추천정보 뇌졸중과 녹내장의 유전자 치료에 응용가능한 생분해성 고분자 유전자 전달체 개발 성공

[Daisy]

난치성 질병의 유전자 치료 가능성 열려

- Biomaterials지에 게재 -

□ 교육과학기술부(장관 안병만)는 서울대학교 화학부 박종상 교수팀이 “뇌졸중과 녹내장의 유전자 치료에 응용 가능한

박종상 교수

생분해성 고분자 유전자 전달체”의 개발에 성공하였다고 밝혔다.

□ 박 교수팀은 뇌졸중과 녹내장 등 현재의 기술로는 완치가 힘든 질병에 대하여 유전자 치료법을 개발하는 연구를 진행하여 왔다.
o 난치성 질환의 치료법으로 유전자 치료법1)은 전 세계적으로 연구 중인 분야이다. 현재 적용 중인 유전자 전달법은 바이러스를 이용하는 방법이 주를 이루고 있으나 , 바이러스 유전자 전달체는 암과 염증같은 부작용을 유발하는 단점이 있다.
o 비바이러스성 유전자 전달 시스템2)은 바이러스를 이용하는 유전자 전달 시스템3)의 부작용을 제거하고자 도입된 방법으로 아직까지 고효율을 내는 전달체를 개발하지 못하여 전세계적으로 치료용으로 사용되지 못하고 있었다.

□ 연구 결과에 따르면 이번에 개발된 생분해성 고분자 유전자 전달체는 시판 중인 비바이러스성 유전자 전달체와 비교하여도 손색이 없는 효율을 보여주고 있으며 생체내에서 잔류하지 않아 독성을 유발하지 않는 것으로 확인되었다.
o 신경세포에 그 전달효율이 10배 정도 향상되어, 독성에 매우 민감한 배양세포실험에서도 유전자 전달효율의 우수성을 입증하였다.

□ 이 유전자 전달체의 개발로 인하여 뇌졸중과 녹내장 등 난치성 질병의 유전자 치료의 길이 열렸으며, 현재 동물 실험에서 그 효율이 입증 되었다고 연구팀은 밝혔다.

□ 박종상 교수팀의 이번 연구는 교육과학기술부가 지원하는 바이오기술개발사업의 일환으로 수행되었고, 연구 결과는 Biomaterials 인터넷판 11월 20일자에 게재되었다.

<자료문의>☎ 02-2100-6835, 미래원천기술과장 배태민, 사무관 안경화
☎ 010-3722-3747, 서울대학교 화학과 박종상 교수

※ 자세한 내용은 붙임 '보도자료'를 참고하시기 바랍니다.

등록일 : 2008.12.01

관련자료 다운로드

http://www.korea.kr/newsWeb/appmanager/portal/news2?_nfpb=true&portlet_partnews2_1_actionOverride=%2Fpages%2Fbrief%2FpartNews2%2Fview&_windowLabel=portlet_partnews2_1&portlet_partnews2_1currPage=1&portlet_partnews2_1dataId=155325555&_pageLabel=policyinfo_page_02&portlet_partnews2_1toDate=2003.03.23&portlet_partnews2_1fromDate=2008.02.29

12-01(월)조간보도(난치성질환_치료용_유전자전달체).hwp

★12월 1일(월) 조간부터 보도하여 주시기 바랍니다.

보도자료	교육과학기술부             Ministry of Education, Science and Technology
	홍보담당관실 ☏ 2100-6580
<자료문의>☎ 02-2100-6835, 미래원천기술과장 배태민, 사무관 안경화             ☎ 010-3722-3747, 서울대학교 화학과 박종상 교수
난치성 질병의 유전자 치료 가능성 열려 - Biomaterials지에 게재 -

□ 교육과학기술부(장관 안병만)는 서울대학교 화학부 박종상 교수팀이 “뇌졸중과 녹내장의 유전자 치료에 응용 가능한 생분해성 고분자 유전자 전달체”의 개발에 성공하였다고 밝혔다.

□ 박 교수팀은 뇌졸중과 녹내장 등 현재의 기술로는 완치가 힘든 질병에 대하여 유전자 치료법을 개발하는 연구를 진행하여 왔다.

 ◦ 난치성 질환의 치료법으로 유전자 치료법¹⁾은 전 세계적으로 연구 중인 분야이다. 현재 적용 중인 유전자 전달법은 바이러스를 이용하는 방법이 주를 이루고 있으나 , 바이러스 유전자 전달체는 암과 염증같은 부작용을 유발하는 단점이 있다.

◦ 비바이러스성 유전자 전달 시스템²⁾은 바이러스를 이용하는 유전자 전달 시스템³⁾의 부작용을 제거하고자 도입된 방법으로 아직까지 고효율을 내는 전달체를 개발하지 못하여 전세계적으로 치료용으로 사용되지 못하고 있었다.

