김상욱 교수 "신약 개발에 도움 줄 수 있을 것"
POSTECH(포항공과대학교) 생명과학과 김상욱 교수‧박사과정 하도연 씨 연구팀은 이 같은 기술을 개발해 유전자 기능 연구 분야 권위지 ‘뉴클레익 에시드 리서치(Nucleic Acids Research)’에 발표했다고 2일 밝혔다.
약의 효과와 안전성을 검증하는 임상시험은 새로운 약이 세상에 나오기 전 거쳐야 하는 필수 관문이다.
특히 임상시험은 사람을 대상으로 진행되는 것이 가장 정확하지만, 윤리적인 기준이 엄격하고 환자 수나 비용 등 현실적인 한계가 있어 주로 쥐와 같은 동물모델을 이용해 이뤄지며, 그 때문에 사람과 동물모델의 차이를 최소화해 약의 효과를 제대로 확인하는 것이 임상시험의 과제로 손꼽힌다.
연구팀은 사람과 쥐 모델에서 관찰된 질병 증상을 모아 빅데이터로 분석했다. 이번 연구에서는 기존 연구가 서로 다른 종(種) 간에 나타나는 상동 유전자의 서열을 바탕으로 진행됐던 것과 달리, 조직 특이적 유전자 발현 양상과 이들이 이루는 네트워크에 주목해 진행했다.
그 결과, 사람과 쥐 모델 사이에서 두 종의 유전자 기능 조절 네트워크가 다를 경우 대상 유전자의 돌연변이 모델은 사람의 질병을 연구하는 데 적합하지 않은 것으로 확인됐다.
또한 사람과 쥐 모델에서 나타나는 네트워크의 재배열을 분석하면 사람의 질병을 더 정확하게 모사하는 동물모델을 선택할 수 있는 것으로 나타났다.
김상욱 교수는 “이 기술을 이용하면 질병 동물모델을 제작하기 전에 실패와 성공을 예측할 수 있으며, 질병 메커니즘을 더욱 정확하게 이해하여 더 효과적인 신약 개발에 도움을 줄 수 있을 것"이라고 말했다.
한편, 이번 연구성과는 POSTECH 의료기기혁신센터, 인공지능대학원, 한국연구재단 중견연구지원사업의 지원을 받아 이뤄졌다.
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| ▲ 김상욱 교수‧박사과정 하도연 씨 (사진= POSTECH 제공) |
[mdtoday=김민준 기자] 사람의 질병을 정확하게 모사할 수 있도록 동물모델의 유전자를 선택하는 기술이 개발됐다.
POSTECH(포항공과대학교) 생명과학과 김상욱 교수‧박사과정 하도연 씨 연구팀은 이 같은 기술을 개발해 유전자 기능 연구 분야 권위지 ‘뉴클레익 에시드 리서치(Nucleic Acids Research)’에 발표했다고 2일 밝혔다.
약의 효과와 안전성을 검증하는 임상시험은 새로운 약이 세상에 나오기 전 거쳐야 하는 필수 관문이다.
특히 임상시험은 사람을 대상으로 진행되는 것이 가장 정확하지만, 윤리적인 기준이 엄격하고 환자 수나 비용 등 현실적인 한계가 있어 주로 쥐와 같은 동물모델을 이용해 이뤄지며, 그 때문에 사람과 동물모델의 차이를 최소화해 약의 효과를 제대로 확인하는 것이 임상시험의 과제로 손꼽힌다.
연구팀은 사람과 쥐 모델에서 관찰된 질병 증상을 모아 빅데이터로 분석했다. 이번 연구에서는 기존 연구가 서로 다른 종(種) 간에 나타나는 상동 유전자의 서열을 바탕으로 진행됐던 것과 달리, 조직 특이적 유전자 발현 양상과 이들이 이루는 네트워크에 주목해 진행했다.
그 결과, 사람과 쥐 모델 사이에서 두 종의 유전자 기능 조절 네트워크가 다를 경우 대상 유전자의 돌연변이 모델은 사람의 질병을 연구하는 데 적합하지 않은 것으로 확인됐다.
또한 사람과 쥐 모델에서 나타나는 네트워크의 재배열을 분석하면 사람의 질병을 더 정확하게 모사하는 동물모델을 선택할 수 있는 것으로 나타났다.
김상욱 교수는 “이 기술을 이용하면 질병 동물모델을 제작하기 전에 실패와 성공을 예측할 수 있으며, 질병 메커니즘을 더욱 정확하게 이해하여 더 효과적인 신약 개발에 도움을 줄 수 있을 것"이라고 말했다.
한편, 이번 연구성과는 POSTECH 의료기기혁신센터, 인공지능대학원, 한국연구재단 중견연구지원사업의 지원을 받아 이뤄졌다.
메디컬투데이 김민준 ([email protected])
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