초록 ▼

1단계 연구기간 동안 총 “유전자가위기술 기반 퇴행성 질환 맞춤형 줄기세포-유전자 치료제의 개발”을 위한 연구를 수행함. 대표적인 연구 성과는 다음과 같음.

● 세포 영양 환경 변화에 따른 영양소 센서 활성 및 세포외 자극에 의한 대사 변화를 확인하고, 이를 통한 줄기세포 자가 재생 조절 기전을 규명함.

● 영양소 센서의 활성 표적과 관련 신호전달 분석을 통해 줄기세포의 분화 및 기능의 조절 기전을 규명함.

● 안전한 유전자가위의 생체 내 전달법 개발과 인간 APP 유전자 KO을 위한 유전

1단계 연구기간 동안 총 “유전자가위기술 기반 퇴행성 질환 맞춤형 줄기세포-유전자 치료제의 개발”을 위한 연구를 수행함. 대표적인 연구 성과는 다음과 같음.

● 세포 영양 환경 변화에 따른 영양소 센서 활성 및 세포외 자극에 의한 대사 변화를 확인하고, 이를 통한 줄기세포 자가 재생 조절 기전을 규명함.

● 영양소 센서의 활성 표적과 관련 신호전달 분석을 통해 줄기세포의 분화 및 기능의 조절 기전을 규명함.

● 안전한 유전자가위의 생체 내 전달법 개발과 인간 APP 유전자 KO을 위한 유전자가위 및 Swedish 돌연변이에 선택적으로 작용하는 유전자가위를 제작함.

● 질환 모델에서 생체 내 유전자 조작의 가능성을 확인함.

● 알츠하이머병 특이 병리소견을 보이는 동물모델에 인간 태아 유래 신경전구세포를 이식하여 세포이식술 및 신경기능회복 기술을 개발함.

● 알츠하이머병 동물 모델에 이식된 인간 신경전구세포의 생체 내 특성분석과 신경기능회복 기전을 규명함.

향후 알츠하이머병의 치료에 적용 가능한 유전자교정-줄기세포치료제 기술을 개발하는데 중요한 연구 성과임.

(출처 : 요약서 4p)

Abstract ▼

Purpose & Contents
The purpose of this proposal is to develop the patient-specific cell and gene therapy for metabolic/neurodegenerative diseases through 1) the analysis of nutrients sensor control regarding stem cell functions, using various methods including the programmable nuclease technique,

Purpose & Contents
The purpose of this proposal is to develop the patient-specific cell and gene therapy for metabolic/neurodegenerative diseases through 1) the analysis of nutrients sensor control regarding stem cell functions, using various methods including the programmable nuclease technique, 2) selective genetic modification using safe delivery of programmable nucleases, 3) evaluation of cell therapy using genetically corrected neural progenitor cells in model of familial Alzheimer’s diseases.

Results
● We examined the metabolic change induced by activated nutrient sensor and extracellular stimuli due to cellular nutrient environmental change and analyzed subsequent stem cell self renewal regulation mechanism.

● We identified the increased therapeutic efficiency through regulating stem cell differentiation and function due to cellular nutrient environmental change and analyzed regarding mechanism.

● We not only developed safe way of transferring CRISPR into the body, but also produced CRISPR for human APP gene KO and Swedish mutant selective CRISPR.

● We examined the possibility of gene manipulation in the disease model.

● We developed the cell transplantation technique to recover the neurologic function through implanting human fetus-derived neural progenitor cells in the Alzheimer’s disease animal model showing AD specific pathological lesions.

● We identified the characteristics of human neural progenitor cell in the body and the neurologic recovery mechanism, which are transplanted in AD animal model.

Expected Contribution
● Stem cell therapy through the exquisite genetic correction technology using DNA scissors can be contributed to development of personalized next generation therapeutic strategy for degenerative diseases.

● DNA scissors and gene-stem cell modification technologies we are developing will be largely contributed to development of novel therapeutic strategy for many genetic diseases as well as degenerative diseases.

● Rate of economic growth and national competitiveness will be increasing through the advance of genetic therapeutics and stem cell treatment-related bio-medical industry.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 4
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 목차 ... 7
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 제2장. 국내외 기술 개발 현황 ... 9
• 제3장. 연구 수행 내용 및 성과 ... 13
• 1세부 연구: 줄기세포 영양소 센서 제어를 통한 기능성 분화 세포 생산 연구 ... 13
• 2세부 연구: 유전자가위를 이용한 생체 외 생체 내 안전한 유전자 교정법 개발 ... 110
• 3세부 연구: 가족성 알츠하이머병에서 유전자 교정 신경전구세포를 이용한 세포유전자 치료법 개발 ... 123
• 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 143
• 제5장. 연구개발성과의 활용계획 ... 143
• 제6장. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 146
• 제7장. 연구개발성과의 보안등급 ... 148
• 제8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 149
• 제9장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 150
• 제10장. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 152
• 제11장. 기타 사항 ... 153
• 제12장. 참고 문헌 ... 154
• 끝페이지 ... 155