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학술웨비나 헌팅턴병에서의 유전적 질병 조절인자 [Nat. Genet.] HTT 유전자에서 유전된 확장된 CAG 반복 서열은 추가적인 체세포 확장을 거쳐 헌팅턴병(HD)을 유발합니다. 이 분자적 메커니즘에 대한 통찰을 얻기 위해, 우리는 혈액 내 체세포 확장에 대한 전장 유전체 연관 연구(GWAS)와 체세포 확장에 의해 유도된 HD 임상 표현형 간의 비교를 수행하였습니다. 본 연구에서 우리는 체세포 확장이 미스매치 복구(mismatch repair) 관련 과정에 의해 유도되며, 이 과정의 유전적 조절과 그 결과가 세포 유형 특이성을 포함한 예상치 못한 복잡성을 나타냄을 보여줍니다. HD의 임상 경과는 또한 인지 및 운동 기능 장애를 차별적으로 조절하는 비-DNA 복구 유전자들에 의해 추가적으로 조절됩니다. 공유되는 DNA 복구 유전자(MSH3, PMS2, FAN1)와 독립적인 trans-조절 인자들 외에도, HTT 유전자 내의 동의적(synonymous) CAG 인접 변이는 체세포 확장을 증가시키지 않으면서 운동 증상의 발현 시기를 현저히 앞당기며, 반면, cis-작용하는 5′ 비번역 영역(5′-UTR) 변이는 임상적 HD에 영향을 미치지 않고 혈액 내 반복 서열 확장을 촉진합니다. 우리의 발견은 DNA 반복 질환에서의 확장 억제 치료법과 직접적으로 연관되며, 체세포 확장을 넘는 HD 병리 기전에 대한 추가적인 단서를 제공합니다.
  • 2025년 07월 24일 (목) 오전 10시
  • 이종민 (Massachusetts General Hospital / Harvard Medical School)
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기업웨비나 신경 과학에서의 리피도믹스와 지질의 역할 [Lipotype] 신경 과학 분야에 적용되는 리피도믹스를 주제로 하는 이번 웨비나는 먼저 뉴런 (neurons)과 신경교세포 (glial cells) 각각의 지질 프로필에 대한 소개로 시작될 예정입니다. 이후 수초화 (myelination)및 재수초화 (remyelination)의 메커니즘을 살펴보고, 이러한 과정에서 지질의 수행하는 중요한 역할을 탐구합니다. 웨비나의 마지막에서는 알츠하이머병, 파킨슨병, 다발성 경화증 등과 같은 신경퇴행성 질환에서 지질이 수행하는 역할에 대한 최신 연구 결과를 소개하며 마무리될 예정입니다.
  • 2025년 07월 15일 (화) 오후 03시
  • Olya Vvedenskaya (Lipotype)
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학술웨비나 폐암에서 바코드 나노 입자 내에 위치한 이온화 가능한 지질이 세포 내 국소화 및 면역 세포 표적 유도에 관한 연구 [ACS Nano] 상당수의 질병이 세포 소기관의 오작동과 관련이 있기 때문에 약물의 효과를 정확하게 예측하고 효능을 높이기 위해서는 운반체와 운반체가 표적 세포에 도착하는 과정뿐만 아니라 세포 소기관의 최종 목적지까지 검사하는 것이 필수적입니다. 여기에서는 여러 종류의 NP를 동시에 정량화하기 위한 다중 순환 면역 형광 기술 (multiplexed cyclic immunofluorescence)과 결합된 DNA 바코드의 신호 증폭을 통한 나노입자(NP) 현미경 (NANO-SAD)을 소개합니다. 이 기술은 standard fluorescence in situ hybridization에 비해 형광 신호 대 잡음을 15배 향상시켜 시험관 내 및 생체 내에서 세 가지 코어-쉘 NP(G0-P5, 7C1-F5, C12-D)의 내부 및 상호 분포를 보다 정밀하게 분석할 수 있는 수단을 제공했습니다. 시험관 내 결과, 대식세포에서는 G0-C14 양이온성 지질로 응축된 핵산이 리소좀에 주로 위치하는 반면, 종양 세포에서는 양이온성 지질의 종류에 관계없이 핵산이 주로 미토콘드리아에 위치하는 것으로 나타났습니다. 생체 내 결과를 종합하면 G0-C14 양이온성 지질로 응축된 핵산이 CD206+ 면역 세포에서 가장 많이 흡수된 반면, 7C1 및 C12-200 양이온성 지질로 응축된 핵산은 CD206+CD11c+Arg1+ 면역 세포에서 가장 높은 수준의 흡수를 나타냈습니다.
