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Kafe 바로가기주관연구기관 | 서울대학교 Seoul National University |
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연구책임자 | 박윤정 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2022-06 |
주관부처 | 과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
등록번호 | TRKO202300013356 |
DB 구축일자 | 2023-10-31 |
키워드 | 환자유래 역분화줄기세포.줄기세포 분화효율.치료용 약물스크리닝 기술.줄기세포 품질관리.미세환경모사 바이오소재 지지체.근골격계 질환 동물모델.Patient derived iPSCs.Efficiency of stem cell differentiation.Therapeutic drug screening technology.Stem cell quality control.micro-environment mimicking biomaterial scaffold.Musculoskeletal disease animal model. |
□ 연구개발 목표
본 연구는 환자유래 역분화줄기세포기반 치료용 약물 스크리닝 기술 개발 및 줄기세포 분화 효율 최적화를 통한 줄기세포의 목적조직으로의 고효율 분화유도 시스템을 확립함과 동시에, 실시간 세포추적 및 체내거동 제어기술 기반 신개념 줄기세포 품질관리 시스템을 구축 및 질환 동물모델에서 유효성을 검증하여 줄기세포 치료의 효능을 극대화하고 비임상 안전성을 확보하고자 함. 또한 줄기세포 치료제 안전성을 확보할 수 있는 펩타이드 및 펩타이드 유도체 함유 스마트 바이오소재 지지체를 제공하여 이식 적응력 및 부작용을 억제하는
□ 연구개발 목표
본 연구는 환자유래 역분화줄기세포기반 치료용 약물 스크리닝 기술 개발 및 줄기세포 분화 효율 최적화를 통한 줄기세포의 목적조직으로의 고효율 분화유도 시스템을 확립함과 동시에, 실시간 세포추적 및 체내거동 제어기술 기반 신개념 줄기세포 품질관리 시스템을 구축 및 질환 동물모델에서 유효성을 검증하여 줄기세포 치료의 효능을 극대화하고 비임상 안전성을 확보하고자 함. 또한 줄기세포 치료제 안전성을 확보할 수 있는 펩타이드 및 펩타이드 유도체 함유 스마트 바이오소재 지지체를 제공하여 이식 적응력 및 부작용을 억제하는 줄기세포 치료기술을 제공하고, 대량생산 및 실용화 연구를 통해 국제경쟁력을 갖춘 차세대 줄기세포 기반 조직재생 치료의 원천기술확보를 목표로 함. 이를 통해 궁극적으로는 줄기세포 활용을 통한 삶의 질 및 국민 건강 증진에 이바지하고자 함.
□ 연구개발 내용
< 1세부 > 줄기세포 치료제 효율 최적화를 위한 기능성생리활성물질 및 스마트바이오소재 개발
○ 비바이러스성 세포 리프로그래밍 조절 펩타이드 및 펩타이드 유도체 등을 이용하여 환자유래 feeder-free iPSCs 확립 및 이를 기반으로 치료용 약물 스크리닝 기술 개발
○ 줄기세포 분화 및 목적 조직 재생, 이식적응력 향상 및 부작용 억제 관련 펩타이드 및 펩타이드 유도체 발굴
○ 목적 질환의 미세환경구조 모사기반 다양한 형태의 바이오소재 지지체 개발 및 적용 최적화, 유효성 확인하여 신개념 줄기세포 치료 시스템 확보
○ 신개념 줄기세포 치료 시스템 및 스마트바이오소재 지지체의 대량생산 및 상용화 연구
< 2세부 > 편도유래 줄기세포에서 근골격계 재생을 위한 세포 분화기술 확립 및 유효성 분석
○ 펩타이드 등의 고효율 분화유도 물질 발굴 및 적용으로 편도유래줄기세포의 목적 조직(골/근육 세포 및 부갑상선호르몬분비세포)으로의 고효율 분화 유도 시스템 확립
○ 분화된 편도줄기세포-세포운반체 및 타세부에서 도출한 줄기세포 치료 시스템의 질환 동물모델(예: 골결손, 근육손상)에서의 안전성 및 유효성 평가
○ 부갑상선호르몬 분비세포의 질환 동물모델(예: 골다공증)에서의 작용기전 연구 및 안전성과 유효성 분석하여 임상적용 가능성을 평가
< 3세부 > 조직재생 치료제로서 줄기세포의 실용화를 위한 비임상 안전성 확보 및 정도관리 시스템 개발
○ 실시간 세포추적 시스템 및 줄기세포 체내 거동 제어기술 기반 신개념 줄기세포 품질관리 플랫폼을 개발하고, 메커니즘 규명과 효능검증을 통한 최적화된 프로토콜 수립 및 안전성 확보
○ 타세부에서 도출한 줄기세포 치료 시스템의 생물학적 안전성 평가
< 4세부 > 근골격계 질환 동물 모델 이용하여 줄기세포치료제 후보군 유효성 검증
○ 근골격계 희귀질환 환자 검체 및 임상 정보 확보 및 제공
○ 타세부에서 도출한 줄기세포 치료 시스템의 질환 동물모델(예: 골결손, 근육질환)에서 유효성 평가
○ 희귀질환 동물모델(예: 골형성부전증)에서 신약후보물질의 유효성 평가
□ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함)
○ 산업적 측면
- 환자맞춤형 치료용 약물스크리닝 기술을 제공함으로써 향후 신약개발에 들어가는 천문학적 비용을 낮추면서도 임상적용이 가능성이 더 높은 신약을 고효율로 스크리닝할 수 있음.
- 기능성 펩타이드 및 펩타이드 유도체는 다양한 조직재생치료는 물론 기존의 바이오소재, 의료기기 등의 표면에도 적용 가능하므로 향후 신약 뿐 아니라 신개발 의료기기 개발로 이어질 수 있음.
- 줄기세포 품질관리 시스템 활용, 표준화 프로토콜을 제공하여 줄기세포 치료제 실용화에 기여.
○ 응용분야 및 활용범위
- 전 세계 근골격계 질환자, 장기 및 조직손상환자, 만성병 및 호르몬관련 질환자, 난치희귀질환 환자에 줄기세포치료기술을 적용 및 기존 줄기세포 치료제의 한계를 극복하여 미래의료기술 기반 확립
- 줄기세포 품질관리 시스템을 활용하여 향후 줄기세포 치료제의 과학적인 심사지표 마련 및 허가진입을 지원하기 위해 활용 가능
(출처 : 요약문 2p)
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