초록 ▼

세포치료에 이용할 수 있는 Chemically Induced Pluripotent Stem Cell (ciPSC)을 생체에 안전한 방법으로 생산할 수 있는 신규저분자 화합물을 신규 합성하였으며 자체적으로 개발한 스크리닝 시스템에 적용하여 선발하였음. 기존에 알려진 약물보다 효과가 우수하며 독성이 적은 화합물들이며 작용 기작이 신규하다고 판단되어 향후 이 저분자 화합물들 (대표물질: LDD1821)의 세포 내 타깃 분자의 규명이 필요하다고 사료됨. CiPSC를 사람이나 중동물 모델에 적용하기 전에 신속하고 용이하게 테스트할 수 있는

세포치료에 이용할 수 있는 Chemically Induced Pluripotent Stem Cell (ciPSC)을 생체에 안전한 방법으로 생산할 수 있는 신규저분자 화합물을 신규 합성하였으며 자체적으로 개발한 스크리닝 시스템에 적용하여 선발하였음. 기존에 알려진 약물보다 효과가 우수하며 독성이 적은 화합물들이며 작용 기작이 신규하다고 판단되어 향후 이 저분자 화합물들 (대표물질: LDD1821)의 세포 내 타깃 분자의 규명이 필요하다고 사료됨. CiPSC를 사람이나 중동물 모델에 적용하기 전에 신속하고 용이하게 테스트할 수 있는 제브라피쉬 심근경색 모델을 개발하였음. 향후 저분자 화합물 및 ciPSC 테스트에 매우 유용하게 이용될 것이라 사료됨. 또한, 환자 조직 수득을 위한 IRB 심의를 통과하였으며 수득한 환자 조직으로부터 primary 세포 배양계를 확립하였음. 인간 세포를 이용하여 ciPSC를 성공적으로 유도하였음. 더불어 심근경색 치료에 효과가 우수할 것으로 예상되는 심장 전구 세포의 유도 방법 및 심근 세포의 성장 촉진 화합물을 개발하였으며 랫 심근경색 모델에서의 우수한 치료 효과를 확인하였음. 따라서, 이상의 연구수행 결과로써, 본 연구의 목표이며 본 과제의 주요 목표인 환자 유래의 ciPSC 제작과 이를 이용한 심근경색 세포 치료법 개발의 발판을 수립하는 성공적인 연구 결과를 획득하였음.

Abstract ▼

I. Research purpose
Using small molecules, we developed a chemically induced pluripotent stem cell (ciPSCs) technique and discovered new small molecules that produce ciPSCs; with the aim of developing therapeutic cells for myocardial infarction using small molecules and a novel co-culture system.

I. Research purpose
Using small molecules, we developed a chemically induced pluripotent stem cell (ciPSCs) technique and discovered new small molecules that produce ciPSCs; with the aim of developing therapeutic cells for myocardial infarction using small molecules and a novel co-culture system.
Ⅱ. Research contents
We screened small molecules that induce specific and effective cell de-differentiation and pluripotency. These hit compounds were optimized for ciPSCs induction and their efficacy was assessed by measuring cell pluripotency and the ability to induce tissue regeneration after myocardial infarction in rats.
Ⅲ Results
We synthesized and screened novel small molecules that induce pluripotency with high efficiency and low cytotoxicity. These new hit small molecules could differentiate myoblasts into different cell types (adipocytes, osteobalsts and neurons). We developed a cardiogenesis-inducing method for skeletal myoblasts, using a co-culture system and the novel ciPSC-inducing small molecule (LDD1821).We also developed a simple amd convinient zebrafish MI model for testing ciPSC or small molecules. We tested an active small molecule for its effect on regeneration after myocardial infarction. In a rat model, the molecule can facilitate cardiomyocyte proliferation and inhibit the growth of cardiac fibroblasts. The infarcted rat heart can be significantly regenerated by the molecule.We have established a tissue bank of primary muscle and connective tissue from human patients of various ages and health status. We have used these human tissues to show that the novel ciPSC-inducing small molecule is effective at inducing pluripotency in human primary myoblasts.
Ⅳ. Research application
We have developed a stable, cost effective, and efficient method for human ciPSCs production method using small molecules. We also confirmed the ability of small molecules to regenerate heart tissue in a model of myocardial infarction. Our novel small molecules are applied for is also effective at inducing cardiogenesis in porcine cells and ciPSCs in human cells, indicating that our method can be developed for human application.