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이달의 과학기술자상 10월 수상자 - 생명공학과 김용희 교수
작성자 : 관리자( )   작성일 : 15.11.04   조회수 : 872
첨부파일 : interview_img03.jpg  

미래창조과학부와 한국연구재단은 '이달의 과학기술자상' 10월 수상자에 우리학교 생명공학과

김용희 교수를 선정했다.


김용희 교수는 지방제거 유전자를 지방세포에만 전달하는 비바이러스성 유전자 전달체*와 

이를 이용한 비만 치료법을 세계 최초로 개발한 공로를 인정받았다. 


* 비바이러스성 유전자 전달체(non-viral gene delievery) : 바이러스가 아닌 양이온성 지질 또는 고분자

  화합물로, 음이온성인 DNA와 이온결합에 의해 복합체를 형성하여 치료유전자를 세포내로 전달하는 물질



 

부작용 및 문제점이 많았던 기존의 비만치료법

 

비만치료를 위해서는 지방세포를 공략해야 하지만 지금까지 치료제를 지방세포에 안전하게 전달하는

방법이 개발되지 않았다.

현재 바이러스성 유전자 전달체*를 통해 뇌의 비만중추를 조절하는 유전자 치료가 연구되고 있으나,

유전자발현**을 조절하기 어려우며 면역반응***을 일으키기도 한다는 문제점이 있었다. 

또한 기존에 개발된 비만 치료 약물은 심장질환을 일으키는 등 각종 부작용이 발생되고 있어 시장에서

사라지거나 고전하고 있다.

 


*바이러스성 유전자 전달체(viral gene delievery) : 레트로 바이러스, 아데노 바이러스 등으로 구성되며 바이러스를

 이용하여 치료유전자를 세포내로 전달하는 물질


**유전자 발현 : 유전자 자신이 가지고 있는 정보를 RNA나 단백질의 기능을 가진 유전자 산물의 형태로 표현하는 것으로서, 질병치료를 위해 다양한 방법의 유전자 발현 조절 방법이 시도되고 있음


***면역반응 : 외부에서 유입되는 물질이 생체와 다를 때 자신의 생존유지 및 종의 존속을 위해 그 물질을 제거하는 일련의 생체반응

 


 

 

 

비만 치료용 유전자를 지방세포에 직접 전달하다

 

 

김용희 교수는 셀프 투과 기능을 높인 비바이러스성 유전자 전달체인 「ATS-9R 펩타이드*」를 개발하여

비만치료용 유전자를 지방세포에 직접 전달할 수 있게 하였다.

비만 동물 모델에게 「ATS-9R 펩타이드」를 이용해 치료용 유전자를 주당 2회, 7주간 투여하자 몸무게가

25%이상 감소했으며 지방세포의 인슐린 저항성**이 치료된다는 것을 확인하였다.

 


*펩타이드 : 아미노산이 여러 개 연결된 형태

 

**인슐린 저항성 : 인슐린 기능이 떨어져 세포가 포도당을 효과적으로 연소하지 못해 고혈당이 되고 이를 해소하기 위해 췌장이 과도한 인슐린을 지속적으로 만드는 현상

 



 

비바이러스성 유전자 전달체인 「ATS-9R 펩타이드」는 비만 때문에 발생하는 암, 동맹경화, 고혈압, 당뇨,

심장질환, 염증성 질환 등 다양한 질병의 유전자 치료에도 응용이 가능하다.

이 연구성과는 국제적으로 소재분야의 최고 권위자인 네이처 머티리얼(Nature Materials) 2014년 12월,

13권에 게재되었으며 국내 특허 등록 및 특허협력조약*에 출원되었다.

 


 

 *특허협력조약(PCT, Patent Cooperation Treaty) : PCT에 출원하면 모든 회원국에서 동시에 출원한 것과 같은 효과가 일단 부여되고 추후에 실제 출원할 국가에 대해 절차를 밟을 수 있음

 

 

 
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 ▶ ATS-9R/shFABP 결합체의 세포내 작용 기작 모식도

비만동물 모델에서 ATS-9R전달체에 의한 비만세포

    선택적유전자 발현 확인 

 비만 세포에 과다 발현되는 프로히비틴(prohibitin)이란

선택적으로 결합하는 ATS 펩타이드와 DNA 유전자에

안정적으로 결합해서 세포내 투과를 향상시키는 9개의

아르기닌(9R)이 결합된 유전자 전달체(ATS-9R)를 이용하여

비만축적을 억제하는 유전자(shFABP) 를 비만세포에

전달함으로써 지방축적을 억제하여 비만 치료가 가능함을

보여주는 모식도

비만 동물 모델에서 ATS-9R 전달체가 비만세포에

선택적으로 유전자(오렌지 색깔)를 발현시킬 수 있음을

보여주는 사진

 

 

 

김용희 교수는 "순수 국내 연구진으로 다년간의 연구 끝에 좋은 연구 결과를 얻게 되어 기쁘다."면서

"앞으로 임상에 성공적으로 적용될 수 있다면, 비만 억제 및 여러 대사 질환의 예방 및 치료에 혁신적인

유전자 치료방법으로 개발되어 인류 삶의 질 향상에 기여할 것이다." 고 수상소감을 밝혔다.

 

 

 

 


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