  • 2025년 07월 23일 (수) 오전 11시
  • 오누리 (KSA of KAIST)
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학술웨비나 pH-감응형 엔도좀 탈출 모티프를 이용한 세포질 침투 항체 플랫폼 개발 및 응용 [J. Control. Release] 저희 연구실은 세포질 침투 능력을 갖춘 완전한 IgG 형식의 항체 플랫폼(in2CT4.1)을 개발하였습니다. 본 항체는 CH3 및 CL 도메인에 삽입된 pH-responsive endosomal escape motif(R-W/E)를 통해 약산성 환경에서 선택적으로 엔도좀을 탈출하며, 항체의 안정성이나 반감기에 영향을 주지 않고, non-specificity 없이 표적 세포에 특이적으로 작용합니다. 해당 모티프는 항체의 불변영역에 위치하므로 다양한 항체에 범용적으로 적용 가능하며, 이를 기반으로 세포질 내 단백질을 직접 표적하거나 독소 단백질과 융합하여 면역독소 형태로도 활용할 수 있음을 입증하였습니다. 본 플랫폼은 기존 세포질 전달 기술의 한계를 극복하는 새로운 설계 전략으로서, 다양한 질환의 세포내 표적 치료에 폭넓게 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다.
  • 2025년 08월 20일 (수) 오전 10시
  • 김대성 (아주대학교)
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학술웨비나 리보세라닙을 활용한 UBIAD1 기반 새로운 콜레스테롤 조절 기전의 발견 [Proc. Natl. Acad. Sci. USA] 슈나이더 각막변성증 (Schnyder Corneal Dystrophy, SCD)는 지금까지 전 세계적으로 80-100 가구 사이에서 발견된 희귀 유전 안과 질환이다. 환자는 과도한 콜레스테롤 생성으로 인해 각막 (Cornea)이 혼탁해지고 시력을 점진적으로 잃게 되는 증상을 겪게되며 통계에 의하면 50세 이상의 SCD 환자 50% 이상이 결국 각막 이식 수술을 받는 것으로 알려져 있다. 이 질병의 원인은 비타민 K2를 합성하는 UBIAD1의 돌연변이들이다. 이 돌연변이들은 소포체(Endoplasmic Reticulum, ER)와 골치체(Golgi Apparatus, Golgi)를 오가는 대신 소포체에 특이적으로 위치하여 콜레스테롤 합성 효소인 HMG CoA Reductase (HMCR)를 안정화시키고 콜레스테롤의 합성을 과도하게 유도한다는 사실을 밝혀냈다. (J. Lipid Res. (2016)). 약물 재목적화 (Drug Repurposing)를 통해 찾아낸 리보세라닙/아파티닙 (Rivoceranib/Apatinib)이 UBIAD1 돌연변이들의 위치를 소포체에서 골지체로 회복시키고 결과적으로 과도하게 축적된 HMGCR 단백질을 ERAD (ER-Associated Degradation) 과정을 통해 분해시킨다는 사실을 확인하였다. (PNAS 2025) UBIAD1을 표적으로 한 이러한 새로운 콜레스테롤 조절 전략은 슈나이더 각막변성증 치료 가능성을 제시할 뿐만 아니라 기존의 스테틴 (Statins) 계열 약물이 가진 한계를 보완할 수 있는 새로운 가능성도 함께 시사한다.
  • 2025년 07월 18일 (금) 오전 10시
  • 전동재 (Dallas Baptist University)
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학술웨비나 선천 면역과 NF-κB 경로에 의한 전립선 줄기세포의 가소성, 재프로그래밍 및 종양 개시 조절 [Nat. Cancer] 전립선 상피는 다능성 줄기세포로부터 발달하며, 성체에서는 계통이 제한된 기저세포(basal) 및 루미날세포(luminal) 단능성 줄기세포로 대체됩니다. Pten 유전자 결손은 기저세포에서 다시 다능성을 유도하지만, 이러한 기저세포의 가소성과 종양 개시를 조절하는 분자적 기전은 아직 잘 알려져 있지 않습니다. 본 연구에서는 기저세포에서 Pten 결손이 영역 특이적으로 서로 다른 세포 운명 재프로그래밍 및 종양 개시를 유도함을 밝혔습니다. 단일세포 RNA 시퀀싱, ATAC-seq, 조직 내 분석을 통해, Pten이 결손된 전립선의 앞쪽(anterior) 및 등-측(dorsolateral) 영역에서는 기저세포가 높은 가소성을 보이며 hillock 유사 상태로 재프로그래밍되고, 이후 근위부 유사 루미날 상태로 진행한 뒤 침습성 종양을 형성함을 확인하였습니다. 이러한 기저세포 재프로그래밍은 선천 면역 활성화와 연관되어 있었습니다. 인터루킨-1, JAK–STAT, NF-κB 경로를 표적으로 하는 약리학적 억제와 Nfkb의 유전적 제거는 Pten에 의해 유도된 세포 가소성과 재프로그래밍을 세포 자율적으로 억제하였으며, 이는 전립선암 예방 및 치료를 위한 새로운 가능성을 제시합니다.
