CCR5 유전자에 델타-32 결손 돌연변이 한쌍을 보유한 경우였다. 이 돌연변이 한쌍이 HIV가 세포 속으로 들어가지 못하게 막는다. 그러나 이번 치료에서는 이 결손 돌연변이가 하나였다. 이는 조혈모세포 기증자의 델타-32가 반드시 한쌍이 아니라, 하나만 존재해도 치료가 가능하다는 것을 의미한다. HIV 치료 기회가 그만큼 커진 것이다. 국제 에이즈 학회는 지난 24일 독일 뮌헨에서 제25회 학술대회를 열고, 이같이 보고 했다고 과학학술지 네이처가 26일자(현지시간)로 보도했다. 사실 혈액암 치료를 위해 골수 이식을 받은 후 HIV가 없어진 첫 사례는 '베를린 환자'로 알려진 티모시 레이 브라운이다. 연구팀은 "HIV는 CCR5수용체를 통해 세포 속으로 들어가 일반 세포의 면역을 무력화시켜 나간다"며 "그러나 델타-32결손 돌연변이 한쌍이 있을 경우 HIV가 세포 속으로 들어가지 못한다"고 설명했다. 멜버른의 피터 도허티 감염 및 면역 연구소의 샤론 류윈 박사는 "이번에 치료한 독일 60대 남성의 경우는 HIV 치료가 CCR5 유전자에만 국한되지 않는다는 메시지를 나타낸다"고 말했다. 대략 1%의 유럽인은 CCR5 델타-32 돌연변이 한쌍을 갖고 있다. 반면 10%는 델타-32 돌연변이 유전자를 하나만 갖고 있다. 캘리포니아 대학교 샌디에이고의 HIV 연구자인 사라 웨이벨 박사는 “이 사례는 HIV 치료에 대한 가능성을 확대한 것"이라며 "전 세계적으로 약 4천만 명이 HIV에 감염되어 있다"고 설명했다. 이 환자를 치료한 의료진은 "CCR5 유전자 돌연변이 한쌍을 가진 줄기세포 기증자를 찾을 수 없었지만, 델타-32 돌연변이 유전자 하나를 가진 여성 기증자를 찾았다"며 "2015년 줄기세포를 한 달 동안 이식했다"고 덧붙였다. 연구팀은 "2018년엔 HIV를 억제하는 항레트로바이러스 약물 복용을 중단했다"며 "6년이 지난 현재, 환자 몸에서 HIV 복제 증거를 찾을 수 없었다"고 말했다. HIV에 감염된 환자에 CCR 델타-32 돌연변이가 없는 일반 기증자의 줄기세포(조혈모세포)를 이식할 경우 HIV를 억제하는 항레트로바이러스 요법을 중단한 지 몇 주에서 몇 달 후에 바이러스가 다시 나타난다. 연구자들은 현재 왜 이 두 번째 이식이 성공했는지 분석 중이다.연구자들은 우선 항레트로바이러스 치료가 체내 HIV 바이러스 양을 크게 감소시켰다고 봤다. 또 줄기세포 이식 전의 화학요법이 면역 세포를 많이 죽이기 때문에 이식된 기증자 세포는 남은 숙주 세포를 외부 물질로 인식하고 파괴하며, 그 안에 있는 바이러스도 함께 제거한 것으로 예측했다. 숙주의 골수 줄기세포가 기증자의 세포로 신속하고 완전하게 대체되는 점도 중요한 치료 요인일 수 있다고 예상했다. 환자와 기증자 모두 CCR5 유전자 돌연변이를 하나씩 가지고 있었던 사실도 바이러스가 세포에 들어가는 것을 막는 추가 장벽을 만들었을 수 있다고 연구팀은 부연 설명했다.

