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코로나 19 투-트랙 팬데믹 : 변이바이러스에 맞서며 어울리며
박미정 (서울대학교 의과대학)
SARS-CoV-2 바이러스로 인한 코로나 19는 전염성이 크고 전파 속도가 빠른 방향으로 진화하고 있다. 전 세계는 이에 비약물적 중재로 차단하고, 백신으로 맞서지만, 수그러들지 않고 계속 확산되고 있다. 확실히 백신은 코로나 19에 맞서는 중요한 도구이지만, 단독으로 팬데믹을 멈추지 않을 것이다. 백신 접종은 자연 감염보다 더 안전하게 면역을 얻는 방법이고 중증과 사망을 피하는 길이다. 그런데, 예방 접종을 받았더라도 미접종자 집단과 시간을 보내야 한다면, 여전히 감염될 확률은 높다. 마스크를 착용하지 않아서 다량의 바이러스를 코나 입으로 흡입하게 된다면, 면역 방어도 소용이 없다. SARS-CoV-2 바이러스의 단백질 변이가 보고되었으며, 이러한 변이를 가진 일부 변이체는 중화 항체에 더 감염성이 있거나 면역성이 있을 수 있다. 델타 변이바이러스로 인해 ‘완전한 예방 접종 후에 감염이 되는 사례(Vaccine Breakthrough Case)’도 발생하고 있다. 델타 변이바이러스의 전파 속도와 낮은 백신 접종률은 모든 국가에서 계속하여 감염자를 발생시키는 결과를 가져오고 있다. 델타 변이바이러스는 지금까지 해왔던 비약물적 대응 방식으로는 과거와 같은 효과를 거두지 못하게 한다. 백신 접종률이 높은 나라 중 일부는 비약물적 중재를 중단하기 시작했다. 하지만, 상대적으로 백신 접종률이 높은 나라 중 일부가 공중 보건 조치를 종료하는 하면서 코로나 19가 재유행되는 현상이 나타나고, 백신 접종률이 낮은 곳을 중심으로 변이바이러스가 확산하는 이른바 ‘투-트랙 팬데믹(two-track pandemic)’ 상황에 처해있다. 나라마다 제각기 다른 전략으로 투-트랙 팬데믹과 맞서면서 삶의 질을 회복하기 위해 애쓰고 있다. 백신 접종과 비약물적 중재로 균형을 잡는 나라가 있고, 충분한 백신 접종률에 도달했다고 판단한 나라는 팬데믹이 아닌 풍토병에 대응하는 전략으로 전환하기도 하였다. 백신으로 얻은 면역력은 시간이 지남에 따라 저하되므로 비약물적 개입을 더욱 필요로 하고, 반대로 비약물적 개입에 대한 피로도가 높아지면 백신 접종률이 가속되기도 하였다. 우리나라에서 4차 유행이 시작된 후, 비슷한 시기의 다른 나라의 발생과 대응 전략을 고찰하여 위드-코로나(With COVID-19)를 위하여 고려할 만한 시사점을 모색하였다.
2021.09.09 | 조회수 4,532 | 추천 22
아쿠아포닉스와 수경재배의 연구동향
이규하 (전북대학교 생명과학과)
아쿠아포닉스(Aquaponics)는 어류양식과 수경재배를 결합한 새로운 시스템 방식을 의미하며, 수상생물에서 발생하는 바이오메스가 미생물에 의해 분해되어 이를 식물이 성장에너지로 사용하는 친환경적인 최신농업기술이다. 이러한 시스템은 기존에 토경재배 방식에서 과량 소비되는 물 사용량을 급격히 낮출 수 있으며, 동시에 살충제 사용을 줄여 줌으로써 생태계 보호와 식량난을 해결할 수 있는 좋은 대안으로 여겨지고 있다. 현재 아쿠아포닉스의 주요 과제는 상업적 규모에서 최적화된 어류 및 작물 수확이 최적화 실현이 가능하고 신뢰할 수 있도록 하는 것이다. 일반적으로 전통적인 농업 의미에서 적용되는 정밀 농업의 개념이 이제 도입되고 있으며, 자동화된 프로세스의 모니터링 및 제어를 위해 감지, 스마트 및 IoT 시스템을 채택할 필요가 늘어나고 있다. 하지만 여전히 아쿠아포닉스에 관한 기초학문의 연구는 매우 복잡하게 여러 학문들이 융합되어 있으며, 본 동향리포트에서는 아쿠아포닉스의 기초개념을 숙지하고 아쿠아포닉스에서 개발되어야 할 핵심기술들을 살펴보고자 한다.
