생명공학

한국과학기술연구원 김광명 박사 연구팀이 체내 이식한 줄기세포를 장기간 추적할 수 있는 새로운 줄기세포 표지(Labeling) 기술을 개발했다.    연구 결과는 국제적인 학술지 바이오메터리얼즈(Biomaterials) 6월 1일자에 <논문명: In Vivo Stem Cell Tracking with Imageable Nanoparticles that Bind Bioorthogonal Chemical Receptors on the Stem Cell Surface-김광명 박사(교신저자, 한국과학기술연구원). 이상민 교수(공동제1저자, 원광대학교), 윤화인 박사(공동제1저자, 한국과학기술연구원)...

실험실에서 키운 '뇌 오르가노이드(미니 뇌)'로 살아있는 생쥐의 뇌 손상 부위를 복구하는 데 성공했다. 이는 미래에 인간의 뇌를 복구할 수 있는 가능성을 시사한다.펜실베이니아대 페렐만의대 신경외과 조교수인 한샤오 이삭 첸(Han-Chiao Isaac Chen) 연구팀은 인간 줄기세포에서 성장시킨 미니 뇌를 쥐 시각피질(visual cortex)에 이식하는 데 성공했다.연구 결과(논문명: Structural and functional integration of human...

최근 우리 몸의 면역 체계를 이용한 항암 면역치료가 임상에서 놀라운 효과를 보이면서 많은 의료진과 연구진에게 주목받고 있다. 하지만 기존의 항암 면역치료는 암의 복잡성으로 인해 평균 약 30% 미만의 환자에서만 효과를 보여 나머지 환자들이 치료 사각지대에 놓여있는 한계가 있다. 또한 항암 면역 치료제는 매우 고가로, 환자들의 의료비 부담이 사회적으로 큰 문제가 되고 있다. 국내 연구진이 암세포를 박멸하는 면역세포를 활성화시켜 암을 박멸하는 차세대 항암 면역 치료 전략을 개발하여 주목을 받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단 김인산 박사팀과 동국대 의학과 박승윤 교수팀은 공동연구를 통해 인체 면역 세포인 ‘수지상세포’를 효과적으로 활성화해 항암 면역을 극대화

시각 장애인 눈에 수생생물인 단세포 조류 단백질 유전자를 이용해 시력을 부분적으로 회복시키는 실험에 성공했다. 특히 빛으로 단백질을 제어하는 광유전학 방법으로 접근해 주목을 끌고 있다.피츠버그대학 안과의사인 호세 알랭 사헬(José-Alain Sahel)이 이끄는 영국, 프랑스, 스위스 공동 연구팀은 40년 전에 망막색소변성증 진단을 받고 시력을 잃은 58세 남성 망막세포에 조류 유전자에서 만들어지는 빛...

아두카누맙(aducanumab)이라는 약물이 알츠하이머병(alzheimer's disease)의 원인으로 여겨지는 독성단백질을 제거할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 소규모 임상시험에서 아두카누맙이 알츠하이머병 환자의 뇌에서 베타 아밀로이드 플라크(β amyloid plaque)를 감소시키고 인지능력 쇠퇴를 지연시키는 것으로 밝혀졌다.의학계는 알츠하이머병의 발생과 관련된 것으로 밝혀진 여러 원인들로는 베타 아밀로이드(β amyloid), 타우(tau) 단백질, ​미세아교세포(소교세포, microglia), ​뇌의 인슐린저항성 등 있다. 이 중 가장...

지금까지 과학이 밝혀진 바에 따르면 두뇌에는 공간(Space)의 위치정보(GPS)를 인식하고 기억하게 하는 두 종류의 뉴런들이 있다. 하나는 해마(Hippocampus)에서 발견된 특정 지점이나 모양새 등을 인식하고 기억하게 하는 위치(Location) 또는 장소(Place) 뉴런이고, 다른 하나는 해마 뒤에 인접한 내후각피질(Medial Entorhinal cortex)에서 발견된 장소와 장소를 연결하는 점들(Nodes), 즉 위도와 경도가 만나는 노드들을 인식하고 기억하게...

