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학술웨비나 솜사탕 산소 구배 칩을 이용한 환자 조직내 재발성 간암 세포 분리 [Nat. Commun.] 발표내용 요약문(500자내외) 최근 암 치료에 환자 맞춤형 면역치료제, 표적치료제 등 새로운 기술들이 도입되고 있습니다. 그러나 간암은 이런 새로운 기술로 치료하는데 어려움을 겪고 있습니다. 주된 이유로 간암 세포 배양이 어렵기 때문입니다. 배양이 어려운 이유는 간의 복잡한 조직내 산소 농도 때문입니다. 간은 특이한 장기로 산소 농도가 낮은 정맥혈을 70%, 산소 농도가 높은 동맥혈을 30%로 이중공급 받기 때문입니다. 간암이 발생하면 암이 잘 성장하기 위해 동맥혈 공급을 증가시키는데 환자는 MRI, CT등 영상의학적 소견만으로 간암 확진을 받을 수 있습니다. 하지만 환자마다 간암이 성장하는 산소 농도 환경이 다르기 때문에 기존의 단일 산소 농도로 배양하는 세포 배양, 이종이식 방식으로는 충분한 배양 성공률을 가지지 못해 새로운 치료제 등 새로운 기술을 적용하기가 어려운 실정입니다. 저희는 솜사탕 기술을 이용해 3차원 하이드로겔 공간 안에 환자 유래 조직 배양이 가능한 모세혈관 칩을 제작하는 원천기술을 가지고 있습니다. 이 기술을 이용해 한쪽에 정상산소, 반대쪽에 저산소 배양액을 흘려주어 칩 내부에 간이 가질 수 있는 모든 산소 농도 환경을 구현하였습니다. 제작한 산소 칩에 환자 유래 조직을 배양하게 되면 다양한 동맥, 정맥 공급을 갖는 이질적 (Heterogeneity) 간암 조직에서 산소 선호도에 따라 암세포를 분리할 수 있었습니다. 분리된 세포 중에 간 절제술 이후에 재발이 많이되고, 약물 저항성이 높은 저산소 선호 간암 세포만을 분리, 분석하였습니다. 이는 수술이 가능한 모든 간암 환자는 수술 후 칩에서 배양해 재발성 간암 세포를 분리하여 약물 스크리닝을 통해 환자 맞춤형 치료 도입이 가능함을 보여주고 있습니다. 향후 솜사탕 산소 구배 칩을 이용하면 환자 맞춤형 치료 뿐만 아니라 칩의 소형화를 통한 수술이 불가능해 생검으로 얻는 간암 환자 조직도 배양하여 적용할 수 있을 것이라 생각합니다.
  • 2024년 08월 28일 (수) 오전 10시
  • 백세움 (연세대학교 의과대학)
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  • 2024년 08월 09일 (금) 오전 10시
  • 강한솔 (POSTECH)
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학술웨비나 우주비행에 의한 우주인의 생물학적 변화 [Nature portfolio collection] 인류는 다행성 종족의 길로 나아가고 있습니다. 특히, 2020년대에 들어서 민간우주 기업과 각국 주요 정부의 유인우주탐사를 포함한 달 정착지 및 화성 정착지 건설 계획이 구체화 되고 있습니다. 유인우주탐사와 정착을 위해서는 우주인을 우주환경으로부터 보호하고 건강한 생활을 할 수 있도록 하는 준비가 필수적입니다. 이를 위해 우주환경이 인체에 미치는 영향을 다층적으로 분석하고 이해해야 합니다. 이 세미나에서는 2021년 9월 최초의 민간인으로만 이루어진 우주비행 미션인 Inspiration4을 중심으로 이루어진 생물학적 변화를 연구한 Space Omics and Medical Atlas (SOMA) 프로젝트를 소개합니다. SOMA 프로젝트 연구결과는 2024년 6월 11일 Nature collection을 통해 SOMA across orbits이라는 제목으로 25개 이상 국가, 100개 이상 연구기관이 참여한 44개의 논문 패키지로 출판되었습니다. 주로 우주비행에 의한 세포, 조직, 개체, 및 시스템적인 변화에 이의 대응방안에 대한 연구결과 입니다. 이 세미나에서는 해당 콜렉션의 주요 내용, 구체적으로 우주인 샘플 수집, 저장, 생물학적 데이터 생성과 분석, 이에 의한 주요 연구결과를 소개합니다. https://www.ibric.org/s.do?UTHQWdHWMK [Nat. Commun.] https://www.ibric.org/s.do?EOIGdtsMZi [Nat. Commun.] https://www.ibric.org/s.do?ivyViqbPzu [Nat. Commun.] https://www.ibric.org/s.do?zbWkcERLYP [Nat. Commun.]
  • 2024년 08월 01일 (목) 오후 03시
  • 김장근 (Weill Cornell Medicine)
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학술웨비나 암대사-기초연구에서 환자치료까지 [Nat Metab.] 암세포는 정상세포와는 다르게 빠르게 자랍니다. 따라서, Energy production, Building block synthesis 그리고 Antioxidant defense mechanism이 다르게 나타납니다. 이를 Metabolic reprogramming 또는 Metabolic alteration이라고 합니다. 이로인해, 정상세포와는 다르게 암세포는 특정 대사경로에 의존하게 되고, 이를 이용하여 암치료에 응용할 수 있습니다. 저희 랩에서는 암세포가 의존하는 대사경로를 찾고, 그 경로안의 유전자 및 단백질을 표적으로 하여, 정상세포의 생존에는 문제가 없고, 암세포만을 특이적으로 죽이는 연구를 하고 있습니다. 본 연구는 비필수 아미노산인 Serine/Glycine one carbon metabolism (SGOC) 생합성이 왜 악성 비소세포폐암의 성장에 필수적인지에 관한 이야기입니다. 특히 이번 연구에서 밝힌 중요한 연구 결과 중 하나는, 동일한 유전자의 돌연변이가 있는 폐암과 췌장암에서 SGOC에 대한 의존성은 같으나, 사용방법에 차이가 있다는 것을 밝힌 점입니다. 따라서, 저희 연구결과를 토대로 SGOC를 표적으로 하는 치료제 개발 및 이를 상용화 하는데 도움이 되었으면 좋겠습니다. 암대사 분야는 암세포만을 특이적으로 표적할 수 있는 치료제 개발의 가능성이 매우 높기 때문에, 많은 제약회사에서 암대사 경로를 표적으로 하는 항암제를 개발하는데 막대한 자금을 투입하고 있습니다. 현재 많은 치료제 후보군의 임상실험이 진행되고 있지만, 아직도 밝혀지지 않는 부분이 많기 때문에 향후 가능성이 무궁무진한 분야라고 말할 수 있을 것 같습니다.
  • 2024년 08월 07일 (수) 오전 10시
  • 김지연 (Yale School of Medicine)
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