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Aging in Skin: 분자생물학적 관점과 관련 연구와 기술에 대한 동향
강성수 (KAIST)
피부 노화는 인류 역사와 평행하게 꾸준히 큰 관심의 대상이었고, 이에 대한 메커니즘과, 이를 해결하기 위한 연구가 진행되어 왔다. 다만 내재적 노화(intrinsic aging)에 대한 근본적 원인에 대한 답조차 찾지 못한 상황에서 피부 노화에 대한 연구는 어떠한 방식으로 진행되어야 하는가? 본 보고서에는 피부 노화 현상을 분자생물학적 관점에 대해 바라보고, 관련 연구 및 진행 기술에 대해 살펴볼 것이며, 나아가 어떠한 방향으로 향후 연구가 진행되어야 할지 고찰하고자 한다.
2020.05.26 | 조회수 7,570 | 추천 4
신약개발 과정에서의 오가노이드 활용 현황 및 전망
김현이 (연세대학교)
지난 50여 년간 2차원 배양된 세포주는 중요한 생체 외 실험모델로 분자생물학의 눈부신 발전의 바탕이 되어 왔다. 분자와 분자 간의 상호작용을 바탕으로 생명현상을 이해하고자 하는 분자생물학은 명확한 분자적 발병 기전을 바탕으로 한 합리적인 신약개발(drug discovery)의 꿈을 가능케 하였다. 배양 접시 위에서 배양된 세포주들은 발병기전 연구와 약물 표적 발굴은 물론 약물검색과 효능 및 독성평가에 필수적인 생체 외 실험모델로 활용되었다. 하지만 불멸화와 2차원 배양으로 인한 세포의 특성 변화는 세포주의 한계로 지적되어 왔다. 오가노이드는 줄기세포를 3차원 배양하여 만들어지는 생체 외 장기모사체이다. 오가노이드는 세포주와 비슷한 생체 외 실험모델로써 장기배양 및 동결보존이 가능하고 조작과 관찰이 용이하다는 장점을 가진다. 동시에 불멸화가 필요 없어 그에 따른 세포의 본래 특성이 유지됨은 물론 생체 내에서만 볼 수 있었던 세포 계층적, 조직학적 구조를 재현함으로써 세포보다 한 단계 높은 차원의 생리현상을 연구할 수 있는 실험모델이다. 이러한 특성으로 인해 오가노이드는 신약개발을 위한 전임상의 모든 단계에서 기존의 실험모델들을 대체, 혹은 보완하는 방식으로 빠르게 자리매김할 것으로 보인다.
2020.05.19 | 조회수 9,868 | 추천 4
바이오산업과 규제
정현용 (서울대학교)
전 세계적으로 고령화 및 인구구조의 변화, 에너지・식량 등 자원 부족, 환경오염 및 기후변화 등의 요인으로 인해서 그 어느 때보다 바이오산업은 인류가 직면한 문제를 해결할 수 있는 산업군으로 주목받고 있다. 특히 코로나바이러스 감염증-19(COVID-19)로 전 세계가 감염증과의 전쟁을 선포한 지금, 대한민국을 포함한 세계 각국은 바이오산업에 대한 투자를 비약적으로 늘리고, 향후 주도권을 잡기 위해 기술개발 및 산업육성에서 치열하게 경쟁하고 있는 실정이다. 치열한 바이오산업의 주도권을 잡기 위해서 국내외 바이오산업 동향 및 규제 현황을 살펴보고 어떠한 방향의 규제 개선이 이뤄져야 하는지 제안하고자 한다.
2020.05.12 | 조회수 5,727 | 추천 0
인공지능을 이용한 바이오인포메틱스와 데이터 기반 신약개발 연구 동향
표경호 (연세대학교 의생명과학부/ 유한연세폐암중개연구소)
인공지능을 이용한 신약의 개발은 ‘콜럼버스의 달걀’과 같다. 머신러닝에 관련된 통계학적인 지식들은 이미 보편적인 학문으로 알려져 있지만, 머신러닝의 잠재성을 파악하고, 적용 및 활용하는 사람들은 현재 관련 분야의 전문가로서 자리매김하고 있다. 머신러닝 분석을 요구하는 시대적 상황에 맞게 관련 지식에 연계된 정보들은 인터넷과 서적 그리고 다양한 오프라인 미팅에서 쉽게 접할 수 있게 됨에 따라, 머신러닝에 대해 관심을 갖거나, 활용하는 사람이 늘어나고 있다. 서점의 컴퓨터 전문지식 코너의 베스트 셀러들 가운데, 머신러닝, 딥러닝 관련 서적이 늘어나고 있고, 이는 최근 14차 산업의 중요한 기술로서, 대중의 관심도를 보여주는 결과이다. 인공지능은 간단한 문제부터 복잡한 문제들을 해결하기 위한 솔루션으로서 인공지능 기술의 발전과 더불어 컴퓨터의 개발의 향상에 따라 의학적인 발달을 촉진하고 있다. 본 동향에서는 내용으로 인공지능 기술을 토대로 하여 약물의 개발 프로세스를 혁신적으로 강화시키고 있는 현주소를 다룰 예정이다. 현재 제약 산업은 R&D 비용의 증가와 최근 개인 맞춤형 치료의 개념이 적용되면서, 새로운 신약 개발의 요구가 늘어나고 있다. 이와 더불어 2다중오믹스 연구들을 토대로 한 빅데이터들은 신약개발에 필요한 중요한 요소 중 하나로서 신약개발활용에 중요한 소스로 활용되고 있다. 본 동향에서는 인공지능을 이용한 바이오인포메틱스와 데이터 기반의 신약 개발 연구 동향에 대해서 다루고자 한다. 인공지능기술이 약물의 개발 프로세스의 효율성을 개선할 수 있는 가능한 방법 그리고 인공지능기반의 약물 발견 회사와 제약산업의 협력 방향에 대한 논의가 포함된다.
