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'prime editor' 에 대한 통합검색결과 24건입니다.

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오형철

연세대학교 의과대학

시퀀싱 기술의 발전으로 인해 암을 비롯한 다양한 질환에서 수많은 돌연변이가 발견되었고, 이 중 일부는 병리학적(Pathologic) 또는 양성(Benign)으로 밝혀졌지만, 대부분의 돌연변이는 여전히 의미를 알 수 없는 변이(Variants of Uncertain Significance, VUS)로 남아 있습니다. 이러한 VUS의 기능을 밝히기 위해 전 세계의 많은 연구팀이 심혈을 기울이고 있으며, 이를 통해 환자의 치료 방향을 제시하거나 예후를 예측하려는 노력을 기울이고 있습니다.
- Nat. Biotechnol.
- 2024.11.18
- 최준홍(Memorial Sloan Kettering Cancer Center)
Molecular recording using DNA Typewriter
- Nat. Protoc. Jun 06 2024, | https://doi.org/10.1038/s41596-024-01003-0
- 2024.06
- 생명과학
In vivo adenine base editing rescues adrenoleukodystrophy in a humanized mouse model
- Mol. Ther. May 24 2024, S1525-0016(24)00329-0 | https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2024.05.027
- 2024.05
- 의약학
Enhancing genome editing in hPSCs through dual inhibition of DNA damage response and repair pathways
- Nat. Commun. May 11 2024, 15 (1) | https://doi.org/10.1038/s41467-024-48111-9
- 2024.05
- 의약학
Precise editing of pathogenic nucleotide repeat expansions in iPSCs using paired prime editor
- Nucleic Acids Res. Apr 25 2024, gkae310 | https://doi.org/10.1093/nar/gkae310
- 2024.04
- 생명과학
- 최형국(Gavin Herbert Eye Institute/University of California)
Genome editing in the treatment of ocular diseases
- Exp. Mol. Med. 01 August 2023 | https://doi.org/10.1038/s12276-023-01057-2
- 2023.08
- 의약학
유구상

연세대학교 의과대학

일반적으로 생물은 각자 자신을 이루는 설계도를 DNA의 형태로 지니고 있습니다. DNA는 A, T, G, C의 4가지 암호들의 조합으로 이루어져있으며, 이들의 조합이 길게 만들어져서 특정 기능을 하는 단백질을 암호화합니다. 이러한 유전자가 인간의 경우 약 20,000만개 존재합니다. 이러한 유전자는 대부분 정상적인 기능을 갖춘 단백질을 만들어내도록 설계되어 있으나, 간혹 오류가 생기는 경우가 있습니다.
- Cell
- 2023.05.08
Prime editing with genuine Cas9 nickases minimizes unwanted indels
- Nat. Commun. 2023 Mar 30;14(1):1786 | https://doi.org/10.1038/s41467-023-37507-8
- 2023.03
- 생명과학
권정훈

툴젠

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 프라임 에디팅(Prime editing)은 DNA의 한쪽 가닥만 절단하는 Cas9 nickase에 역전사 효소(Reverse transcriptase)를 연결한 프라임 에디터 단백질(Prime editor)과 pegRNA(Prime editing guide RNA)를 이용하여 유전자 편집을 일으키는 기술입니다. 프라임 에디팅은 일반적인 캐스9 에디팅(Cas9 editing)과 베이스 에디팅(Base editing, Cas9 nickase에 Cytosine과 adenine을 deamination 시키는 단백질을 연결하여 사용)보다 원하는 표적 유전자 서열(on-target)에 더욱 정교한 유전자 교정이 가능하며, 원치 않는 위치에 유전자 교정을 일으키는 비표적 서열(off-target) 교정 현상 역시 보다 적은 것으로 알려져 있습니다. 유전자 교정 기술을 치료제로 사용하기 위해서는 비표적 서열 교정을 예측하는 안전성 평가가 필요합니다. 캐스9 에디팅과 베이스 에디팅에 대한 비표적 서열을 예측하는 실험법들이 많이 개발되어 있지만 프라임 에디팅을 위한 예측법은 없었습니다. 저희 연구팀은 프라임 에디팅에 대한 비표적 서열 교정 예측 기술의 필요성을 느끼고 TAPE-seq (TAgmentation of Prime Editor sequencing)이라는 실험법을 개발하였습니다. TAPE-seq에 대하여 간단히 설명을 드리자면 프라임 에디팅 과정 중에 사람의 genome과 유사성이 적은 Tag 시퀀스가 삽입되도록 만들고 Tag 특이적인 PCR 증폭을 통해 프라임 에디팅이 일어난 위치를 NGS(Next generation sequencing)로 잡아내는 기술입니다. TAPE-seq을 통해 다수의 프라임 에디팅 비표적 서열을 찾아낼 수 있었습니다. 세계최초로 프라임 에디팅의 비표적 서열 예측 기술을 발표하였기 때문에 Nature Biotechnology 트위터 공식계정의 소개를 받을 정도로 많은 관심을 받았습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다. 툴젠은 CRISPR 유전자 가위와 관련된 다양한 사업을 진행하고 있습니다. 확보한 CRISPR 관련 특허를 활용하여 특허수익화를 하는 IP 사업, CRISPR 기술을 활용하여 다양한 다양한 동식물을 개발하는 그린바이오, 인류 건강 증진을 위한 치료제 사업 을 하고 있습니다. 툴젠의 플랫폼 연구소는 앞서 설명해 드린 다양한 사업에 기반이 되는 여러 기
- Nat. Commun.
- 2023.02.27
이미은