2021.08.31 | 조회수 4,502 | 추천 1
DTC 유전자를 활용한 개인 맞춤 서비스의 최신 동향
김인영 (서울대학교 생명공학공동연구원)
DTC (Direct-To-Consumer, 소비자 대상 직접) 유전자 검사란, 특정 항목의 유전자에 대해 의료기관을 방문하지 않고 소비자가 직접 유전자 검사 전문 기관을 통해 받을 수 있는 유전자 검사이다. 글로벌 유전자 검사 시장이 연 10% 이상 고속 성장할 것이란 전망에 따라 DTC 유전자 검사 시장 또한 성장이 기대되고 있다. 세계적으로 DTC 유전자 검사의 규제가 풀리며 시장의 성장이 예상되나, 한국의 DTC 유전자 검사 시장의 경우 다중의 규제와 법제 미비로 시장이 제대로 형성되지 못하고 있는 상황이다. 2020년 70개 항목으로 DTC 유전자 검사 허용 항목이 증가하였지만, 건강관리(well-ness) 위주의 항목으로만 구성되어 있어 실질적인 질병 관리에는 도움이 되지 못하는 상황이다. 세계적으로 DTC를 이용한 개인 맞춤 서비스는 여러 분야에서 활용되고 있다. DTC 유전자 검사를 기반으로 한 맞춤형 식단 및 영양제 추천 서비스, 의료 진단 및 약물 반응 검사뿐만 아니라 운동, 피부 미용, 다이어트 시장에서도 DTC 유전자 검사를 바탕으로 소비자 개인에게 맞는 제품 및 서비스를 제공하고 있다. 본 동향리포트에서는 외국과 한국의 DTC 검사 서비스의 현황에 대해 분석하고, DTC 검사 서비스를 활용하여 개인 맞춤 서비스를 제공하는 다양한 분야의 시장 구조를 파악하여 DTC 유전자 검사 서비스를 활용한 개인 맞춤 서비스의 발전 방향에 대해 논의하고자 한다.
2021.08.10 | 조회수 8,972 | 추천 1
다중오믹스와 머신러닝 기반의 종양항원예측  알고리즘과 암치료
표경호 (연세대학교 의생명과학부/ 연세-유한 폐암중개연구소)
종양에 대한 면역치료제 개발이 가속화되면서, 종양의 예방적 차원 그리고 치료 목적으로 종양 백신들이 개발되고 있다. 최근 COVID19의 백신 개발과 함께 다양한 형태의 백신들이 주목을 받고 있으며, 단백질 혹은 핵산 형태인 mRNA, DNA vector, 혹은 수지상세포를 이용한 세포의 형태까지 다양한 방법으로 개발되고 있다. 하지만, 백신 기술에 있어 중요한 부분은 타겟 항원을 선정하는 것이다. 종양 백신을 개발하는 데 있어 종양 항원을 인지하는 방법이 성공적인 백신 개발에 중요한 부분이지만, 실제로 종양의 항원의 다양성으로 인하여, off-the shelf 형태의 백신을 개발하는데 어려움을 갖는다. 하지만, 개인 맞춤형 백신의 개발에 있어서 종양항원의 다양성을 극복하는 것은 시간의 문제로 사료된다. 이번 동향에서는 종양항원에 특징, 종류 그리고 이를 예측하기 위한 다중오믹스 데이터와 적용되고 있는 머신러닝 기술에 대해 요약하여 이해를 돕고자 한다.
