초록 ▼

□ 연구개발 목표
본 연구과제의 최종목표는 개인-특이적 약물부작용 예측을 위한 간 오가노이드 기반 독성 스크리닝 플랫폼 구축이며, 세부적으로는 1) 인간 전능성 줄기세포로부터 간 내배엽 및 쿠퍼세포 분화기술 확립, 2) 간-특이적 세포외 기질을 이용한 간 오가노이드 형성기술 개발, 3) 유전적 다형성이 존재하는 간 오가노이드의 안정적 장기배양법 구축 및 4) HCS 기반의 고효율 간독성 스크리닝 기술개발을 목표로 함.

□ 연구개발 내용
개인-특이적 약물부작용 예측을 위한 간오가노이드 기반 독성 스크리닝 플랫폼

□ 연구개발 목표
본 연구과제의 최종목표는 개인-특이적 약물부작용 예측을 위한 간 오가노이드 기반 독성 스크리닝 플랫폼 구축이며, 세부적으로는 1) 인간 전능성 줄기세포로부터 간 내배엽 및 쿠퍼세포 분화기술 확립, 2) 간-특이적 세포외 기질을 이용한 간 오가노이드 형성기술 개발, 3) 유전적 다형성이 존재하는 간 오가노이드의 안정적 장기배양법 구축 및 4) HCS 기반의 고효율 간독성 스크리닝 기술개발을 목표로 함.

□ 연구개발 내용
개인-특이적 약물부작용 예측을 위한 간오가노이드 기반 독성 스크리닝 플랫폼 구축
1) 인간 전능성 줄기세포 유래 고순도 간내배엽 및 쿠퍼세포 분화기술 확립
◦ hiPSC 유래 쿠퍼세포 분화 및 정제기술 확립
◦ 쿠퍼세포의 성숙기법 확립 및 특성 분석
◦ 전사체 분석을 통한 hiPSC 유래 쿠퍼세포의 검증
2)성상세포 활성화 마커 형광표지 인간 전능성 줄기세포주 2종 확립
◦ 활성화된 간 성상세포 마커 탐색 및 Knock-in 벡터 제작
◦ CRISPR/Cas9 시스템을 이용한 형광표지 세포주 2종 확립
◦ 확립된 세포주에서 표적유전자 증가에 따른 형광발현 증가 검증
3)세포외기질을 이용한 간오가노이드 제작 및 유전체 발현 비교 분석
◦ 자가증식 및 자가조직화 간전구세포기반 간오가노이드 형성기법 연구
◦ 간오가노이드 제작기법에 따른 유전체 발현변화 비교 분석
◦ 간오가노이드-쿠퍼세포 공배양 조건 확립 및 기능성 특성 검증
4)유전적 다형성 재현 간오가노이드 제작 및 약물반응성 분석
◦ 4종의 CYP다형성 보유 hiPSC 이용 간오가노이드 생산 및 특성분석, CYP 유전형 분석
◦ HCS 실시간 이미징 기반 CYP 다형성에 기인한 간독성기전 탐색 및 간독성 약물 반응성 비교, 분석
5)HCS 이미징 기반 화합물 스크리닝 탐색 시스템 구축
◦ HCS 이미징 기반 간성상세포 활성화마커 형광표지 줄기세포주를 이용한 간섬유화 유발물질 탐색법 구축
◦ 약물대사효소 CYP1A1 형광표지 줄기세포주 유래 간세포를 이용한 HCS 기반 간 독성물질 탐색법 구축
◦ 약물대사효소 CYP2C19 형광표지 줄기세포주 유래 간오가노이드를 이용한 HCS 기반 화합물 탐색법 구축
◦ CYP다형성 보유 간오가노이드를 이용한 HCS 이미징 기반 간독성기전 탐색 및 스크리닝 플랫폼 구축

□ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함)
◦ 실시간 이미징 기반의 HCS 약물 스크리닝 기술 적용을 위해 개발된 형광표지 줄기세포주들은 세포주 기탁 및 특허 출원을 통해 연구성과를 관리하고 공공적 활용 및 실용화를 촉진할 계획임
◦ 연구개발로 도출되는 간오가노이드 모델은 간 성상세포 및 쿠퍼세포가 포함된 복합 간오가노이드 모델로 성숙화하여 기술 사업화가 가능할 것으로 기대되며, 이를 활용한 간질환 모델링 및 HCS 기반 약물 스크리닝·독성평가 플랫폼에 대한 원천기술 선점은 전세계 in vitro 약효 및 독성평가 시장에서 신사업 창출이 가능할 것으로 기대됨.
◦ 유전적 다형성에 기인한 개인간 약물의 약효 및 부작용 차이의 규명과 관련 데이터 축적은 보다 안전하고 효과적인 개인 맞춤형 약물치료 기술개발에 필요한 과학적 근거로 활용될 수 있음.

(출처 : 요 약 문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발 목표 및 평가항목별 성과 ... 7
• 1-1. 연구개발 목표 ... 7
• 1-2 평가항목별 성과 ... 8
• 1-3. 목표 미달 시 원인 분석 ... 11
• 2. 추진내용 및 연구개발결과 ... 12
• 2-1. 추진내용 및 연구개발결과 ... 12
• 2-2. 추진 일정 실적 ... 41
• 2-3. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여정도 ... 43
• 2-4. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 43
• 2-5. 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 45
• 3. 연구 개발 결과의 활용 방안 ... 45
• 끝페이지 ... 47