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배양육 연구동향: Meat the Future
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배양육 연구동향: Meat the Future
지현근 (㈜다나그린)
이 글은 BRIC을 통해 2020년 10월 20일 배포된 리포트 ‘배양육 연구동향: It’s Time to Scale-up’에서 이어진다. 배양육을 생산하는 방식은 크게 부착 배양 vs 부유 배양 두 가지로 나눌 수 있다. 2013년 최초의 시식회 당시 사용된 방법은 부착 배양이지만 약 9년의 시간이 흐른 지금 시장에 먼저 등장한 것은 부유 방식으로 제조한 배양육이다. 시장이 성숙하면서 부착 배양을 이용한 배양육도 자리를 잡아갈 것으로 판단된다. 지지체는 부착 배양으로 제조한 배양육이 시장에 등장할 때 즈음에 매우 중요한 기술로 대두될 것이다. 또한 배양육의 대량 생산을 논하는 시점에서 식품 안전을 위한 규제는 매우 중요하다. 이 글의 중간중간에 식품 안전과 산업 육성이라는 두 마리 토끼를 잡기 위한 고민을 담아두었다. 본문에서는 세포 확보, 마스터 셀뱅크 확립, 대량 증식, 근육 분화, 후가공 및 패키징 등 배양육 제조 공정별 이슈들을 논하면서 안전성에 관련된 부분도 다루어 보았다.
2022.08.19 | 조회수 89 | 추천 0
질병 치료를 위한 인공단백질 개발
윤현영, 정희진 (홍익대학교)
인공단백질은 인공적으로 설계된 아미노산 배열을 갖는 단백질 또는 기존의 단백질을 바탕으로 화학적 및 유전공학적 방법으로 수정을 하여 기능을 변화시킨 것이다. 최근 인공단백질을 이용한 질병의 진단 및 치료가 활발하게 이루어지고 있으며 인공단백질의 원리와 응용 예를 이해하는 것은 더욱 개량된 신규 치료법의 개발 등에 중요하다. 인공단백질은 임의의 아미노산 배열을 갖기 때문에 인공단백질을 설계함에 있어서 아미노산 배열과 단백질의 고차원적 입체 구조와의 관계를 파악하는 것이 중요하다. 또한 단백질 구조 예측을 기반으로 하여 이론값과 실험값 사이의 높은 상관관계의 확보, 고기능성 단백질 복합체 합성 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 궁극적으로는 인공단백질이 실제 생체 내에 존재하는 천연 단백질과 유사하거나 더욱 높은 기능을 나타내는 것 요구된다. 본 원고에서는 이러한 인공단백질의 원리를 기술하고 그 활용분야 및 연구동향에 대해 기술한다.
2022.08.10 | 조회수 600 | 추천 0
인체 질병 관련 장내 마이크로바이옴의 연구동향
김우진 (이원의료재단)
2012년 Nature지에 인체 마이크로바이옴 프로젝트(HMP) 결과가 보고된 지 10년이 지났다. 그동안 HMP에 참여했던 MO BIO Laboratories를 Qiagen사가 인수를 하고 OpenBiome처럼 분변이식을 전문으로 하는 비영리기업도 생겨났으며 국내외적으로 마이크로바이옴 관련 산업계 종사자, 연구자, 정부부처의 관심도 늘고 결과물도 꾸준히 이어지고 있다. 마이크로바이옴, 특히 장내 마이크로바이옴은 host인 인체의 면역계와 꾸준한 상호작용을 통하여 인체의 건강과 질병에 영향을 미치는 하나의 숲이다. 숲을 제대로 보려면 미시적인 부분과 더불어 거시적인 부분도 살펴야 하는데 현재 연구가 행해져 오는 인체의 여러 질환을 한꺼번에 조망하는 것은 거시적인 면을 살피고 연구나 기획의 아이디어를 얻는데 많은 도움을 줄 수 있다. 특별히 본 원고에서는 그동안 많이 언급되었던 장질환, 신경계 질환, 감염성 질환을 제외한 간담도계, 대사 체계, 심혈관계, 조혈계, 비뇨기계, 호흡계, 피부, 산부인과 질병을 대상으로 행해진 마이크로바이옴 관련 상관성 연구, 인과성 연구, 치료법 연구 등을 살펴보았다.