성균관대학교, 현 한국과학기술연구원

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 ?논문 분야는 크리스퍼 기반의 DNA 염기 편집 기술인 Cytosine Base Editor (nCas9-rAPOBEC1) 이며, 해당 기술을 적용한 대상은 광합성을 하는 박테리아인 시아노박테리아 (Synechococcus elongatus PCC7942) 입니다. 크리스퍼 관련 유전체 편집 기술들은, 동물세포에서는 질병치료에 주안점을 두고, 식물세포에서는 품종 개량에, 그리고 미생물에서는 대사 회로 관련 유전자의 조작을 통한 돌연변이 균주 개발 및 이를 통한 고부가 산물의 생산에 집중되어 사용되고 있습니다. ?대장균과 효모와 같은 대표적인 모델 미생물 균주들에서는 크리스퍼, 크리스퍼인터피어런스, 베이스 에디팅등이 이미 보고된 바가 있으며, 아미노산 생산 산업균주로 유명한 코리네박테리아 (Corynebacterium glutamicum) 에서도 높은 효율로 베이스 에디팅이 진행된 바 있습니다. 제가 베이스 에디팅 기술을 시아노박테리아에 적용하려고 실험을 시작했을때에는 그 어떤 시아노박테리아 종에서도 베이스 에디팅 기술이 적용된 바가 없었습니다만, 2023년도 1월 출간된 Metabolic engineering 저널에 해당 연구가 게재되었습니다. 이와 같이 크리스퍼 기반 유전자 조작 기술들은 모든 유형의 생물체에서 각기 다른 목적을 가진채 적용되고 있습니다. 앞으로 저의 논문을 비롯한 보고들을 바탕으로 base editing 기술을 실제로 시아노박테리아를 이용한 고부가 산물의 생산 혹은 시아노박테리아의 생리 특성 연구들이 활발하게 이루어질 것이라고 생각합니다. 또한 동식물세포에서는 활발히 적용되고 있지만 미생물분야에서는 비교적 미개척 분야인 prime editing 기술도, 앞으로 미생물 세포 환경에서 적용되는 연구가 진행되어 미생물 유전자 조작 기술의 저변이 넓혀질것이라 기대합니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다. ?성균관대학교 생명공학대학 식품생명공학과 식품분자생물공학 연구실에서 본 연구를 진행하였습니다. 식품분자생물공학 연구실은 우한민 교수님의 지도아래에서 연구를 진행하고 있으며, 코리네박테리아, 시아노박테리아 등의 다양한 미생물을 고부가산물 공장으로 가장 효율적으로 이용할 수 있는 방법을 찾는 것을 목표로 삼습니다. 이 목표를 이루기 위해 고전적인 클로닝, 외래유전자 도입부터 CRISPR,
- Plant J.
- 2023.01.06
- 권정훈(툴젠)
  Interview
- 이정준(툴젠)
TAPE-seq is a cell-based method for predicting genome-wide off-target effects of prime editor
- Nat. Commun. 2022 Dec 29;13(1):7975 | https://doi.org/10.1038/s41467-022-35743-y
- 2022.12
- 생명과학
이병철