2021.08.05 | 조회수 3,600 | 추천 2
CRISPR-Cas9 특허 전쟁의 전개와 분자생물학 연구에 주는 시사점
최은창 (MIT 테크놀로지리뷰 코리아)
CRISPR-Cas9 특허 전쟁은 2015년 4월에 서막이 올랐다. 미국 연구기관들 사이에서 벌어진 법적 공방전은 바이오 헬스 업계와 분자생물학계의 이목을 집중시켰다. CRISPR-Cas9 특허 전쟁은 현재까지 미국 특허심판원(PTAB)의 저촉절차를 중심으로 전개되고 있으며 크게 3개의 라운드로 나뉜다, UC 버클리는 브로드연구소(MIT, 하버드대)를 상대로 미국 특허법에 따른 저촉 절차를 통해 진핵세포에서 작용하는 CRISPR-Cas9 시스템이 자신의 특허 청구항에 속한다고 법적 다툼을 벌였다. 그러나 브로드연구소는 원핵세포와 진핵세포의 차이를 이해할 수 있는 통상의 지식을 갖춘 기술자였다면, 진핵세포 환경에서 CRISPR-Cas9 유전자 편집 기능이 성공하리라고 타당한 기대를 할 수 없었다고 주장하여 미국 특허심판원에 ‘저촉 없음’ 결정을 받았다. 최근에는 국내 기업 툴젠이 CRISPR-Cas9 저촉 절차의 당사자가 되어 특허 전쟁의 소용돌이에 휘말리게 되었다. 그 초점은 인간 유전질환의 치료에 사용되는 CRISPR-Cas9 편집 시스템을 과연 누구의 특허 청구항에 속한 권리로 인정할 것인가에 맞추어져 있다. 그 결론은 글로벌 CRISPR 라이센스 시장을 재편할 정도로 파급력을 가질 것이다. 글로벌 CRISPR-Cas9 특허 전쟁은 자금력, 독창적 연구역량, 특허 제도와 절차가 상이한 외국에서 소송을 효과적으로 수행하는 능력 등이 종합된 물량전이라고 할 수 있다. 어떤 CRISPR-Cas9 특허 발명의 시장가치가 압도적으로 크다면, 특허 분쟁은 미국 또는 유럽 특허청에만 국한되지 않고 다른 국가들로도 확대될 수 있다. 한편, CRISPR-Cas9 특허권자들이 유전질환 치료제와 치료제의 연구개발에 사용할 수 있는 독점적 라이센스를 거액의 실시료를 받고 특정 회사들에게만 부여하므로 CRISPR-Cas9 기술을 ‘플랫폼 기술(platform technology)’로 활용할 수 없다는 우려가 커지고 있다.
2021.08.03 | 조회수 5,233 | 추천 2
항노화 기술의 연구 사례 및 기술 동향
이기백 (서울대학교 의과대학)
인간의 기대 수명이 증가함에 따라 노화 연관 질환의 발병률이 증가하고 있다. 최근 연구 결과에 의하면, 개체의 나이가 들어감에 따라 체 내에 노화된 세포의 양은 증가하며, 이렇게 증가된 노화 세포는 직접적으로 노인성 질환에 관련이 있다는 보고되고 있다. 마우스를 이용한 동물 실험에서 노화 세포를 제거할 수 있는 기술은 건강 수명 및 노화 연관 질환에 개선을 나타내며, 이는 인간의 질환 및 수명에도 긍정적인 결과를 나타낼 수 있다는 가능성을 보여주고 있다. 노화 세포의 직접적인 제거 혹은 노화 세포의 부정적인 기능을 억제시키는 전략은 기존에 다양한 질환에서 효과를 나타낼 것이라고 기대를 하고 있다. 본 글에서는 최신 항노화 기술의 연구 사례에 대해 서술하고 현재의 상황에 대해 정리해보고자 한다.
2021.07.27 | 조회수 5,932 | 추천 1
나노포어(Nanopore) 단분자 탐지의 응용과 기술 개발에 대한 연구 동향
한형진 (가톨릭관동대학교 국제성모병원 피부과학교실)
나노포어 기술은 매우 유망한 단분자 검출 방법으로, 다양한 분석 물질의 식별과 정량화에 이용되고 있다. 이 기술은 제 4세대 염기서열 분석 기법(4th generation sequencing technique)으로써, 별도의 라벨이 필요 없고, 신속하고, 저렴한 기술로 자리 잡을 수 있는 가능성을 지니고 있어 미국 국립보건원(National Institute of Health)이 정한 당찬 포부인, “사람 1명의 총 유전체(whole genome) 시퀀싱 단가를 $1,000 (한화로 약 112만 원)로 끌어내리기”의 실현을 크게 앞당길 수 있을 것으로 보인다. 동시에 나노포어는 검출에 필요한 샘플의 양이 적고, 증폭이나 복잡한 교정이 필요치 않으며, 읽을 수 있는 길이가 매우 길다는(약 1만~5만 basepairs) 장점도 가진다. 나노포어 DNA 염기서열은 잠재력이 무한하지만 아직 극복해야 할 중요한 과제 또한 남아 있다. 이러한 난관이 해결될 수 있다면 나노포어 기술은 DNA 시퀀싱을 뛰어넘어 향후 개인화 의학의 실현에 가장 주도적인 역할을 할 것으로 예상된다. 본 동향리포트에서는 최근의 나노포어 기법과 이와 연관된 DNA 나노기법 등에 대하여 간단히 살펴본다.