2022.08.03 | 조회수 1,302 | 추천 0
NGS를 활용한 새로운 분석 방법 및 활용 사례
이시영 (지니너스 주식회사)
NGS 분석법이 나오기 시작하면서 그동안 정밀의료 분야에 발전에 지대한 공을 이루었다. 이제는 단순 유전체 분석을 넘어서 세포단위로 DNA, RNA를 측정할 수 있는 기술이 상용화되고 있을 뿐 아니라, 조직의 공간적인 정보 등을 포함한 유전정보의 해석까지도 가능해지고 있다. 또한 NGS의 기술을 활용하여 유전정보뿐만 아니라 단백질의 발현까지 광범위하게 확인할 수 있는 플랫폼들이 개발되었고 계속해서 성능을 보완하고 있다. NGS를 활용한 신기술들은 임상에서 이미 활용되는 사례들을 확인할 수 있으며, 분석 기술 및 저장 기술, 분석 기술의 발전 속도에 따라 매년 눈에 띄는 속도로 발전할 것이다. 시대적 변화에 맞추어 신약개발, 분자진단에 해당 기술들이 접목되어 개인 맞춤형 치료, 정밀의료 시대가 더 가까이 다가올 것으로 기대한다.
2022.07.19 | 조회수 2,703 | 추천 0
항암면역세포치료제의 안전성 평가기술 개발 동향
표경호 (연세대학교 의과대학 의생명과학부, 유일한 폐암연구소)
세포를 이용한 치료제는 연골세포를 이용한 연골결손치료, 혹은 피부 재생 등에 적용되어 왔으며, 또한 암과 퇴행성 질환인 파킨슨병이나 알츠하이머를 치료하기 위한 면역세포치료제와 줄기세포치료제의 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 세포치료제의 개발과 함께 임상 연구에 적용하기 위한 안전성 평가기술의 필요성이 점점 증가하고 있다. 세포치료제는 기존 치료제에 비하여 근본적인 치료가 가능한 형태이다. 즉, 살아있는 세포를 인체에 투입해야 한다는 점에서 기존의 치료제와는 근본적으로 다르다. 최근 세포치료제를 개발, 생산에 필요한 세포배양기술, 유전자 조작 기술이 향상되고, 해외의 허가사례의 증가에 따라 개발 속도는 더욱 증가될 것으로 예상되며, 최근 국내 허가기관에서 이러한 새로운 치료제의 개발에 발맞추어 세포치료제 안전성을 위한 가이드라인 등을 배포하고 있어, 국내 세포치료제의 개발과 시험 그리고 허가가 좀 더 빠른 진전을 가질 것으로 예상한다. 최근 CAR-T 치료를 받은 암환자가 10년 이상 생존했다는 연구 결과를 통해, CAR-T 치료제의 지속성과 안전성이 확보되고 있다. 그러나 혁신적인 치료제는 가능성과 함께 아직 모르는 이상 반응에 대한 철저한 대비가 필요하다. 본 연구동향에서는 세포치료제 가운데 항암면역세포치료제에 대한 안전성 평가기술 등을 검토해보는 기회를 갖고자 한다. 현재까지도 새로운 타깃 기술들에 최적화된 평가기술을 모두 소개할 수 없지만 간략하게 세포치료제의 개발에 있어 검토해야 하는 부분을 일부 다루어 소개한다.