National Institutes of Health

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 ?RUNX1-FPDMM (RUNX1-familial platelet disorder with predisposition to hematologic malignancies)는 RUNX1 단일 유전자상의 돌연변이로 인해 발생하는 유전증후군으로써, 발현되는 단백질의 감소나 기능 장애로 인해 환자들은 혈소판 신생 과정에 이상을 나타내며, 이는 혈소판감소증, 출혈 등의 임상증상으로 이어집니다. 또한 다른 유전자위의 이차적인 체세포 돌연변이 발생과 함께 급성골수성백혈병 등과 같은 혈액암에 걸리기 쉬운 유전적 소인으로 작용하여 35-50%에 달하는 환자들이 다양한 혈액암으로 진단되는 것으로 보고되었습니다. 현재 미국 내에는 2만여명의 환자가 존재하는 것으로 추정되며 유전질환 진단기술의 급격한 발달로 인해 보고 환자의 수가 증가하는 추세에 있습니다. 증상과 암발생을 완화하기 위한 여러 신약 제재들이 개발 중에 있으나 현재까지는 동종이계 조혈모세포이식이 가장 효과적인 방법으로 여겨집니다. 하지만 유전성 질환이 가지는 한계로 가족 내에서 적합한 공여자를 찾기 어렵다는 단점이 있습니다. ?최근 CRISPR/Cas9 시스템을 이용한 체외 유전자세포치료제 분야는 비약적으로 발전하였고, 그 결과 미국, 캐나다, 유럽에서 여러 건의 임상시험이 진행 중에 있습니다. 따라서 RUNX1-FPDMM의 새로운 치료방안으로서 주목받고 있습니다. 유전자 세포치료제의 실질적 적용에 앞서 유효성을 검증하기 위해 잔류하는 RUNX1 돌연변이 세포와 정상세포 간의 경쟁관계를 밝혀내는 것이 중요하나, 현재 개발된 제브라피쉬나 마우스 동물모델은 사람의 질병 특성을 100% 구현할 수 없고 장기간 분석이 불가능하다는 한계가 있습니다. 본 연구에서는 이러한 한계를 극복하고자 인간과 유사한 조혈시스템을 가지며 경쟁적 조혈작용을 장기간 분석하기에 유리한 영장류 (rhesus macaque)를 연구에 도입하였습니다. 그 결과, RUNX1 돌연변이 세포가 정상세포에 비해 우세한 생존 및 증식 능력을 보여 유전자 세포치료제의 도입을 위해서는 골수 내 잔존 세포의 보다 완벽한 제거 및 교정된 세포의 순도 증가 등이 과제로 남아있음을 시사하였습니다. 한편 만들어진 영장류 모델은 혈소판감소증, 혈소판 응집 지연 등 환자와 유사한 기능적 이상을 보이고 있으므로, 이를 통한 질병기전 연구나 치료제 개발 연구에 이용될 예정
- Blood
- 2022.11.15
Targeted genomic translocations and inversions generated using a paired prime editing strategy
- Mol. Ther. Available online 15 September 2022 | https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2022.09.008
- 2022.09
- 생명과학
채세열