2024.07.27 23:43박희범

인간 줄기세포로 만든 뇌 탑재한 로봇 나왔다

중국 연구진이 인간의 줄기세포로 만들어진 뇌를 탑재한 로봇을 개발했다고 IT매체 BGR이 2일(현지시간) 보도했다. 해당 기술 연구를 주도한 중국 톈진 대학 연구진은 해당 기술을 '브레인 온 어 칩'(brain-on-a-chip)이라고 설명하며, 로봇이 다양한 작업을 수행하도록 뇌를 훈련시키는 작업을 해왔다고 밝혔다. 로봇을 구동하는 줄기세포 두뇌에는 신경 인터페이스 칩에 부착돼 있으며, 이 칩이 로봇 전체를 구동한다. 연구진들은 해당 프로젝트에 대해 "세계 최초의 오픈소스 브레인 온 칩 지능형 복합 정보 상호작용 시스템"이라고 밝혔다. 연구진들은 줄기세포의 뇌를 훈련시켜 로봇이 다양한 부품을 사용해 물건을 집어 올리고 옮기도록 했다. 이 로봇에는 눈이 없고 전기 신호와 감각을 통해서만 반응한다. 중국 톈진대학교는 이 기술이 향후 하이브리드 인간-로봇 지능으로 이끌기를 기대하고 있다. 이 로봇의 핵심은 체외에서 배양된 뇌 오가노이드(organoid)다. 오가노이드는 줄기세포를 시험관에서 키워 사람의 장기 구조와 같은 조직을 구현하는 것을 말한다. 해당 오르가노이드는 전극 칩과 결합되어 브레인 온 칩의 기반을 형성하게 되는데, 이런 기술은 과학자들이 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)라고 부르는 새로운 기술 트렌드 중 하나다. 현재까지 BCI 기술을 선보이는 기업 중 잘 알려진 곳은 일론 머스크의 뉴럴링크다. 뉴럴링크는 뇌에 직접 컴퓨터 칩을 이식해 생각 만으로 컴퓨터를 제어할 수 있는 능력으로 많은 이들의 주목을 받았다. 하지만, 중국 연구진이 개발한 로봇은 인간의 뇌를 로봇에 넣어 BCI가 할 수 있는 일을 확장하려 하고 있다. 연구진은 머리 위에 뇌가 있는 로봇 사진을 공개했다. 하지만, 이 뇌 오가노이드는 단지 보여주기 위한 것이며, 실제 로봇을 제어하는 실제 뇌는 아니라고 연구진은 설명했다. 하지만, 향후 몇 년 안에 멋진 BCI 구동 로봇이 출시되는 날이 기대된다고 밝혔다.

2024.07.03 10:59이정현

장 건강 좌우하는 건 미생물이 아니라 '1409 단백질'이었다

장 건강을 지키려면 특정 미생물이 분비하는 단백질에 주목해야 한다는 연구결과가 나와 관심을 끌었다. 이 단백질이 장 줄기세포 재생을 좌우한다는 사실이 밝혀졌다. 한국생명공학연구원(원장 김장성)은 실험동물자원센터 이철호, 김용훈 박사 연구팀이 한국표준과학연구원(원장 이호성) 강덕진 박사 연구팀과 공동으로 장내 미생물에서 유래한 신규 단백질이 장 항상성을 유지한다는 사실을 규명했다고 8일 밝혔다. 연구팀은 이 연구결과가 장 노화나 장 손상 억제를 위한 장내 미생물 유래 신규 치료제 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대했다. 연구팀은 장 미생물 중 하나인 아커만시아 뮤시니필라(Akkermansia muciniphila, 이하 아커만시아)에 주목했다. 아커만시아는 장 점막층에 서식하는 균주다. 장 건강 유지 기능과 함께 대사질환을 포함한 당뇨, 염증성 질환 및 암 치료에 도움을 주는 것으로 학계에 보고된 미생물이다. 연구팀은 아커만시아가 분비하는 단백질 'Amuc_1409'를 분석한 결과 이 단백질이 장 줄기세포 재생 능력을 조절한다는 사실을 밝혀냈다. 장 항상성을 유지하는데 중요한 역할을 한다는 것이다. 'Amuc_1409'는 인간과 마우스 장 오가노이드 모델에서 장 줄기세포 증식과 장 상피세포로의 성장을 활성화하고 방사선에 노출되거나 항암제로 인해 손상된 장의 재생을 촉진했다. 노화로 인해 장 줄기세포 재생 능력이 저하된 마우스 모델과 고령 마우스로 제작한 장 오가노이드에 이 'Amuc_1409'를 투여한 결과 장 줄기세포 수와 재생 능력이 회복되는 것을 확인했다. 연구팀은 이 같은 장 건강 개선 효과가 생기는 이유도 규명했다. 'Amuc_1409'가 세포와 세포를 이어주는 분자인 상피 카데린 단백질과 결합해 장 줄기세포 재생 신호전달 체계를 활성화한다는 것이다. 이 연구와 관련한 논문은 제1저자로 생명연 강은정 박사 과정 연구원과 김재훈 박사, 표준연 김영은 박사가 올랐다. 생명연 이철호‧김용훈 박사, 표준연 강덕진 박사는 교신 저자로 이름을 올렸다.연구책임자인 이철호 박사는 “출연연 간 협력 연구를 통해 'Amuc_1409'의 장 항상성 유지능력과 그 기전을 규명한 것”이라며, “향후 노화 또는 손상에 의한 다양한 장 질환에서 장 건강 개선을 위한 새로운 치료제 개발에 기여할 수 있을 것"으로 기대했다. 이 연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈 온라인판(4월 6일)에 게재됐다. 연구 예산은 한국연구재단 바이오의료기술개발사업과 생명연 주요사업 지원을 받았다.

