초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
아시아인의 체세포로부터 안전한 직접교차분화기술을 통해 임상 수준의 신경전구세포, 유도간세포 및 유도간줄기세포를 제작 및 뱅킹하고 생산할 수 있는 시스템을 구축함. 치료세포의 생산을 위해 제대혈 중간엽줄기세포를 이용하여 국제규격의 GMP급 배양 시설에서 대량 생산 및 품질관리를 통해 생산시스템을 고도화함. 생산된 세포는 공동연구기관인 중국과학원에 제공하여 영장류 및 대동물 모델을 이용하여 줄기세포 치료제의 유효성 및 안전성 시험을 통해 실용성 높은 신경계 및 간 질환 세포치료제를 개발하고자 함
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□ 연구의 목적 및 내용
아시아인의 체세포로부터 안전한 직접교차분화기술을 통해 임상 수준의 신경전구세포, 유도간세포 및 유도간줄기세포를 제작 및 뱅킹하고 생산할 수 있는 시스템을 구축함. 치료세포의 생산을 위해 제대혈 중간엽줄기세포를 이용하여 국제규격의 GMP급 배양 시설에서 대량 생산 및 품질관리를 통해 생산시스템을 고도화함. 생산된 세포는 공동연구기관인 중국과학원에 제공하여 영장류 및 대동물 모델을 이용하여 줄기세포 치료제의 유효성 및 안전성 시험을 통해 실용성 높은 신경계 및 간 질환 세포치료제를 개발하고자 함
1. 아시아인 맞춤형 유도신경전구세포(iNPC)로의 직접교차분화
- 아시아인 체세포 확보
- 만능성인자를 이용한 유도신경전구세포로의 직접교차분화를 인간세포에 적용
- 비삽입성 벡터 시스템을 활용한 임상수준 유도신경전구세포 생산기술개발
- 다양한 화합물 및 조건의 개발을 통한 실용적 수준의 직접교차분화 효율증진
2. 임상등급 제대혈중간엽줄기세포(UCB-MSC) 생산시스템 고도화
- 아토피, 류마티스관절염, 크론병 세포치료제개발을 위해 임상등급 UCB-MSC를 영장류 파킨슨병 질환모델에 적용
- 생체유사 3D 환경을 통한 임상등급 UCB-MSC 생산 시스템 개발
3. 고효율 인간 유도간세포(iHPC) 교차분화 기술개발
- 비삽입성 벡터 시스템을 활용한 임상수준 유도간세포 생산기술개발
- 임상수준 인간 유도간세포 생산기술 개발
- 유도간줄기세포 교차분화 원천기술 개발
4. 임상수준 iNPC, iHPC 및 UCB-MSC의 생산 시스템 고도화
- GMP급 세포배양시설에서 생산 및 검증 시스템 확립
- 임상등급 iNPC, iHPC 및 UCB-MSC의 대량 생산
5. 아시아인을 위한 줄기세포치료제 세포자원 확보 및 은행 기반 구축
- 인종 맞춤형 줄기세포 치료제 개발을 위한 세포자원 확보
- 아시아인을 위한 줄기세포 은행 공동 구축기반 마련
6. 영장류/대동물 모델을 이용한 줄기세포 치료제의 효능 및 안전성 검증
- 중국의 영장류/대동물 질환모델 이식을 위한 줄기세포 제공
- 유효성 및 안전성 검증

□ 연구개발성과
1. 고효율 인간 유도신경줄기세표, 유도간세포 교차분화 기술개발
- 고효율, 고기능성 유도줄기세포 교차분화 기술개발 확립
2. 임상수준 유도신경줄기세포, 유도간세포 생산 기술개발 위한 만능성 인자선발 및 최적 교차분화 조건 확립
- 비삽입성 벡터 시스템을 활용한 유도줄기세포 생산기술 확립
- 저분자화합물 처리를 통한 최소 교차분화 인자 선발
- In vitro 시스템을 통한 유효성 및 안전성 확인 시스템 구축
3. mRNA를 이용한 효율적인 integration-free 유도신경전구세포 제작 시스템을 확립함
4. 임상등급 제대혈중간엽줄기세포를 생산 및 검증함

□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
1. 한국의 앞선 임상등급 유도신경전구세포, 유도간세포 및 제대혈중간엽줄기 세포 생산기술과 중국의 앞선 영장류 질환모델 생산기술을 활용한 한-중 과학기술 협력연구를 통해 세계적으로도 희귀한 영장류 질환모델을 이용한 세포치료제 개발 가속화
2. 임상수준 교차분화 기술개발을 통한 차세대 의료바이오 산업의 신 성장동력 제공
3. 한-중 과학기술협력연구의 성공을 통해 향후 대동물 연구인프라를 갖춘 중국연구진과 연계를 통한 국제협력 인프라 구축
4. 임상등급 줄기세포 생산 및 검증 시스템 구축을 통해 차세대 유전자변형 줄기세포 치료제의 제작기술 발전

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 9
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 10
• 가. 연구개발의 개요 ... 10
• 나. 연구개발의 필요성 ... 14
• 다. 연구개발의 사회문제 해결 기여도 ... 17
• 라. 연구개발 대상 기술의 국내·외 시장현황 분석 ... 18
• 마. 선행연구의 내용 및 결과 ... 26
• 바. 기존 사업 및 R&D와의 차별성 ... 44
• 사. 산업체 참여 ... 44
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 45
• 가. 유도신경줄기세포의 직접교차분화 기술개발 ... 45
• 나. 치료용 유도신경줄기세포주 확보 ... 45
• 다. 대중국 협력기반 확보 ... 49
• 라. 영장류/대동물 모델을 이용한 줄기세포치료제의 효능 및 안전성 검증 ... 73
• 마. 고효율 고기능성 유도간세포 교차분화 기술 개발 ... 84
• 바. 임상수준 교차분화 기술 개발 ... 92
• 사. 유도간줄기세포의 교차분화 기술 개발 ... 96
• 아. 간오가노이드 생산기술 개발 ... 100
• 자. 유도신경줄기세포 교차분화 기전연구 ... 104
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 112
• 3-1. 목표 ... 112
• 3-2. 목표 달성여부 ... 113
• 3-3. 관련 분야 기여도 ... 116
• 3-4. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후 대책(후속연구의 필요성 등) ... 124
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 125
• 가. 파킨슨병 세포치료제로의 iDP ... 125
• 나. 교차분화기술 기반 신약개발 플랫폼 모델로의 활용 ... 125
• 다. 대중국 협력기반 마련 기반 확립 ... 126
• 라. 임상등급 UCB-MSC 생산시스템 고도화 및 상용화 가능성 ... 126
• 마. 유도간세포 및 유도간줄기세포를 이용한 간질환 치료 ... 126
• 바. 교차분화 원천기술 확보를 통한 관련 분야 선점 ... 126
• 붙임. 참고문헌 ... 127
• 끝페이지 ... 130