연세대학교 생명공학과 강혜진 교수 연구팀이 말초 신경계를 독립적으로 연구하고 제어할 수 있는 새로운 화학유전학 기술을 개발했다. 이 연구는 미국 노스캐롤라이나대학교의 Bryan Roth 교수 및 Grégory Scherrer 교수 연구팀과 협력해 진행됐으며, 세계적인 생물학 학술지 Cell에 12월 3일 자로 발표됐다. 말초 신경계는 통증, 염증, 가려움증 등 많은 질환과 연관이 있지만, 연구와 치료법 개발에 많은 제약이 있었다. ▲ 강 혜진 교수 특히, 기존 약물은 중추 신경계에도 영향을 미쳐 졸음, 중독, 신경학적 부작용과 같은 문제를 야기한다. 대표적으로 모르핀은 중추 신경계와 말초 신경계에서 발현되는 Mu-오피오이드 수용체를 표적으로 하지만, 부작용은 주로 중추 신경계에서 발생한다. 이에 따라 말초 신경계만을 선택적으로 연구하고 제어할 수 있는 기술 개발이 필요했다. 화학유전학 기술인 DREADD(Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs)는 주로 무스카린 수용체(M3 또는 M4)의 돌연변이에 기반해 Clozapine-N-Oxide(CNO)와 같은 리간드로 특정 신경세포를 흥분시키거나 억제
세포 노화가 종양 유발 바이러스의 감염 취약성을 높이는 새로운 발병 기전이 세계 최초로 규명됐다. 을지대학교(총장 홍성희) 의과대학 미생물학교실 이명신 교수(사진) 연구팀이 노화된 인체 내피세포가 카포시 육종 관련 헤르페스바이러스(KSHV) 감염에 더 취약하다는 사실을 발견했다. 연구 결과 세포 표면의 CD109 단백질이 노화 세포에서 증가하며, 이 단백질이 바이러스의 세포 침투를 직접적으로 매개하는 것으로 나타났다. 이는 노화와 바이러스 감염 사이의 분자적 연결고리를 밝힌 첫 사례다. ▲ 이 명신 교수 카포시 육종은 KSHV 감염으로 발생하는 혈관암의 일종으로, 고령자와 면역저하자에서 높은 발병률을 보인다. 특히 CD109 단백질이 후천성 면역결핍증(AIDS) 환자에서도 증가하는 점으로 미루어 봤을 때 고령화된 AIDS 환자 집단에서 KSHV 감염 위험이 더욱 증가할 수 있음을 시사한다. 이명신 교수는 “이번 연구를 통해 고령화 시대에 증가하는 바이러스 관련 종양 질환의 예방과 치료에 새로운 전기가 마련될 것”이라고 말했다. 이번 연구는 을지대 의과대학 미생물학교실 이명주 박사와 연준희 박사가 공동 제1저자로 참여했으며, 본과 4학년 박주희 학생이 연구팀에
국내 연구진이 중환자실(ICU) 환자의 섬망* 예방을 위한 인공지능(AI) 기반의 혁신적인 약물 투여량 최적화 모델을 개발해 세계적으로 주목받고 있다. * 섬망(Delirium): 중환자실에서 흔히 발생하는 급성 정신혼란 증상으로, 주의력과 인지기능이 급격히 저하되어 환자의 생존율과 예후에 부정적 영향을 미치는 증상 한국보건산업진흥원(원장 차순도)은 서울대병원 연구팀이 중환자실 섬망 예방을 위한 덱스메데토미딘* 약물의 투여량을 최적화하는 인공지능 모델 개발에 성공했다고 밝혔다. ▲(왼쪽부터) 서울대병원 중환자의학과 이홍열 교수, 마취통증의학과 류호걸 교수, 이형철 교수, 데이터사이언스연구부 이현훈 교수 * 덱스메데토미딘(Dexmedetomidine): 중환자실에서 섬망 예방을 위해 사용되는 진정제 중환자실에서 섬망은 20-80% 발생하는 중대한 합병증으로, 환자의 장기적 인지기능 저하, 기계호흡 기간 연장, 재원기간 증가 등을 초래한다. 최근 덱스메데토미딘이 섬망 예방에 효과적인 것으로 알려졌으나, 그동안 투여량 결정은 의사의 경험에 의존하기에 일관성이 부족하다는 문제가 지적되었다. 환자에게 약물이 과잉 투여되었을 때 맥박이 지나치게 느려지거나 저혈압이 발생