2024.05.08 14:11박희범

이엔셀, 코스닥 상장 예비 심사 통과

이엔셀은 지난 11일 한국거래소 코스닥시장본부로부터 상장 예비 심사를 통과했다고 밝혔다. 향후 금융위원회에 증권신고서를 제출하고, 본격적인 공모 절차에 돌입할 예정이며, 대표주관회사는 NH투자증권이다. 이엔셀은 기술특례상장을 위한 기술성 평가에서 한국거래소가 지정한 기술보증기금과 이크레더블로부터 각각 A등급을 획득한 바 있다. 이엔셀은 글로벌 수준의 GMP(우수의약품 제조 관리 기준) 시설 운영 시스템과 품질 및 제조 관리 핵심기술을 바탕으로 세포‧유전자치료제 특화 CDMO 사업을 전개하고 있다. CDMO는 고객사가 요청한 의약품 규격에 따른 위탁생산(CMO)에 개발(Develop)의 개념을 더한 것으로 생산공정 최적화, 품질시험 최적화, CMC(Chemistry Manufacturing Control) 등 신약 개발 과정 전반을 책임진다. 특히 세포 및 유전자치료제 생산, 인허가 과정을 겪으며 쌓아온 기술 및 노하우로 고객사가 빠르게 임상 단계에 진입할 수 있도록 지원하고, 최신 규제나 환경 변화 등 다양한 문제에 대한 솔루션을 제공한다. 이엔셀의 주요 고객사는 GMP 시설이 없는 제약사, 바이오벤처, 국공립 연구소 및 대학 등이며, 현재 17개사와 33건의 프로젝트를 진행해 2023년 매출 105억원을 기록했다. 이엔셀은 세포‧유전자치료제 분야 신약 개발에도 집중하고 있다. 차세대 중간엽 줄기세포 치료제 EN001은 탯줄 유래 중간엽 줄기세포(MSC)를 기반으로 하는 근육질환 치료제로 현재 샤르코-마리-투스병(CMT), 뒤센 근위축증(DMD)을 적응증으로 임상시험을 진행 중이며, 2022년 식품의약품안전처 개발단계 희귀의약품(ODD)으로 지정됐다. 장종욱 이엔셀 대표는 “세포‧유전자치료제 CDMO 산업은 제조 방법이 다양해 표준화가 어렵고 관련 규제를 마련 중인 만큼 국가적 관심도가 매우 높은 신성장 산업”이라며 “국내 CDMO 서비스 사업자 중 최다 수행 실적을 보유한 이엔셀은 이번 코스닥 상장을 발판 삼아 글로벌 세포‧유전자치료제 CDMO 시장이라는 블루오션을 향해 나아가겠다”는 포부를 전했다.