서울대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 CRISPR/Cas9 기술은 특정 유전자만을 선택적으로 자르거나 교정할 수 있는 기술로 현재 생물학이나 의약학 분야에서 많은 분들이 연구 중이거나 하나의 tool로 활용 중이라 생각됩니다. 하지만 Cas9 단백질과 가이드 RNA는 체내의 단백질 분해효소들로부터 취약하며, 별도의 전달체가 없이는 세포 내로 전달이 불가능합니다. 이를 극복하고자, 저는 나노바이오기술을 이용하여 Cas9 단백질/가이드 RNA 복합체인 Cas9 RNP(ribonucleoprotein)을 세포 내로 전달할 수 있는 전달체를 개발하고자 하였습니다. 최근 유전자 교정 기술 관련 분야의 선도그룹들은 단순히 세포주 수준에서의 효율 검증을 넘어서 유전병 치료의 가능성을 제시하고 있으며, 이와 함께 전임상/임상 단계에 적용할 수 있도록 전달체의 효율성과 안전성을 개선하는 노력을 하고 있습니다. 또한 Transposases/recombinase나 prime editor와 같은 CRISPR 기반의 차세대 기술을 전달체와 결합하려는 시도 역시 진행되고 있습니다. 관련 분야는 기존에 난치병이라 알려진 유전병을 치료할 수 있는 새로운 전략을 제시할 수 있기에 더욱 그 연구 범위가 넓어질 것이라 생각됩니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다. 제가 연구 중인 기관은 서울대학교 자연과학대학 화학부의 생기능성 나노물질 연구실로 민달희 교수님의 지도하에 활발한 연구가 진행되고 있습니다. 현재 연구실에서는 크게 두 가지 분야에 집중하고 있습니다. 먼저 나노입자를 활용한 새로운 암 치료법 개발을 활발히 진행 중입니다. 특히 DNA, RNA, 단백질 등과 같은 생체고분자를 활용해서 종양 미세환경 내의 유전자 발현을 조절하는 연구를 주로 진행하고 있습니다. 또한 최근에는 3세대 항암제인 면역항암제 및 4세대 항암제라고도 불리는 대사항암제에 대한 연구도 활발히 진행 중입니다. 두 번째로 바이러스의 진단 및 항바이러스제 발굴에 대한 연구도 활발히 진행 중입니다. 최근에는 산화 그래핀을 활용하여 뎅기바이러스와 지카바이러스를 검지할 수 있음을 보고한 바 있으며, 다양한 바이러스에 대한 연구성과 발표를 준비 중에 있습니다. 이 외에도 유전자 교정, 피부질환 치료법 개발 등 Nanomedicine 분야에서 폭넓은 연구를 진행 중에 있습니다. 보다 자세한 연구
- J. Control. Release
- 2022.05.12
노병화

연세대학교 의과대학 이비인후과

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 난청은 전 세계 인구의 약 5%가 겪고 있는 흔한 감각기 질환으로, 특히 청력 손실의 위험은 나이가 증가함에 따라 상승하며, 소음 환경의 노출 및 인구의 고령화에 따라 노인성 난청을 가진 사람의 수가 급증하고 있으나, 현재 이에 대한 직접적인 치료법은 없는 상태입니다. 노인성 난청의 주요 원인은 노화, 소음 노출, 유전적 돌연변이 및 이독성 약물 또는 화학물질에 대한 노출이고, 이에 대한 난청 유발 메커니즘은 외유모세포와 시냅스, 기저막, stria vascularis에서의 신경퇴행에 따른 대사 및 감각 손상과 관련됩니다. 노인성 난청의 중요한 원인 중 하나는 외유모세포의 퇴행이고 이는 주로 노화에 의해 일어나며 이음향 방출 반응의 소실을 가져옵니다. 또한 노인성 난청은 외유모세포의 소실 및 기능 상실과도 연관되는데, 그 정도는 외유모세포의 기저막에서 높게 발현하는 칼륨 이온 채널인 KCNQ4의 유전적 돌연변이에 의해 큰 영향을 받습니다. 내림프에서 높은 칼륨 농도의 유지는 청력 기능의 유지를 위해 중요하고, 내림프에서 외유모세포로의 칼륨 유입은 외유모세포의 탈분극을 통해 소리를 증폭시키는 역할을 함과 동시에 외유모세포의 기저막에 발현하는 KCNQ4 이온채널이 신속하게 칼륨을 세포 외로 배출함으로써 외유모세포의 재분극과 내이에서의 칼륨의 재순환을 유지하는데 중요한 역할을 합니다. 이러한 KCNQ4 이온 채널에서의 돌연변이는 비증후군 상염색체우성난청 2 (DFNA2; Deafness non-syndromic autosomal dominant 2)와 관련이 있습니다. KCNQ4는 4개의 소단위로 구성된 4량체로 가운데 구멍을 통해 칼륨을 운반하는데, 만약 하나의 소단위라도 돌연변이가 존재한다면 이온 채널의 기능을 손상시켜 (dominant-negative 효과) 칼륨의 외유모세포외 배출에 영향을 끼치게 되고, 이에 따라 KCNQ4 돌연변이를 이형접합체로 가진 환자에서 난청이 일어나게 됩니다. 이렇게 KCNQ4의 돌연변이는 외유모세포의 기능 상실이 진행되고, 노화성 난청의 위험인자로 추정되고 있습니다. 현재 유전적 결함으로 인해 유발되는 다양한 질병의 치료를 위한 새로운 방법으로서 유전자 치료 기술이 많은 그룹에서 연구에 사용되고 있고, 그 중 난청 마우스 모델에서 유전자 치료를 통한 난청의 개선과 관련된 논문이 많이 보고되고 있습니다.
- Theranostics
- 2022.04.07
Comprehensive analysis of prime editing outcomes in human embryonic stem cells
- Nucleic Acids Res. Volume 50, Issue 2, 25 January 2022, Pages 1187?1197 | https://doi.org/10.1093/nar/gkab1295
- 2022.01
- 생명과학
Generation of a more efficient prime editor 2 by addition of the Rad51 DNA-binding domain
- Nat. Commun. Published 23 September 2021 | https://doi.org/10.1038/s41467-021-25928-2
- 2021.09
- 의약학
Application of prime editing to the correction of mutations and phenotypes in adult mice with liver and eye diseases
- Nat. Biomed. Eng. Published 26 August 2021 | https://doi.org/10.1038/s41551-021-00788-9
- 2021.08
- 의약학
정유경

