초록 ▼

1 차년도: 유전자 침묵효과 자기조립 핵산 나노입자 개발
◎ 체 세포 역 분화 siRNA sequence 확보: miR-25 cluster for OSKM induction
◎ De Nuvo 방법을 이용한 자기조립 핵산 배열 설계: 삼차원구조를 가지는 double stranded DNA 구조
◎ 침묵 유전자를 포함한 자기조립 핵산 나노입자 특성 평가: 조립수율 95% 이상, 크기 50 nm 이하, 3 차원 구조의 안정성
(Particle Stability, Degradation stability and Toxi

1 차년도: 유전자 침묵효과 자기조립 핵산 나노입자 개발
◎ 체 세포 역 분화 siRNA sequence 확보: miR-25 cluster for OSKM induction
◎ De Nuvo 방법을 이용한 자기조립 핵산 배열 설계: 삼차원구조를 가지는 double stranded DNA 구조
◎ 침묵 유전자를 포함한 자기조립 핵산 나노입자 특성 평가: 조립수율 95% 이상, 크기 50 nm 이하, 3 차원 구조의 안정성
(Particle Stability, Degradation stability and Toxicity) 확인
◎ 고속 대량 스크리닝을 통한 세포투과 표적 지향성 리간드 발굴: 펩타이드, 단당류, 및 소분자 물질 스크리닝
◎ 자기조립 핵산 나노입자의 침묵유전자 전달 효율 최적화: 침묵유전자 전달을 통한 타겟 단백질 발현 조절

2 차년도: 역 분화 만능 줄기세포 유도 기술 확립 및 당뇨병 세포치료제 개발
◎ 역 분화유도 miRNA 타겟 설정 및 기전 분석: 타겟 단백질 발현 조절 최적화 및 유도 기술 확립
◎ 자기조립 핵산 나노입자의 in vitro 역분화 효율 측정: stem cell marker 분석 (RT-PCR and Western)을 통한 RNAi 분화유도효과 확인
◎ 체 세포 역 분화 효율 측정 (5% 이상) 및 만능 줄기세포 유도기술 확립 및 동물모델에서의 teratoma 형성 측정
◎ 역 분화 만능줄기세포를 이용한 췌장 beta cell 확보 및 glucose level에 따른insulin 분비 측정
◎ 자기조립 핵산 나노입자를 통한 direct 한 in vivo 유전자 조작을 통한 체세포 reprogramming 기술 확보

Abstract ▼

I. Background of research project
◎ In 2006, Prof. Takahashi and Yamanaka first reported the generation of induced pluripotent stem cells (IPSCs) which have strong impacts on regenerative medicine, tissue engineering, drug delivery systems. Up to date intensive research has been pursued in this f

I. Background of research project
◎ In 2006, Prof. Takahashi and Yamanaka first reported the generation of induced pluripotent stem cells (IPSCs) which have strong impacts on regenerative medicine, tissue engineering, drug delivery systems. Up to date intensive research has been pursued in this field and the market size is estimated as 20 billion US dollars by 2015.
◎ To induce IPSCs, four transcription factors (Oct4, Sox2, Klf4, Myc) are overexpressed in order to reprogram the fully differentiated primary cells such as dermal fibroblast cells. However reprogramming efficiency is extremely low as 0.01~0.2%.
◎ Therfore our team has pursue to develop new gene delivery systems which can markedly improve this reprogramming efficiency when preparing IPSCs

Ⅱ. Purpose of research project
◎ By utilizing various genetic materials, we like to achieve 1. successful generation of IPSc 2. enhanced reprogramming efficiency 3. novel cell therapy to treat diabetes.

Ⅲ. Result of research project
First year
◎ Development of self-assembled nanoparticles
◎ Highthroughput screening of cell specific ligands for improving the intracellular delivery of genetic materials
◎ In vitro evaluation of intracellular delivery
Second year
◎ Development of reprogramming protocol
◎ In vivo evaluation of developed gene delivery systems

Ⅳ. Future planning of research project
◎ Our study is the first reported gene delivery system to induce and reprogram the primary cell to pluripotency using self-assembled nucelic acid nanoparticle. We believe that our systems can be applied in various intractable diseases such as treatment of inflammatory diseases as well as cancer.