□ 연구 결과에 따르면  이번에 개발된 생분해성 고분자 유전자 전달체는 시판 중인 비바이러스성 유전자 전달체와 비교하여도 손색이 없는 효율을 보여주고 있으며 생체내에서 잔류하지 않아 독성을 유발하지 않는 것으로  확인되었다.

◦ 신경세포에 그 전달효율이 10배 정도 향상되어, 독성에 매우 민감한 배양세포실험에서도 유전자 전달효율의 우수성을 입증하였다.

□ 이 유전자 전달체의 개발로 인하여 뇌졸중과 녹내장 등 난치성 질병의 유전자 치료의 길이 열렸으며, 현재 동물 실험에서 그 효율이 입증 되었다고 연구팀은 밝혔다.

□ 박종상 교수팀의 이번 연구는 교육과학기술부가 지원하는 바이오기술개발사업의 일환으로 수행되었고, 연구 결과는 Biomaterials 인터넷판 11월 20일자에 게재되었다.

붙임 : 1. 용어설명 

       2. 참고그림

       3. 연구진 이력서

붙임자료 1

용어 설명

1. 유전자 치료법 : 유전자 치료(Gene therapy)라고 하는 것은 난치병의 치료를 목적으로 치료 유전자를 병든 세포 내로 넣어 치료효과를 내는 단백질을 생산하여 병을 치료하는 한 방법이다. 유전자는 DNA로 된 고분자이므로 혼자서는 세포 핵까지 운반될 수 없어서 반듯이 유전자 전달체의 도움으로 핵까지 운반되어야 한다. 유전자 전달체로는 동물 바이러스를 이용하는 방법(바이러스성 유전자 전달 시스템)이 있고. 화학물질(양이온성 고분자 혹은 양이온성 지방)을 이용하는 방법(비바이러스성 유전자 전달 시스템)이 있다.

2. 비바이러스성 유전자 전달 시스템 : 비바이러스성 유전자 전달체 시스템은 바이러스를 변형하여 사용하는 바이러스성 유전자 전달 시스템과는 다르게 화학적 방법으로 합성된 화학 물질을 이용하든지, 물리적 충격을 가하여 유전자를 세포 내로 전달하는 시스템이다. 이러한 비바이러스성 벡터는 효율 면에서는 바이러스성 벡터에 비하여 현저히 떨어지지만(~수 %) 바이러스성 벡터가 가지고 있는 단점들을 보완하고 있다. 즉, 면역 반응이 거의 일어나지 않고, 전달할 수 있는 유전자의 크기에도 제한이 없을 뿐더러, 바이러스성 유전자 전달체에 비하여 비교적 제조 방법이 간단하고 대량 생산이 가능하여 가격 경쟁력이 있다. 또한 비바이러스성 유전자 전달체 시스템은 세포내의 자발적인 재조합 과정에 의하여 원래의 바이러스가 생겨날 수 있다는 문제점이 없으므로 현재 점점 그 연구 범위와 응용이 증가되고 있다.

3. 바이러스성 유전자 절단 시스템 : 세포 내로 유전자를 전달하여 그 유전자의 산물을 만들어 내는 것이 유전자 치료의 본질이라고 한다면, 자연계에 존재하는 바이러스는 그 훌륭한 예라고 할 수 있겠다. 바이러스는 크기가 약 100nm 정도의 입자이며 핵산(DNA or RNA)을 포함하고 있는 개체로서, 자기 복제를 위하여 세포 내부의 기구(DNA or RNA 복제 효소 및 단백질 합성 기구)를 이용한다. 바이러스의 감염(infection) 메커니즘은 바이러스 종류에 따라 많은 차이를 보인다. 일반적으로 바이러스는 세포막 표면에 있는 리셉터(단백질 혹은 당지질)에 붙으면서 감염이 시작된다. 이렇게 바이러스가 세포막 표면에 붙으면, 세포막 융합(fusion)이 일어난다든지, 세포내 이입(endocytosis)이 일어나면서 세포 내로 들어가게 된다. 그 후 엔도좀, 라이소좀을 거쳐서 세포질로 나오게 되고, 핵까지 전달되게 된다. 이러한 수십 억년 동안 진화해 온 바이러스를 사용하여 세포 내로 유전자를 전달하려고 하는 많은 노력이 계속되어 왔다. 물론 자연 상태 그대로의 바이러스를 사용하면 매우 위험하므로 바이러스의 대부분 혹은 전부의 유전자를 제거하고, 그 대신 우리가 원하는 유전자를 끼워 넣은 재조합 바이러스(recombinant virus)를 주로 이용하게 된다.

