초록 ▼

□ 연구개발 목표
본 연구과제는 세포의 직접교차분화의 효율 및 품질을 향상시키기 위해 생체 내 특이적 전달이 가능한 리간드를 도입하여 고효율, 고품질의 세포치료제를 개발하는 것을 최종 목표로 함. 단백질 기반의 융합복합체를 이용한 생체 내 직접교차분화 기술 개발을 통해 골다공증 질환의 쥐 모델에서 골 조직 전달 효율을 높이고 골다공증을 효과적으로 완화함으로써 새로운 골다공증 치료제로서의 가능성을 제시하고자 함.

□ 연구개발 내용
▷ 골세포 직접교차분화 유도인자 선별 및 생체 내 전달을 위한 융합복합체 확보

□ 연구개발 목표
본 연구과제는 세포의 직접교차분화의 효율 및 품질을 향상시키기 위해 생체 내 특이적 전달이 가능한 리간드를 도입하여 고효율, 고품질의 세포치료제를 개발하는 것을 최종 목표로 함. 단백질 기반의 융합복합체를 이용한 생체 내 직접교차분화 기술 개발을 통해 골다공증 질환의 쥐 모델에서 골 조직 전달 효율을 높이고 골다공증을 효과적으로 완화함으로써 새로운 골다공증 치료제로서의 가능성을 제시하고자 함.

□ 연구개발 내용
▷ 골세포 직접교차분화 유도인자 선별 및 생체 내 전달을 위한 융합복합체 확보
• 골세포 직접교차분화를 유도하기 위해 Oct4 유전자를 선별하고, Oct4 플라스미드와 BMP4 성장인자를 HUVEC 세포에 처리하여 골 세포 특이적 성향 확인
• 세포 투과성 단백질인 30Kc19가 결합한 유도인자의 대량생산 및 골세포 분화 유도
• 생체 내 직접교차분화를 위한 빛 유도성 CRISPR activation 시스템으로 골 유전자 발현 조절
▷ 자성나노입자를 이용한 3차원 모델의 직접교차분화 효율 확인
• 3차원에서의 분화 촉진의 요소 파악을 위한 골 및 신경 분화 연구
• ECM (세포 외 기질)을 사용한 물리화학적 자극을 통한 골 분화효율 증진
• 메타크릴레이트 젤라틴 크라이오겔의 생체 내 골 형성 확인
▷ 골다공증 질환모델 확립 및 융합복합체의 생체 내 분포도 확인
• 난소 제거술을 통한 골다공증 모델 확립 및 검증
• 세포 투과성 Oct4-30Kc19 단백질을 뼈 특이적 결합성을 가진 P800SO3에 결합한 뒤 반감기 등 약물동역학 확인
• 융합복합체의 생체 내 골 특이적 전달 평가
▷ 동물 모델에서 단백질 복합체 투여 시 생체 내 직접교차분화 및 골다공증 완화
• 골 특이적 전달이 가능한 직접교차분화 유도인자를 골다공증 동물 모델에 적용하여 골조직 특이적 전달 및 골 재생 효과 확인
• 동물의 골세포 전환 효율 평가를 위해 마이크로시티, 면역학적 및 조직 병리학적 분석을 하고 단백질 복합체에 의한 골세포 전환 효율 평가

□ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함)
세포의 직접교차분화를 유도하는 신개념 단백질 기반 세포전환기술은 기존의 세포치료제가 가지고 있던 여러 문제를 해결하고, 골조직 특이적 결합을 통해 고효율, 고품질의 세포 치료제로 개발될 것이라고 사료됨. 개발된 직접교차분화 유도복합체는 다른 질환 모델에서도 적용이 가능할 것으로 예상되며, 조직-세포간의 특이적 결합 및 전달을 구축하는 연구가 더 활발히 진행된다면 치료가 어려웠던 다른 질환 모델에서도 원천적이면서 혁신적인 치료제가 될 것이라고 예상됨.

(출처 : 요약문 3p)