샌디에고주립대(SDSU), 워싱턴대(U/W), MIT공대, 이태리의 페라대(U/Ferrara) 등으로 구성된 감각운동신경공학센터(The Center for Sensorimotor Neural Engineering, CSNE)는, 척수가 다쳐(damaged spinal cords) 다리를 움직일 수 없는 사람들의 두뇌에 이식할 수 있는 브레인 칩(an implantable brain chip)을 개발해, 두뇌의 신경전기신호(neural electrical signals)를 다리에 전달해 움직이게 하거나, 전기자극(electrical stimulation)을 통해 손상된 신경을 회복할 수 있는...

미국 하버드 의대 한인 과학자가 세계 최초로 파킨슨병을 앓고 있는 환자 본인 피부세포를 도파민 신경세포로 변형해 뇌에 이식하는 방법으로 환자 맞춤형 줄기세포 임상 치료에 성공했다.하버드 의대 맥린병원(McLean Hospital, Harvard Medical School) 분자신경생물학 실험실 소장 김광수 교수는 KAIST 제공 대학원 석·박사 졸업생으로 신경과학과 줄기세포 분야 세계적인 석학이다. 김 교수는 환자 피부세포를...

미국 뉴욕소재 빙햄톤대(Binghamton University)와 미국 농무성(U.S. Department of Agriculture)의 과학자들은, 우리가 종종 먹는 캔디나 껌, 빵 등에 들어있는 음식 첨가제(food additive)인 티타늄산화물(TiO2)의 나노입자(nanoparticles)가, 영양분을 흡수하고 병원균(pathogens)을 차단하는 소장 소화 세포들(small intestine cells)의 구조와 기능을 저하시킨다는 사실을 발견해, <티타늄산화물 나노입자의 섭취는 인 비트로 소장 모델에서 영양분 섭취를 변경(Titanium dioxide nanoparticle...

지난 10 년 동안 수많은 연구에 이용된 ‘fMRI(Functional magnetic resonance imaging)’는 인간 뇌 활동을 특수기능 MRI로 스캔하고 시각화해 인간 사고나 감정을 측정하고 있다.하지만 듀크대학 아마드 할리(Ahmad Hariri) 심리학·신경과학 교수팀의 새로운 연구 분석에 따르면 “fMRI 뇌활동 측정 방법에 문제가 있다”며, “사람 뇌 활동 패턴은 항상 같지 않다, 측정할 때마다 측정치가...

위스콘신 매디슨대학 (University of Wisconsin-Madison) 재료공학 교수인 쉬동 왕(Xudong Wang)과 대학원생 광 야오(Guang Yao)는 배터리가 필요 없는 1cm 크기의 다이어트용 이식 장치 개발에 성공했다. 개발된 장치는 작은 동전 크기로 사람의 뱃속에 직접 이식해 사용된다. 이 장치에는 배터리를 탑재하고 있지 않기 때문에, 한번 설치되면 배터리를 교체할 필요가 없다. 그 대신 음식을 먹을 때 발생하는 위의 연동 움직임에 따라 '나노 발전기'가 전기 신호를 생성하고 위장과 뇌를 연결하는 미주 신경에 전달한다. 이 전기 신호가 뇌에 "배부르다"고 착각하게 만들어 다이어트할 수 있다.

남 교수팀은 허위양성을 잘 통제해 정확한 결과를 얻으면서도 통계적 예측력을 높이는 알고리즘 개발을 목표로 삼았다. 이를 위해 ‘유전자 그룹(pathway) 상관관계 분석법’을 활용하면서 유전자 스코어에 큐빅 스플라인(cubic spline) 이라는 수학적 보정을 적용했다. 유전자 그룹은 특정 기능을 수행하는 데 관여하는 유전자 집단이다. 이들은 수백에서 수천가지 그룹들로 선별돼 데이터베이스로 정리돼 있다. 이 정보를 이용하면 개별 스닙(SNP) 비교에서는 놓쳤던 의미를 새롭게 찾을 수 있다. 남 교수팀은 이 기법을 쓰면서, 이미 질병과 상관관계가 높게 나타난 스닙(SNP)들은 제외하고 유전자 스코어를 보정함으로써 통계적 예측력을 높였다.