2020.04.29 | 조회수 10,421 | 추천 4
코로나 19 추적 조사와 프라이버시 (1)
박미정 (서울대학교 의과대학)
코로나 19는 예방백신과 적절한 치료제가 없는 신종 팬데믹 감염병이므로 비약품적 중재(Non-pharmaceutical Intervention) 수단으로 감염병 발생과 바이러스 확산에 대응하고 있다. 코로나 19가 대규모로 발생한 한국을 비롯한 여러 나라에서 격리와 밀접 접촉 동선 추적을 공중보건 조치로 선택하였다. 코로나 19는 증상이 발현되기 전부터 감염력이 있기 때문에 확진자의 격리와 밀접 접촉자 동선 추적을 통해 초기 발병 사례 수를 줄이고, 전체 발생 규모를 줄이는 전략을 사용한다. 신속한 추적을 위해 위치추적 데이터의 자동 생성에 의존하는 디지털 추적 장치를 활용하는 나라도 조심스럽게 증가하고 있다. 수집된 데이터를 경우에 따라 일반 대중이나 다른 접촉자에게 공개하게 되는데 개인정보 보호에 대한 우려가 높다. 최근에는 개인정보 보호 문제를 해결하면서 대규모 추적을 수행할 수 있는 블루투스 기술을 적용한 앱도 개발되고 있다. 밀접 접촉자 추적을 위한 앱은 ‘프라이버시 보호 기술’을 적용한다고 하지만 프라이버시 침해에 대한 우려는 여전하다. 코로나 19에 대응하는 밀접 접촉자 추적 조사과정에서 역학적으로 유의미한 정보의 수집과 공개되는 데이터의 유형에 대해 고찰하고, 우려되는 프라이버시 침해와 이에 대한 기술적·법적 노력들을 분석했다.
2020.04.28 | 조회수 12,410 | 추천 34
Chronotherapy (시간 요법)의 연구 및 적용 동향
김현민 (기초과학연구원)
지구는 자전을 통해 낮/ 밤, 온도와 같은 약 24시간의 주기적인 사이클을 만들고 우리는 그 리듬에 적응하기 위한 내재적인 시스템인 일주기 생체시계 (circadian clock)을 통해서 외부 환경과 잘 적응하여 조화롭게 살 수 있는 방향으로 살아가고 있다. 이러한 시스템에 의해 생성되는 일주기 리듬(circadian rhythm)은 외부 환경 조건에 맞추어 생물들의 생화학, 생리, 행동과 같은 내재적인 과정들을 24시간에 맞추어 조절한다. 최근 들어 신약을 개발하는 과정에서 생체리듬 조절을 통한 치료법이 관심을 받고 있다. 약물의 효율을 높이고 독성을 감소시키기 위해서는 질병의 생체리듬을 이해하고 그에 맞춰 약을 처방하는 것이 필요하기에 “시간 요법(Chronotherapy)”이라는 분야가 관심을 끌고 있는 것이다. 이에 따라, 새로운 의약품을 개발하는 과정에서도 생체리듬 연구를 통한 투약 시점에 대한 관심도 증가하고 있다. 그러나 여러 기초 연구 결과에도 불구하고 진행 중인 임상 시험에서 생체리듬 컨셉을 적용한 의약품의 비율은 아직 낮은 편이다. 이 글에서는 1) 생체리듬이 의약품 개발에 중요한 이유, 2) 시간 요법(chronotherapy)가 어떻게 적용되고 있는지에 대한 설명, 3) 임상시험에 있어서 어떤 관심이 필요한지에 대한 시간 요법(chronotherapy)에 대한 연구 동향을 서술하도록 하겠다.
