이재철 성균관대 교수, 심장질환 발병원인 규명 및 새로운 치료 표적 제시
이재철 성균관대 교수, 심장질환 발병원인 규명 및 새로운 치료 표적 제시
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환자 줄기세포와 유전자 가위 이용
이재철 교수.
이재철 교수.

[한국대학신문 신지원 기자] 성균관대학교(총장 신동렬)는 이재철 약학과 교수 연구팀이 환자로부터 생성된 역분화 줄기세포를 이용해 심장질환(확장성 심근병증)의 발병원인을 규명하고 치료제 개발의 새로운 표적을 제시했다고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 집단연구지원(의과학선도연구센터, MRC) 및 개인기초연구(신진연구) 사업의 지원으로 수행됐으며, 미국 스탠퍼드대와의 공동연구로 진행된 이 성과는 국제학술지 '네이처(Nature)' 에 18일(한국시간) 자로 게재됐다.

심근(심장근육)의 이상으로 인한 확장성 심근병증(Dilated Cardiomyo pathy, DCM)은 심실의 확장과 수축기능장애가 동반된 증후군으로 국내엔 10만명당 1~2명의 높은 유병률을 보이나 그 질환의 정확한 원인은 알려지지 않았다.

연구팀은 확장성 심근병증 가족으로부터 역분화줄기세포(유도만능줄기세포, iPSC)를 얻고 이를 심근세포로 분화시켜 질환의 원인을 밝히고자 했다. 유전자 가위 기술로 특정 단백질 유전자의 변이를 정상으로 교정했을 때 분화된 심근세포의 핵막이 정상적으로 돌아오는 것을 관찰했으며 반대로 변이를 유발했였을 때 핵막의 이상이 나타나는 것을 확인했다.

유전자 변이에 의한 핵막의 비정상적인 형태가 세포의 후성유전학적 변화를 일으키고 최종적으로 혈소판유래성장인자(PDGF) 란 특정 신호전달체계를 비정상적으로 활성화시킴을 확인했다. 이 연구결과는 질환의 표적을 제시함과 동시에 미국 식품의약국(FDA) 허가를 받은 기존의 일부 약물을 질환 모형에 적용함으로써 새로운 심장질환 치료제로의 가능성을 보여준 것으로 기대된다.

일반인으로부터 생성된 역분화줄기세포 유래 심근세포는 정상적인 핵막 구조를 가지고 있으며 유전자의 발현이 정교하게 조절되고 있다. 특히 유전자의 발현이 억제되어 있는 부분은 핵막의 lamin A/C (LMNA)에 주로 결합되어 있다(왼쪽, 빨간색 네모=발현이 억제되어 있는 유전자). 하지만 환자로부터 생성된 역분화줄기세포 유래 심근세포는 비정상적인 핵막의 형태를 띄고 있으며(아래 세포 사진) 일부 유전자들이 발현이 증가하고 (오른쪽, 파란색 동그라미=비정상적인 발현이 시작되는 유전자) 이에 따라서 기존에 억제되어 있던 신호전달 체계가 활성화되어 질환이 유발됨을 확인하였다.
일반인으로부터 생성된 역분화줄기세포 유래 심근세포는 정상적인 핵막 구조를 가지고 있으며 유전자의 발현이 정교하게 조절되고 있다. 특히 유전자의 발현이 억제되어 있는 부분은 핵막의 lamin A/C (LMNA)에 주로 결합되어 있다(왼쪽, 빨간색 네모=발현이 억제되어 있는 유전자). 하지만 환자로부터 생성된 역분화줄기세포 유래 심근세포는 비정상적인 핵막의 형태를 띄고 있으며(아래 세포 사진) 일부 유전자들이 발현이 증가하고 (오른쪽, 파란색 동그라미=비정상적인 발현이 시작되는 유전자) 이에 따라서 기존에 억제되어 있던 신호전달 체계가 활성화되어 질환이 유발됨을 확인하였다.
일반인으로부터 생성된 역분화줄기세포 유래 심근세포는 정상적인 핵막 구조를 가지고 있으며 유전자의 발현이 정교하게 조절되고 있다. 특히 유전자의 발현이 억제돼 있는 부분은 핵막의 lamin A/C (LMNA)에 주로 결합돼 있다(왼쪽, 빨간색 네모=발현이 억제되어 있는 유전자). 하지만 환자로부터 생성된 역분화줄기세포 유래 심근세포는 비정상적인 핵막의 형태를 띄고 있으며(아래 세포 사진) 일부 유전자들이 발현이 증가하고 (오른쪽, 파란색 동그라미=비정상적인 발현이 시작되는 유전자) 이에 따라서 기존에 억제돼있던 신호전달 체계가 활성화돼 질환이 유발됨을 확인했다.

이재철 교수는 “환자의 유전정보 등을 통해 질환을 예측할 수 있는 정밀의학(precision medicine) 시대를 맞아 이같은 예측체계를 실험적으로 검증할 수 있는 기술이 필요한 상황”이라면서 “이번 연구는 환자 특이적인 역분화 줄기세포를 이용해 특정 질환을 실험실 수준(in vitro)에서 정밀하게 모형화할 수 있음을 보여주는 사례로 정밀의학 시대에 역분화 줄기세포 및 유전자가위 기술을 통해 새로운 심장질환 치료제 개발 가능성을 보여준 것”이라고 밝혔다.


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윤진한 2019-07-18 14:24:42
연구가 좋은 결실 맺길. 해방후 미군정때 성균관을 복구시키는 법에 따라 이승만.김구선생을 고문으로, 독립투사 김창숙 선생을 위원장으로 하여 성균관대를 설립키로 결의, 향교에 관한 법률등으로 성균관대와 성균관의 재정에 기여토록 했었음. 성균관의 정통승계 성균관대는 대통령령에 의한 한국 민족문화 대백과 발간으로, 행정법에 의해 다시 실정법으로 작동중. 한국에서는 성균관대와 세계사를 반영한 관습법으로 교황 성하 윤허 서강대가 가장 학벌이 높고 좋음


http://blog.daum.net/macmaca/2645

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