4. CLSM : Confocal Laser Scanning Microscope (공초점 레이저 주사현미경)

동작원리 - Confocal Microscope는 광원으로부터의 레이저가 시편의 매우 작은 영역에 초점이 맞추어 지고, Point Detector 앞에 놓여진 Pinhole에 의해 초점 영역 외로부터 반사 혹은 투과되어 들어오는 광은 차단되기 때문에 기존의 현미경들에 비해 1.4배 이상의 고해상도의 디지털 화상을 얻을 수 있도록 설계되어 있다.

용도 - 세포 또는 조직의 미세구조 관찰

     - 세포의 활성에 따라 변화하는 세포내 Ca²+, Mg²+ 거동 및 pH 변화 측정

     - 섬유의 횡단면 화상을 통한 내부 팽윤 및 수축의 정량화

     - 세포 조직의 3차원 입체 구조 관찰

붙임자료 2

그림 1. 고분자의 분해 측정

NMR을 이용하여 고분자의 결합 위치가 분해되는 것을 NMR peak의 이동으로 확인

그림 2. HUVEC cell에서의 독성 실험

HUVEC cell에서의 독성 실험 결과 생분해성을 가지는 고분자(●, ▲)들이 독성을 적게 나타냄을 확인

PEI (■), PAM-R (○), e-PAM-R (●), PAM-K(△), e-PAM-K (▲)

그림 3. HeLa cell에 유전자 전달을 시행한 후 24시간 후의 CLSM⁴ 이미지

HeLa cell에 pDNA(적색)를 생분해성 고분자 전달체(녹색)를 이용하여 전달할 경우 생분해성을 가지는 전달체의 경우 독자적으로 존재하는 고분자(화살표)가 없음을 확인. 이로 인하여 고분자 유전자 전달체가 가지는 독성을 제거함.

붙임자료 3

 연구진 이력서

□ 박종상

1952년생  ‣ 서울대학교 (학사)  ‣ 프린스톤대학교 (박사)  ‣ Molecular Genetics, Beckman National Research Institute of City of Hope, CA, USA., 박사후 연구원

주요 경력

  ○ 1987 - 현재 : 서울대학교 교수

주요 연구 분야

  ○ 생분해성 나노입자를 이용한 약물 전달

  ○ 약물과 고분자가 코팅된 스텐트의 개발

  ○ 유전자 전달 시스템의 개발

주소 및 연락처

  ○ 서울시 관악구 신림동 관악로 599.

     서울대학교 자연과학대학 화학부.

     생체고분자 및 의료용 나노소재 연구실.

  ○ 전화: 02-880-6660

  ○ E-mail: pfjspark@plaza.snu.ac.kr

[달빛그믐밤]

늘 좋은 소식 오렬 주시느라 고생이 많으세요 근데 x박스 잔뜩 보이네요 ㅋ

[Daisy]

첨부된 파일 다운받으시면 x박스 다 보입니다. 다만 전공자가 아닌이상 봐도 뭔 그림인지 ^^;;;;

[달빛그믐밤]

기사를 자세히 읽어 보니, 그러니까 바이러스를 이용해서 시신경 같은 곳에 유전자를 이입시켜 죽은 혹은 새로운 시신경을 만들어 낸다는 건데.. 이게 잘 되면 왠만한 난치성 질환들은 상당히 좋아질 수 잇을 거 같네요

[Daisy]

저는 이걸 일반인들이 알아듣기 쉽게 잘 정리한 보도자료를 만든 사람들이 너무 이뻐요 ㅎㅎ 뇌졸중과 녹내장이라고 딱 꼬집어 지칭한걸 보니 난치병 중에서도 두 질환에 유용이 많은가 봅니다. 하긴 녹내장에서 발견되는 무슨 변형단백질형질이 알츠하이머병에 나타나는 변형단백질과 동일하단 것을 읽은 적 있어요

[수진song]

아! 그날이 빨리 오길 바라며 열심히 소중히 관리해야 겠습니다 요즘 신경이 예민해져 있는데 경기가 장난이 아닙니다 직원을 줄이려해도 그사람들 얼굴을 보면 용기가 생기지 않는군요 잘보고 갑니다

[tomato]

반가운 소식 가져와주셔서 너무 고맙습니다 ^^ 희망을 조금 더 키워봅니다

[연우]

저도 기쁜 소식 알려주셔서 너무 감사드립니다... 울 남편에게도 빨리 알려주어야 할 것 같아요.... 희망을 안고 살아가렵니다.. ^^

[미르79]

그럼 이제 어떻게 되는 거죠? 얼마나 더 기다려야 할까요?

[Daisy]

당장 어떻게 된다고 생각하시지말고 눈관리 잘하시면서 현상태 유지하고 계셔요. 실제상품화되었을때 최선의 효과를 얻기위해서 버틴다고 생각하시면서 유지관리하시는 것이 가장 좋습니다. 희망을 가지기에 충분하다는 의미입니다

[꺄르르]

데이지님 항상 좋은 자료 감사해요^^