한양대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 모든 생명체가 유전자를 가지고 있고 각 생명체의 기본 정보가 유전자에 담겨있다는 사실을 발견한 이후로, 수많은 과학자들이 유전자를 자유자재로 편집하는 기술에 대해서 관심을 가져왔습니다. 유전자 재조합 기술부터 시작해서 복잡한 유전체를 가진 고등생물을 편집할 수 있는 1세대 징크 핑거 뉴클레어제 (ZFN)와 2세대 탈렌 (TALEN) 기술을 개발하면서 유전자 교정 분야는 계속해서 발전하고 있었습니다. 특히 2020년에 노벨 화학상을 받은 연구인 3세대 크리스퍼 (CRISPR) 유전자가위의 등장 이후로 유전자 교정 분야는 폭발적으로 성장했습니다. 크리스퍼 유전자가위는 원하는 유전자만을 타겟할 수 있는, 특이성도 높고 작동 효율도 높으면서 매우 편리하게 사용할 수 있는 기술입니다. 크리스퍼 유전자가위는 단백질 메커니즘을 밝히는 기초 연구나 세포 이미징 기술에도 쓸 수 있고 질병 치료에도 응용할 정도로 생명공학 분야 전반에 영향을 미치고 있습니다. 그러나 크리스퍼 유전자가위도 완벽한 기술이라고 할 수는 없습니다. 크리스퍼 유전자가위에 대한 폭발적인 관심과 함께 크리스퍼 유전자가위가 일으키는 이중나선절단 이후에 발생하는 염색체 전좌 (translocation)와 대량 결실 (Large deletion)등이 보고되었습니다. 그래서 크리스퍼 유전자가위의 장점을 살리면서 이중나선절단 때문에 발생하는 문제점을 해결할 수 있는 방안이 등장했습니다. 크리스퍼 유전자가위의 절단 기능을 없애고 대신 데아미나제를 연결한 염기교정 유전자가위 (Base editor)가 개발된 것입니다. 염기교정 유전자가위는 매우 높은 효율로 유전자에 있는 단일 뉴클레오티드를 교정할 수 있고, 이중나선절단을 일으키지 않기 때문에 안정성도 보장할 수 있는 기술입니다. 이 기술은 금방 전세계적으로 도입되어서 수많은 과학자들이 염기교정 유전자가위가 실제 동물이나 식물 모델에서 잘 작동하는 결과들을 보여주고 있습니다. 모든 기술이 그렇듯이 염기교정 유전자가위 또한 완벽한 기술은 아닙니다. 저희 연구진은 염기교정 유전자가위의 오작동 효과 중 하나인 시토신 치환 효과를 최초로 밝히고 시토신 치환 효과를 현저히 줄인 새로운 염기교정 유전자가위를 개발하는 데에 힘써왔습니다. 이번에 소개된 논문에는 오작동 효과를 줄인 초정밀
- Nat. Biotechnol.
- 2021.07.19
Targeted mutagenesis in mouse cells and embryos using an enhanced prime editor
- Genome Biol. Published: 03 June 2021;22,170 | https://doi.org/10.1186/s13059-021-02389-w
- 2021.06
- 생명과학