2022.07.14 | 조회수 2,003 | 추천 1
동물 실험 대체법으로서 인간 줄기세포를 이용한 약물 개발 현황 및 전망
김연주 (The Babraham Institute)
새로운 약물을 개발하는 과정에서 신약 후보 물질을 발견하고, 발견된 물질의 효능과 안정성을 측정하기 위해 실시하는 동물을 이용한 실험은 매우 중요하다. 하지만, 이러한 동물 실험은 보통 시간이 많이 소요되고, 비용이 상당할 뿐만 아니라 실시하기 전 단계에서 고려해야 할 사항과 그에 따른 규제도 많으며, 무엇보다도 동물의 생명에 대한 대중의 윤리 의식이 고조되면서 윤리적인 이유로도 약물을 개발하는 입장에서 가장 피하고 싶은 단계일 수 있다. 이를 대체하기 위한 연구자들의 노력은 계속되고 있다. 동물 실험 대체법으로서 제안되고 있는 다양한 방안 중 근래에 가장 주목을 받는 것이 인간 줄기세포를 이용한 접근 방식이다. 정상 및 종양 유래 줄기세포는 약물 후보물질의 발견 과정에서 스크리닝 수행을 위한 플랫폼 역할을 하며, 독성 및 효능 연구에서 동물을 대체할 모델 시스템을 제공할 수 있다. 특히 최근의 유도 만능 세포를 활용한 연구는 세포를 기반으로 한 요법의 적용 범위를 확장해 인간의 장기를 더 잘 모방할 수 있는 시스템을 개발할 수 있게 하여 동물 실험을 보완, 감소 및 대체하고 있다.
2022.06.24 | 조회수 2,924 | 추천 3
시냅스 신경과학 최근 연구동향
김규태 (인하대학교 의과학연구소)
시냅스는 뇌 기능 수행을 위한 신경회로의 기본 단위이며, 다양한 신경에서 발생되는 신경정보는 시냅스를 통해 단일 신경에서 연결된 다른 신경으로 전달된다. 따라서, 시냅스에서 야기되는 문제는 뇌 기능에 직간접적인 영향을 주고, 이는 결국 다양한 병리적인 문제를 야기한다. 현재까지 알려진 시냅스 관련 기전에 따르면, 시냅스 사이에서 이루어지는 주요 신경전달물질인 관련 단백질들의 전달 이외에도 시냅스의 형성, 소멸, 가소성에 관여하는 단백질들의 역할이 시냅스 기능에 있어 매우 중요한 것으로 알려져 있다. 이러한 연구결과들을 기반으로 최근 연구들은 뇌 질환의 원인 및 증상들의 근원을 시냅스에서 찾고 있다. 특히, 질환을 일으키는 위험 단백질들이 시냅스상에서 공통의 세포 경로를 통해 결합이 이루어지는 점에 주목하고, 시냅스에서 발생하는 문제가 질환으로 연결되는 인과관계를 밝히는 연구를 수행하고 있다. 관련 연구들은 시냅스 기능을 이해하는 기전 연구는 물론이며, 다양한 뇌 질환의 치료를 위한 약물과 치료방법의 개발에 응용될 결과들을 도출할 것으로 기대된다. 이에 본 보고서는 현재까지 밝혀진 시냅스의 기전과 뇌 질환 관련 시냅스 연구들의 결과들을 살펴봄으로써 시냅스 연구의 향후 연구동향에 대한 이해를 높이고자 한다.
2022.06.10 | 조회수 1,896 | 추천 0
재생의학분야에서의 세포 치료제 활용
한형진 (가톨릭관동대학교 국제성모병원 피부과학교실)
최근 수십 년 동안, 줄기 세포 (stem cells)의 치료적인 잠재력(therapeutic potential)에 대한 연구는 큰 진전이 있었다. 그 줄기 세포 중에서도 중간엽 줄기세포(mesenchymal stem cells, MSC)가 상당한 관심을 끌며 재생 의학 분야에서 매우 유망한 도구임이 입증되고 있다. MSC는 골수(bone marrow), 지방 조직(adipose tissue), 탯줄(umbilical cord) 등을 포함한 다양한 해부학적 부위에서 추출이 가능하다. MSC에 대한 분리, 배양 및 확장 기법의 발전은 여러 만성 난치성 질환에서 MSC의 본격적인 적용으로 이어지게 되었으며 특히 장기 이식 기술(organ transplantation)의 비약적인 발전에 맞물려 관련 분야 연구자들의 주목을 끌게 되었다. 조직 손상의 치료와 관련하여 MSC는 세포의 재생을 지원하는, 몇 가지 특별한 치료적 기능을 나타낼 수 있다. 