초록 ▼

- 배경- 혈액은 국내는 물론 대부분의 국가에서 매우 부족해 2030년에는 필요한 혈액량의 55.5%가 부족할 것이라는 전망이 나왔으며, 공급중단시 환자는 사망할 수도 있으나 혈액은 헌혈로밖에 확보할 수 없습니다. 이에 혈액의 체외 생산법에 필요한 기반으로서 적혈구생성과정 중 일어나는 자가포식과 apoptosis에 관한 연구를 진행하게 되었습니다.
- 주요 연구내용: 대량생산을 위해 반드시 필요한 조건인 ‘혈청/혈장/기질세포의 제거’ 상태에서 적혈구의 대량생산에 세계 최초로 성공함-안전하고 효율적인 대량생산을 위해 필요한 조건

- 배경- 혈액은 국내는 물론 대부분의 국가에서 매우 부족해 2030년에는 필요한 혈액량의 55.5%가 부족할 것이라는 전망이 나왔으며, 공급중단시 환자는 사망할 수도 있으나 혈액은 헌혈로밖에 확보할 수 없습니다. 이에 혈액의 체외 생산법에 필요한 기반으로서 적혈구생성과정 중 일어나는 자가포식과 apoptosis에 관한 연구를 진행하게 되었습니다.
- 주요 연구내용: 대량생산을 위해 반드시 필요한 조건인 ‘혈청/혈장/기질세포의 제거’ 상태에서 적혈구의 대량생산에 세계 최초로 성공함-안전하고 효율적인 대량생산을 위해 필요한 조건인 인간혈장/혈청의 제거를 위한 방법을 연구한 것. in vitro에서의 세포의 낮은 viability를 극복하기 위해 apoptosis를 낮추어 세포보존력을 높이고 최종 인공적혈구의 수득률을 높인 연구. 과도한 metabolism을 억제하는 조건에서 세포 생존도가 향상되고, 따라서 탈핵율까지 높아짐을 확인함. 이는 final maturation step에서 세포내 구조물들의 급격한 변화와 autophagy과정을 통해 여러 효소들이 활성화되는데 체외배양시 불균형한 caspase-3 등의 활성화를 통해 apoptotic process가 진행되고, 새조건에서는 apoptosis관련 효소들의 과활성이 억제되고, 불균형한 자가포식 과정이 억제되면서, 세포 유지가 더 용이한 것으로 연구됨. Bioreactor에 간단히 적용 가능한 기술임.
- 또한 세계최초로 배양된 인공혈액을 헌혈혈액처럼 한 달간 보관에 성공하여, 인공혈액이 헌혈혈액처럼 보관, 보급이 가능함을 보여줌. 다른 세포치료제제와는 달리, 적혈구는 생산 후 보관되어 각 병원이나 적소에 보급되게 됨. 이를 위해 헌혈혈액이 1달간 보관 가능하듯 인공적혈구도 1달간 보관에 최초로 성공함. 이것은 또한 배양된 인공적혈구가 후반부의 autophagy process를 잘 마무리하여, 건강하고 헌혈혈액과 비슷하다는 것을 증명하는 것임.
- Bioreactor에서 낮은 efficiency는 in vivo환경과 다른 조건들 때문인데, 이를 극복할 수 있는 bioreactor에 적용 가능한 임상등급의 단백질 발굴과 생산에 성공하여 적혈구 생산에 매우 유의한 결과 얻음. 기존의 최고결과에 의하면, 적혈구 1 unit (한 팩)을 생산하기 위해 테니스 코드 2개만큼의 면적이 필요해 사실상 대량생산이 불가능했지만, 본 연구자의 결과에 의하면 작은 culture bag에서 한팩을 생산 가능함

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 6
• Ⅲ. 연구성과 ... 7