  • 2025년 08월 19일 (화) 오후 03시
  • 송유라 (Université Libre de Bruxelles)
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학술웨비나 장기 신경조절을 위한 생체접착성 하이드로젤 통합 초소형 웨어러블 초음파 트랜스듀서 시스템 [Nat. Commun.] 경두개 집속 초음파 자극술은 신경퇴행성 질환 및 정신질환 치료를 위한 유망한 비침습적 신경조절 기술로 주목받고 있습니다. 그러나 기존 시스템은 부피가 크고, 수분 증발로 인해 쉽게 마르며 접착력이 부족한 상용 초음파 겔에 의존하기 때문에 장기적인 임상 적용에 제약이 있습니다. 본 연구에서는 일반적인 신경 전극과 유사한 크기의 초소형 집속 초음파 트랜스듀서에 생체접착성 음향 하이드로젤(bioadhesive acoustic hydrogel)을 통합한 웨어러블 초음파 시스템인 MiniUlTra (Miniaturized and Bioadhesive-coupled Ultrasound Transducer)를 개발하였습니다. 개발된 시스템은 간단한 구조와 함께 의도된 위치에서 높은 해상도의 초음파 집속 성능을 구현하였으며, 통합된 생체접착성 음향 하이드로젤은 우수한 피부 접착력과 장기간 유지되는 낮은 음향 감쇠율(acoustic attenuation)을 통해 안정성을 입증하였습니다. 또한, MiniUlTra의 유효성을 평가하기 위해 기능적 전기 자극(FES)으로 유도된 체성감각 유발전위(SEP)를 28일간 억제하는 데 성공함으로써, 본 장치가 장기 착용이 가능한 차세대 신경조절 시스템으로서의 가능성을 보여주었습니다.
  • 2025년 07월 21일 (월) 오전 10시
  • 정진모 (The University of Texas at Austin)
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학술웨비나 단일 저해제 농도를 이용한 효소 저해 분석 최적화 [Nat. Commun.] 효소 저해 분석은 약물 개발 및 식품 가공에서 핵심적인 과정으로, 저해 상수의 정밀한 추정이 요구됩니다. 기존에는 다양한 기질 및 저해제 농도를 활용한 실험을 통해 이러한 상수를 추정해 왔으나, 추정값의 연구 간 일관성 부족으로 인해 보다 체계적인 실험 설계 기준이 필요한 실정입니다. 본 연구에서는 다양한 실험 설계에서의 추정 오류 지형(error landscape)을 분석함으로써 이러한 문제를 해결하고자 하였습니다. 그 결과, 기존 실험 데이터의 약 절반은 불필요하거나 오히려 편향을 유발할 수 있음이 밝혀졌습니다. 이에 우리는 IC₅₀와 저해 상수 간의 수학적 관계를 추정 과정에 통합함으로써, IC₅₀보다 높은 단일 저해제 농도만으로도 정밀한 추정이 가능함을 확인했습니다. 우리는 이와 같은 “IC₅₀ 기반 최적 접근법”을 통해 실험 횟수를 75% 이상 줄이면서도 정밀도와 정확도를 모두 확보할 수 있음을 보였습니다.
  • 2025년 08월 19일 (화) 오전 10시
  • 장형준 (KAIST, IBS)
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학술웨비나 유방암 치료 및 상처 치유를 위한 다기능 생체활성을 지닌 이중층 나노섬유 매트릭스 [Small] 삼중음성 유방암 (triple negative breast cancer) 수술 후 발생할 수 있는 두 가지 주요 문제, 즉 남아 있는 암세포 제거를 통한 재발 방지와 수술 부위 감염 예방을 동시에 해결할 수 있는 이중층 나노섬유 기반의 ‘스마트 나노패치’를 개발하였습니다. 스마트 나노패치의 내층은 친수성 표면 위에 미세한 구리 과산화물 나노입자 (copper peroxide nanoparticles)를 담고 있어, 체액과 접촉 시 즉각적으로 활성화되어 암세포를 표적 제거하는 반응성 분자 (reactive oxygen species) 를 생성합니다. 여기에 근적외선 레이저를 조사하면 국소적인 열이 발생해, 저항성 암세포와 세균까지 효과적으로 사멸시킬 수 있습니다. 동시에, 외층의 소수성 구조는 항암제인 라파마이신 (rapamycin)을 서서히 방출하여 암세포를 지속적으로 억제하고 세균 증식을 차단합니다. 이 패치는 뛰어난 항암 효과 외에도 혈관 신생과 콜라겐 재생을 유도해 상처 치유를 촉진하며, 구조가 유연해 접착제 없이도 다양한 상처 부위에 잘 밀착됩니다. 또한, 환자 개개인의 상태에 맞게 두께나 기계적 특성 조절이 가능해 외과적으로 활용도가 높습니다. 전임상 실험에서는 이 플랫폼이 종양 재발 없이 감염도 완전히 억제하며, 전신 부작용 없이 우수한 생체적합성을 보이는 것이 확인되었습니다. 요약하자면, 이 이중기능 나노패치는 표적 항암 치료와 조직 재생을 하나의 생체재료로 통합한 획기적인 기술로, 보다 안전하고 효과적인 맞춤형 유방암 수술 후 관리 방법을 제시합니다. 암 억제와 상처 회복을 동시에 해결함으로써 환자의 예후를 향상시키고, 향후 다른 난치성 종양 치료에도 활용될 수 있는 가능성을 보여줍니다.
  • 2025년 07월 29일 (화) 오전 10시
  • 김성윤 (Rutgers, The State University of New Jersey, 강원대학교 약학대학)
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