2024.04.13 10:08조민규

생명연, 고순도 줄기세포 대량 배양 성공

재생치료 등에서 수요가 높은 고순도 줄기세포를 대량으로 만드는 기술이 개발됐다. 한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연)은 줄기세포융합연구센터 손미영 박사팀(제1저자 권오만 박사)이 인간 장(腸) 오가노이드에서 장 줄기세포를 농축 배양할 수 있는 기술을 세계 처음 개발하는 데 성공했다고 7일 밝혔다. 이 기술은 인간 장 줄기세포를 대량 배양 및 동결 보관할 수 있다. 연구진은 향후 재생치료제 개발 및 다른 신약 개발 기초연구에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대됐다. 오가노이드는 줄기세포나 조직공학 기술을 활용해 제작한 인체 장기유사체로 매우 높은 수준으로 인체 장기를 모사할 수 있다. 동물 대체실험이나 신약 개발, 재생치료 등의 분야에서 많이 활용된다. 또 줄기세포는 신체를 구성하는 세포로 분화하는 능력이 있어 재생, 인공장기 형성, 세포 치료 등에 이용 가능하다. 그러나 줄기세포는 생체 내에서 한정된 양으로만 존재할 뿐 아니라 배양이 어려운 단점이 있다. 또 채취하면 안정적인 보관이 필수적인데, 장기간 보관이 어려워 안전하고 효율적으로 줄기세포를 얻을 수 있는 기술 개발 수요가 늘 따라 다녔다. 연구팀은 인간 전분화능 줄기세포를 이용해 만든 3차원 장 오가노이드에서 고순도 인간 장 줄기세포 집합체를 대량 배양할 수 있는 기술을 개발했다. 단일 세포 전사체 분석을 통해 장 줄기세포 집합체들이 고농축 되어 있음을 확인하고 이를 분리‧배양하는데 성공했다. 연구진 장 줄기세포로 동물모델 세포 조직 재생 확인 연구팀은 "화학적 조성이 명확한 배지 환경에서 인간 장 줄기세포를 배양할 수 있게 됐다는 의미가 있다"고 설명했다. 연구팀은 생산된 장 줄기세포 집합체가 마우스 동물모델의 손상된 장 상피 세포 조직을 재생시키는 것을 확인했다. 이는 치료제로서의 이용 가능성이 있다는 것을 의미한다. 손미영 박사는 “향후 재생치료제로 개발 가능한 임상 등급의 인간 장 줄기세포를 대량 생산할 수 있는 기반 기술을 확보했다”며 “세포를 공기 중에 노출해 분화를 유도하는 기체-액체 계면(Air-Liquid Interface) 분화법을 이용해 2차원 장 줄기세포를 입체적 구조를 가진 장 상피 세포로 분화하는 기술도 같이 개발했다”고 설명했다. 장 오가노이드는 내부가 비어있는 내강(內腔, lumen)을 중심으로 상피 세포와 세포 외 기질이 둘러싸고 있는 둥근 공 형태다. 장 상피 세포가 내부의 내강에 접근하기 어려워 다양한 응용 연구에 활용하기 어렵다는 한계가 있었다. 연구팀은 스테레오 타입의 2.5차원 장 상피 세포 모델 시스템을 자체 제작했다. 이는 실제 인간의 소장을 모사할 수 있다. 내강 접근도 용이해 다양한 질환 모델 제작과 신약 개발을 위한 플랫폼 기술로 활용할 수 있다. 인간 장 줄기세포의 분리 배양 난제 해결 손미영 박사는 “재생치료제의 핵심 성분인 인간 장 줄기세포는 분리 배양이 어려워 동물 실험 의존도가 높았다”며 “전 세계에서 유일하게 대량, 장기배양이 가능한 인간 정상 장 줄기세포 모델을 이용해 다양한 기초 연구가 활성화되길 기대한다”고 말했다. 손 박사는 또 “이미 확보한 다양한 장 오가노이드 배양기술과 접목해 기초연구 수준을 넘어 기술의 실용화를 위해 더 활발한 연구 활동을 이어 나갈 것”이라고 연구에 대한 강한 의지를 드러냈다. 한편 이 연구는 지난 1월 종합과학 분야 국제 과학저널 '네이처 커뮤니케이션즈' 온라인판에 게재됐다. 예산은 과기정통부 코리아 바이오 그랜드 챌린지 사업과 산업부 바이오산업핵심기술개발사업, 범부처 재생의료기술개발사업, 식약처 첨단독성 평가기술 기반구축사업, 생명연 주요사업으로부터 받았다.

2024.03.07 10:49박희범

대웅제약, 인니서 줄기세포 처리시설 허가받아

인도네시아 보건부가 대웅제약의 현지 법인인 대웅바이오로직스 인도네시아의 현지 줄기세포 처리시설에 대해 허가했다. 시설 허가는 인도네시아 보건부와 현지 식약처(BPOM)가 위생·안전·품질 관리 등 공정 전반의 역량을 검증하고 현장 실사를 진행, 최종 승인하는 절차를 거친다. 대웅제약은 이번 허가 취득으로 재생의료 사업의 핵심인 줄기세포를 현지에서 취급할 수 있게 됐다. 관련해 인도네시아의 제약시장은 지난 2022년 기준 13조원 규모다. 오는 2026년에는 18조원으로 증가할 것이 전망된다. 인구 증가와 빠른 고령화로 인해 암과 퇴행성 뇌 질환 등 난치성 질환 발생이 늘어나고 있는 상황이다. 대웅제약의 인도네시아 현지 줄기세포 시설은 바로 이러한 현지 보건의료 상황을 고려한 것으로 풀이된다. 회사는 현지 병·의원과 협력해 난치성 질환 치료를 위한 연구를 추진할 예정이다. 병·의원에서 사용될 수 있는 줄기세포에 대한 생산과 처리 공정을 자체 수행, 필요 기관에 제공한다는 것. 또 향후에는 ▲재생치료술 ▲세포치료제 ▲바이오 소재 에스테틱 시장도 진출한다는 전략이다. 회사 관계자는 “현지 진출한 국내 기업 중 처음으로 줄기세포 처리시설 허가를 획득했다”라며 “바이오 재생의료와 난치성 질환 치료제 연구개발 및 사업화도 함께 추진할 것”이라고 밝혔다. 아울러 “인도네시아의 제약바이오 산업과 동반 성장해 인도네시아가 글로벌 바이오 허브로 성장하는데 앞장서겠다”고 전했다.

2024.02.13 14:30김양균

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