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김종필 교수팀, 인간 직접교차 세포리프로그래밍기술 기반 혁신적 인간 알츠하이머 모델링 성공

산발적 알츠하이머의 질병 발달 기전 밝혀... 환자 맟춤형 치료 방안 제시... 신경학분야 세계적 권위 저널 Brain 지 온라인판 게재

김종필 교수 

의생명공학과 김종필 교수팀이 최신 줄기세포 기술로서 세포의 운명을 자유자재로 바꿀 수 있는 직접교차 리프로그래밍 기술을 접목해, 세계 최초로 산발적 (sporadic) 알츠하이머 질환 모델링을 성공했다고 발표했다.

인간에서만 특이적으로 나타나는 산발적 알츠하이머는 치매 증상의 대부분을 차지하나, 질병발달에 관련된 증상을 정확히 구현하는 인간 신경세포 모델의 부재로 치료제 개발 및 검증에 큰 어려움이 있어왔다.

이번 연구에서 직접교차분화 리프로그래밍이라는 최신 줄기세포 기술을 활용해, 산발적 치매 환자의 피부세포로부터 산발적 치매 신경세포 제작하여 산발적 알츠하이머 모델링을 구현했다.
* 직접교차분화 : 분화가 끝난 세포에서 전혀 다른 세포로 세포 운명 전환을 유도 하는 세포 리프로그래밍 과정.

김종필 교수팀은 다양한 산발적 알츠하이머 환자 피부세포로부터 직접교차 유도신경세포의 유전자 발현 패턴이 실제 산발적 알츠하이머 질환 환자와 상당히 유사함을 증명했다.

ㅇ 특별히 산발적 알츠하이머 환자의 대다수를 차지하는 아포지단백 돌연변이 환자 직접교차 신경세포는, 데스모글레인2라는 단백질을 발현을 억제하였을 때 알츠하이머 질환 증상이 감소하여, 치매 치료제 개발의 새로운 방안을 제시했다.
* 아포지단백 : 아포지단백은 정상 유전자형인 아포지단백 E ε2와 아포지단백 E ε3가 있으며, 아포지단백 E ε4 유전자형은 산발적 알츠하이머 질환 위험성을 증가시킴

김종필 교수팀은 “이 기술 개발을 통해 치매 환자를 기반한 맟춤형 질환 발달의 메커니즘을 밝혀 산발적 알츠하이머 치료의 가능성 및 정확성을 보였다”며 “이를 이용하여 신약 개발을 위한 약물 스크리닝 시스템에 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다”고 연구 의의를 밝혔다.

한편, 이번 연구 결과는 미래창조과학부가 지원하는 바이오・의료기술개발사업 및 보건복지부가 지원하는 줄기세포 재생의료 기반구축 사업의 지원을 통해 신경학분야의 세계적인 권위 저널인 Brain 지 (IF=10.2) 온라인판 7월 4일자에 게재됐다.

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