2021.07.20 | 조회수 3,526 | 추천 2
FDA 약물 승인 최신 동향 및 혁신 신약 트렌드 분석
곽승화 (Plexxikon Inc., USA)
최근, 개발하기 어려운 타깃 이였던 KRAS 억제제의 FDA 승인 소식과 더불어 근 18년 동안 진척을 보이지 않았던 알츠하이머 치료제까지 승인되며, 신약 연구 분야에 새로운 바람이 불고 있다. 이렇듯 극복 불가능해 보였던 질병 치료 분야는 깊이 있는 과학기술 및 다양한 연구 개발로 인해 점점 공략 가능한 분야로 바뀌고 있는 것이다. 이러한 트렌드에 맞춰 본 동향리포트를 통해 최근 FDA의 약물 승인 추세 및 새롭게 떠오르고 있는 혁신 신약의 중요성과 개념, 그리고 앞으로의 방향성에 대한 이야기해 보고자 한다.
2021.07.13 | 조회수 5,349 | 추천 5
T 세포 및 NK 세포를 이용한 세포 치료제 개발 현황
김영섭 (연세대학교)
암은 전 세계적으로 많이 발병되면서 높은 사망률을 보이는 질병이다. 이러한 암을 치료하기 위한 방법으로는 수술요법, 방사선 요법, 화학요법 그리고 현재 많이 각광받고 다양한 방법의 연구가 이루어지고 있는 면역치료요법이 있다. 면역치료요법은 생체 내 면역시스템을 이용하는 방법으로 다른 치료법들의 한계점을 극복할 수 있는 방법으로 제시되는 치료법이다. 본 글에서는 면역치료요법 중 많이 개발되고 있는 세포 치료제의 연구 동향에 대해 논하고자 한다.
2021.07.06 | 조회수 10,417 | 추천 2
바이러스의 새로운 진화: 항암바이러스(Oncolytic virus)
권기문 (inno.N)
Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) pandemic으로 인한 COVID-19로 전 세계가 몸살을 앓고 있다. 코로나바이러스(Coronavirus) 뿐만 아니라, 수많은 바이러스들은 오랜 시간 인간과 함께 살아오며 진화를 거듭하고 있는데, 그 중 일부는 아무 질병도 일으키지 않지만 또 다른 일부는 감기처럼 가벼운 질환을 일으키기도 하며, 에볼라 바이러스(Ebola virus)와 같은 바이러스들은 치사율이 매우 높은 질병을 일으킨다. 그리고 진화 또는 재조합 과정에서 별 질환을 일으키지 않던 바이러스가 치명적으로 변이를 일으키기도 한다. 이들 바이러스들은 인간의 면역계와 끊임없는 전쟁을 하며, 승리하고 패함을 반복한다. 한편으로는 완벽하게 정복된 바이러스도 있다. 인류에게 치명적이었던, 천연두를 일으키는 두창 바이러스(Variola virus)는 그 사촌 격인 백시니아 바이러스(Vaccinia virus)를 이용한 백신으로 1980년 완벽하게 박멸되었다. 그리고 인류에게 별 도움이 될 것 같지 않은 바이러스는 아이러니하게도 연구적으로는 다방면에서 생물학 발전에 기여했고, 지금도 여러 방식으로 연구에 이용 중이다. 이제 바이러스는 “항암바이러스(Oncolytic virus)”라는 이름으로 또 다른 진화를 앞두고 있다. 발전된 분자세포생물학 기술을 바탕으로 몇몇 바이러스들은 효율적이며 안전하게 항암작용을 할 수 있도록 재조합되고 있으며, 임상 연구가 진행되어 조금씩 유의미한 결과가 나오는 중이다. 본 동향리포트에서는 항암바이러스의 종류와 항암바이러스의 토대가 되는 바이러스의 개요, 항암바이러스의 작용 기전, 임상 진행 상황 등의 연구 동향을 알아보고자 한다.
2021.06.29 | 조회수 7,139 | 추천 6
 
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