2020.04.20 | 조회수 4,712 | 추천 0
팬데믹의 역사
강민호
인간과 동물이 함께 생활을 하기 시작한 농경시대 시기부터 바이러스는 인류와 함께 생활해왔다. 인류의 발전에 발맞춰 바이러스 또한 숙주를 찾아 끊임없이 발전해왔다. 인류의 역사에 큰 영향을 미칠 만한 팬데믹급 전염병이 몇 차례 있었고 지금도 진행 중에 있다. 근 100여 년의 역사에서 인플루엔자 바이러스는 여러 차례의 변형을 통해서 끊임없이 인간을 괴롭혀왔고 인간은 아직까지 인플루엔자 바이러스와의 전쟁에서 완벽한 승리를 거두지 못하고 있다. 하지만 인간은 바이러스와의 싸움에서 이기기 위해 바이오 및 제약 관련 산업을 빠르게 변화하고 발전시키고 있으며 시대적 흐름에 맞춰 전염병을 관리하기 위해 세계보건기구 그리고 각각의 나라에서는 실정에 맞는 기구들을 만들어서 전염병을 관리 및 통제하기 위해 노력하고 있다. 많은 부분들이 아직은 부족한 실정이지만 인류가 바이러스를 이기기 위해서 많이 노력하는 만큼 미래에는 인류가 바이러스를 정복하게 되는 좋은 결실을 맺을 수 있을 것으로 기대한다.
2020.04.16 | 조회수 26,515 | 추천 8
신종 코로나바이러스 검사법
김주경, 정희진 (홍익대학교)
2019년 12월 말 중국 우한에서 발생한 ‘원인 불명의 폐렴’에 대해 2020년 1월 7일 그 원인이 신종 코로나바이러스(2019-nCoV. 이후 SARS-CoV-2로 명명)임이 알려졌고, 바이러스의 유전자 정보가 밝혀졌다. 그리고 이 바이러스에 의해 유발되는 증상을 “COVID-19”라고 명명하였다. COVID-19 증상이 발생하였을 때 신속하게 검사하며 감염 경과 정도를 판단하기 위해 SARS-CoV-2를 정확하게 검출하는 것이 필요하고, 검출법의 신속성과 정확성을 더욱 증가시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 원고에서는 SARS-CoV-2의 검출 원리를 설명하고, 현재 승인 허가된 진단 키트의 예를 정리함으로써 COVID-19에 대한 이해를 돕도록 한다.
2020.04.14 | 조회수 30,647 | 추천 8
식물에서의 살충제 저항성 및 유해성에 따른 천연 식물보호제
이규하 (전북대학교)
식물보호제의 사용은 농산물의 생산량을 비약적으로 증가시켜주는 데 많은 공헌을 하였다. 식물보호제의 사용 전/후 곡류, 채소, 과수의 생산량은 41%에서 89%의 차이를 나타냄으로써 식물보호제가 농산물 생산량에 큰 역할을 한다는 것을 알 수 있다. 하지만 인류발전에 큰 기여를 한 식물보호제는 지구의 환경오염, 생태계, 인간 건강을 위협하는 다양한 문제점들이 제기되어 이를 보완할 수 있는 대안이 필수적으로 요구되어져 왔다. 대표적으로 천연식물 보호제는 화학농약에 가장 큰 문제점인 저항성을 갖는 잡초나 병해충에 대해서도 우려가 없으며, 토양 해충 방제에 있어서도 구제 효과를 보여주었다. 또한 독성이 낮고 안정성 면에서 화학농약보다 우수하기 때문에 정부규제나 유통 문제에 큰 이점을 가지고 있다. 따라서 본연구리포트는 식물보호제의 문제점을 토대로, 이를 해결하기 위한 대안으로 천연식물 보호제의 장/단점 및 이의 동향에 대해서 파악하고자 하였다.
2020.04.07 | 조회수 6,328 | 추천 1
CRISPR-Cas9을 이용한 신약 개발
서진호, 정희진 (홍익대학교)
사람의 유전 배열 정보가 밝혀지고 유전자 편집 기술의 발전됨에 따라 동식물의 세포를 포함하여 기존에는 생각할 수 없었던 정교한 유전자 수정이 가능해졌다. 다양한 유전성 질환 치료에 대하여 CRISPR-Cas9 기술을 적용한 치료법이 많은 관심을 모으고 있으며, 복잡한 유전성 및 체세포성 질환에 대한 치료법 개발에 큰 역할을 할 것으로 기대되고 있다. 또한 CRISPR-Cas9 기술이 유망 표적의 동정과 검증, 높은 신뢰도의 생체 표지자 규명, 차별화된 혁신적 치료법 개발을 가속해 차세대 약물 개발에 영향을 줄 수 있음이 기대되고 있다. 본 동향리포트에서는 CRISPR-Cas9을 위주로 유전자 편집 기술에 대한 현재까지의 개발상황을 간단히 설명하고, 이와 같은 기술이 신약 개발에 어떻게 응용되고 있는지에 대해 사례를 바탕으로 주요 특징을 기술하여 정리한다.
2020.03.31 | 조회수 6,746 | 추천 0
 
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