이러한 효과의 기초가 되는 프로세스에는 MSC의 이동성 및 면역 조절 기능이 포함된다. MSC의 최종 분화와 생물학적인 행동은 MSC를 둘러싸고 있는 미세 환경에 의해 조절되며, 이는 결과적으로 MSC가 가지는 조직 재생 능력에 영향을 미치게 된다. 본 동향리포트에서는 조직 복구 또는 재생 중 MSC의 특성과 역할에 관한 내용을 살펴보고자 한다. 이 과정에서 국소 미세환경(local microenvironment), 특히 면역학적 신호의 영향뿐만 아니라 이러한 치료적 효과의 근간을 이루는 메커니즘에 대해 간단히 소개할 예정이다. 중요한 것은 조직 손상 시 MSC와 국소 조절 인자와 면역세포의 상호 작용과 조절 과정에 대해 독자분들에게 설명드리고자 한다. 또한 이 치유 과정에서 EV (extracellular vesicles)의 역할을 포함하여 기타 분자 경로의 결정적인 역할 또한 조명할 예정이다. 마지막으로 COVID-19 환자 치료 과정에서 MSC와 MSC에서 유래한 EV의 치료 가능성에 대해서도 논의한다. 전체적으로, 본 동향리포트는 새로운 면역 조절 전략의 일환으로, MSC 기반 치료법에 대한 독자분들의 개괄적인 이해를 돕는 것이 그 목적인 것이다.
2022.05.27 | 조회수 1,857 | 추천 1
인포데믹이 질병 연구에 미치는 영향
김재호 (교수신문)
정보 중에는 부정확하거나 허위인 정보가 있다. 예를 들어, 코로나19가 5G 무선통신망을 타고 전파한다는 소문이 대표적이다. 이 소문 때문에 송전탑이 불탔다. 인포데믹은 허위 정보가 디지털로 확산되면서 극단의 경우를 발생시키는 걸 뜻한다. 바로 정보전염병이다. 인류는 코로나19를 일으키는 사스코로나바이러스-2뿐만 아니라 인포데믹이라는 질병과도 싸워야 하는 상황이다. 인포데믹은 건강을 해칠 수 있는 위험이 있다. 에볼라가 발생했을 당시, 서아프리카에선 정부의 술책이라는 인포데믹으로 인해 의료종사자가 살해당하기도 했다. 반정부 시위자들을 제거하기 위해 에볼라를 퍼뜨렸다는 인포데믹 때문이었다. 정보에 대한 검증과 수정이 없다면 거짓은 더욱 확산될 수밖에 없다. 인포데믹은 사회에 끼치는 영향, 확산되는 방식과 속성, 정보의 내용, 정보의 양·속도에 따라 특징을 살펴볼 수 있다. 인포데믹은 건강 이슈에 집중해서 나타나며 비이성적 과열 양상이 원인이다. 정확한 정보를 보장하는 것보다 잘못된 정보에 노출되는 게 더 쉽다. 코로나19 초기 3개월 동안, 허위 정보로 인해 최소 800명이 사망했다. 코로나19 치료제로 메탄올과 알코올 성분 세척제가 좋다는 거짓 정보 때문이었다. 전문가 집단은 정보의 과잉으로 인해 인포데믹을 피할 수 없다. 항말라리아제인 하이드록시클로로퀸이 코로나19에 효과가 있다는 주장은 정치인이자 인플루언서였던 트럼프 전 미국 대통령에 의해서 확산됐다. 일반 개인과 대중은 디지털 리터러시가 부족해 인포데믹에 빠진다. 특히 정부에 대한 불신이라는 정치적 의도가 깔려 있기도 하다. 코로나19 백신이 유전자를 변형시킨다는 허위 정보는 정부의 방역 정책에 대한 반감으로부터 비롯됐다. 인포데믹은 기본 인권인 건강에 영향을 끼칠 뿐 아니라 사회적 결속을 해친다. 인포데믹은 스트레스나 집단 히스테리를 일으키며, 가정과 노인 폭력을 양산한다. 특히 인포데믹은 코로나19 발원지에 대한 허위 정보 등으로 인종차별까지 발생시켰다. 인포데믹이 질병연구에 끼치는 영향으로는 △정보의 과잉으로 인한 정확한 치료·예방·질병 분석의 어려움 △인종차별과 정부의 방역정책 불신으로 인한 질병연구 협력체계 구축 저해 △질병의 확산 △예방과 치료, 집단면역 형성에 방해 등이 있다. 인포데믹 대응에서 가장 중요한 건 회복탄력성이다. 잘못된 정보를 수정하고 객관적 해석 능력을 갖는 게 필요하다. 인포데믹 사례들을 분석하면, ‘지식 한계’, ‘검증 필요’, ‘허무맹랑’, ‘사적 이익’으로 구분된다. 물론 각각은 중첩되기도 한다. 인포데믹의 약 60%는 콘텐츠를 재구성한 것들이었다. 진실은 조금 포함돼 있으나 재구성되면서 가짜 뉴스로 변질됐다. 또한 인포데믹 전문가는 부정확한 정보의 30%만 줄일 수 있어도 인포데믹의 실질적 영향을 막을 수 있다고 조언한다.
