84 공업화학 전망, 제9권 제6호, 2006
의료재료에 흡착시켜 환부에 이식한 후, FGF의 서방에 의해 주위의 세포를 활성화시켜 뼈 형성 을 촉진함으로써 두개골이 완전하게 재생될 수 있도록 하는 연구를 진행하고 있다.
AIST는 대학과의 공동 연구에 의해 이에 포함되는 포스포포린이라고 불리는 단백질이 콜라겐 과 결합하고, 나노 아파타이트를 형성하고, 뼈를 재생하는 능력을 가진다는 것을 밝혀냈다<Figure 2>. 현재 이 재료를 이용해 치주병 등의 치료용 재료의 개발을 진척시키고 있다.
또한 이 연구소는 원통형 베셀의 회전에 의해 미소중력공간(우주환경)에서와 같이 세포조직이 떠있는 상태로 배양할 수 있는 RWV바이오리액터를 사용하고, 다량의 줄기세포를 포함하는 골수 세포로부터 이식가능한 대형의 연골조직을 만드는 것에 성공하고 임상응용을 목표로 한 연구를 진행하고 있다. 이는 인공뼈의 재료 등 폭넓은 응용을 가질 수 있다. AIST는 고분자재료의 표면 에 여러 조성과 구조를 가진 아파타이트 층을 형성시킴으로써 인공뼈, 조직 재생용 스캔홀드(세 포발판재료), 경피 디바이스 등의 생체재료를 개발하고 있다.
※ 출처 : 産總硏 TODAY [廣報誌], Vol 6. No 10, (2006 10), http://www.aist.go.jp/aist_j/aistinfo/aist_today/vol06_10/vol06_10_main.html
소대섭 (KISTI)
치료 목적을 위한 올리고뉴클레오타이드
바이러스에서 유래한 입자는 유전자치료를 위한 임상실험에 광범위하게 사용되어 왔고 많은 성과를 얻고 있으나 안전의 문제가 항상 제기되어 왔다. 근래 십 수년간 올리고뉴클레오타이드는 유전자 이상을 교정하거나 유전자발현을 억제하는 방법으로 이의 대안으로 대두되고 있다.
우선, 유전자 교정을 통한 기능성 단백질의 생산 부분을 살펴보면, DNA상의 어떤 부분이 돌연 변이된 환자에게 그 부분의 정상적인 서열을 갖는 single-stranded oligonucleotide (SSO), triplex- forming oligonucleotide (TFO), 또는 small DNA fragment (SDF)를 주입하면 전사 등의 과정을 거치면서 정상적인 mRNA가 합성되고 결국 정상기능을 하는 단백질이 발현되도록 하는 것이다.
유전자 발현의 억제방법으로 antisense oligonucleotide, small-interfering RNA (siRNA) 등을 사용한다. siRNA는 RNA가 세포내에서 dicer라는 단백질 효소에 의해 21~25개의 small RNA로 분해된 것으로 이것이 dupex로서 mRNA에 작용하여 RNA간섭(RNA interference)로 인해 유전 자 knock-out을 일으켜 유전자 억제효과를 나타내게 된다. 합성한 siRNA를 세포에 주입하면 목 적유전자의 기능이 저해되는지 쉽게 알 수 있고 목표물이 바이러스 등 외부 생물체일 때 이 들 단백질의 발현을 억제시킴으로써 치료제로서의 기능을 발휘할 수 있다. 특히, 올해는 바로 RNAi 가 노벨생리의학상의 주제였다.
Prospectives of Industrial Chemistry, Volume 9, No. 6, 2006 85
지금까지 siRNA는 다음과 같이 치료제로 시도되고 있다.
Diseases Target gene products
Viral infections
Hepatitis B HBsAg
Hepatitis C NS3, NS5B, E2
Influenza A virus Nucleoprotein, acid polymerase
HIV-1 Viral or cellular genes involved in HIV replication
HSV-1 Glycoprotein E
Inherited disorders
Hypercholesterolemia ApoB
Amyotrophic lateral sclerosis (ALS)
SOD1
Spinocerebellar ataxia type 1 Ataxin-1
Alzheimer’s disease Tau, APP
Cancers
Tumor malignancy p53
Acute myeloid leukemia (AML) AML1/MTG8 Chronic myelogenous leukemia
(CML)
BCR-Ab1
Glioblastoma MMP-9, uPAR
아직까지는 유전자치료에서 바이러스 벡터가 가장 장래성 있다고 평가되지만 siRNA를 포함한 올리고뉴클레오타이드의 적용 분야도 빠르게 성장할 것으로 기대된다.
출처: Table. Examples of siRNA targets for therapeutic applications (Source: Trends Biotechnol 24 (2006) 563-670) (성균관대-심상준)