2022.05.18 | 조회수 1,698 | 추천 2
코로나19 백신 접근권, 백신 가격, 특허권 유예를 둘러싼 논쟁
최은창 (MIT 테크놀로지리뷰 코리아)
코로나19 바이러스(SARS-CoV-2)가 초래한 글로벌 팬데믹에 대응하기 위해 개발된 백신은 2020년 말부터 보급되기 시작했다. 그러나 글로벌 남반구(Global South)와 북반구(Global North)의 경제적 격차는 백신의 확보와 공급의 격차를 발생시켰다. 전체 36% 인구는 여전히 백신 미접종 상태에 놓여있다. 특히, 저소득 국가들의 접종 완료율은 14% 수준이다. 코로나19 백신 공동구매 프로젝트 코백스(COVAX)는 2022년 2월까지 144개 국가들에게 11억 도즈를 공급했다. 유엔(UN)은 2022년 중반까지 전 인류의 백신 접종률 70%를 목표로 하지만 달성 여부는 불투명하다. 백신에 대한 접근을 어렵게 만드는 높은 가격, 제한된 유통기한, 기부의 지연, 백신에 대한 거부감이 발목을 잡고 있다. 2021년에만 112억 도즈의 코로나19 백신이 제조되었다. 이는 전 세계 70% 인구에게 접종이 가능한 분량이다. 그렇다면 문제는 생산량의 부족이 아니라 원활하지 못한 배분’이라고 판단된다. 장기간 지속된 글로벌 공중보건의 위기는 코로나19 백신의 특허권 유예(waiver) 논쟁을 불러일으켰다. 팬데믹을 끝내려면 저소득국가들이 직면한 ‘백신 불평등’(vaccine inequity) 해소가 필요하므로 특허권을 정지시키자는 것이다. 특허권 침해의 우려를 제거하여 제네릭 백신(generic vaccine)을 생산해야 한다는 국제사회의 요구는 거세지고 있다. 코로나19 백신의 접종을 ‘인권’으로 보는 진영의 반대편에는 백신 특허권 보호 없이는 혁신을 위한 노력과 투자가 불가능하다는 논리가 맞서고 있다. 백신 특허권을 유예하자는 제안에 미국, 중국, 러시아, 유럽연합, 인권단체들은 찬성하지만, 제약업계는 반대하고 있다. 세계무역기구(WTO) 무역관련지식재산권 규정(TRIPs)에 따르면 특허권 유예는 회원국들의 합의를 필요로 한다. 한편, 백신 제조업체 모더나(Moderna)와 미국 국립보건원(NIH) 간에 벌어진 법적 분쟁도 이목을 집중시키고 있다. 모더나가 국립보건원을 특허 출원인 명단에서 빼버렸던 것이다. 그러자 공적 자금을 투자해서 개발된 코로나19 백신이 특정 기업의 배타적 재산이 되어서는 안 된다는 목소리가 나오고 있다.
2022.04.29 | 조회수 1,566 | 추천 0
 
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