강북삼성병원 호흡기내과 김보근 교수 연구팀이 류마티스 관절염과 간질성 폐질환 사이의 상호작용을 규명한 연구결과를 18일 밝혔다. 류마티스 관절염은 다양한 합병증을 동반하는 것으로 알려져 있으며, 그중 간질성 폐질환은 흔한 합병증 중 하나다. 하지만 반대로 간질성 폐질환이 류마티스 관절염에 영향을 미치는지 여부에 대해서는 아직 정확히 밝혀진 바 없다. 이에 강북삼성병원 호흡기내과 김보근 교수 연구팀은 유럽인과 아시아인의 유전자 데이터를 통해 두 질환 간의 유전적 관계를 연구했다. 연구팀은 전장 유전체 연관분석(GWAS, genome-wide association study)을 이용해 8개의 EU 국가 소속 47만4,450명의 유럽인과 35만1,653명의 아시아인의 수치를 분석했다. 그 결과, 유럽인의 경우 류마티스 관절염이 간질성 폐질환의 위험을 약 8% 증가시켰고, 반대로 간질성 폐질환은 류마티스 관절염을 12% 증가시켰다. 아시아인의 경우 류마티스 관절염이 간질성 폐질환 위험을 약 37% 증가시켰고, 반대로 간질성 폐질환은 류마티스 관절염을 2% 증가시켰다. 강북삼성병원 호흡기내과 김보근 교수는 “이번 연구를 통해 류마티스 관절염과 간질성 폐질환 사이에 양
가톨릭대학교 서울성모병원 비뇨의학과 연구팀(제1저자 Abuzenada Mohammed Adnan M, 교신저자 홍성후 교수)이 좌신정맥압박증후군(Left Renal Vein Compression Syndrome)의 치료를 위한 새로운 수술적 접근법을 발표했다. 해당 질환은 좌측 신정맥이 상장간막동맥과 복부대동맥 사이에 눌리면서 좌측 측복통과 골반통, 혈뇨를 유발하는 증상이다. 신정맥이 혈관들 사이에서 압박받는 모습이 마치 호두까기 기구(nutcracker)가 호두를 눌러 깨는 모습과 유사하여 Nutcracker Syndrome(호두까기 증후군)이라는 별칭을 가지고 있다. ▲(좌) 홍성후 교수 Abuzenada Mohammed Adnan M 연수생 호두까기 증후군의 치료에 비침습적인 다빈치 단일공(SP) 로봇을 이용한 혁신적인 접근을 시도한 이번 연구는 “The Da Vinci Single-Port (SP) Treatment of Nutcracker Syndrome: A Case Report of a Novel Approach”라는 제목으로 발표되어 주목을 받았다. 기존 치료법으로는 좌측 신정맥 우회술과 좌측 생신선 정맥 우회술, 혈관내 스텐트 삽입술 등이 있
분당서울대병원 정형외과 성기혁 교수 연구팀이 소아의 발목 성장판 골절 치료에 사용하는 생체흡수성 나사와 금속 나사를 이용한 수술 결과를 비교한 연구 결과를 발표했다. 발목 성장판 골절은 뼈의 성장에 중요한 역할을 하는 성장판을 포함하는 발목 부위가 손상된 것을 말하며, 10세 전후의 소아에게 흔하게 발생한다. 골절 부위의 뼛조각이 정상 위치에서 크게 어긋날 경우, 제대로 붙지 않거나 성장판이 손상돼 다리 변형이나 길이 차이가 생길 위험이 있어 수술적 치료가 필수적이다. 골절 부위를 고정하기 위해서는 나사가 사용되는데, 이 때 금속 나사를 사용하는 경우 나사를 제거하기 위한 2차 수술이 필요해 환자와 가족에게 부담을 야기할 수 있다. ▲ 성 기혁 교수 이에, 최근에는 시간이 지나면 몸속에서 자연적으로 분해·흡수돼 추가 수술이 필요 없는 생체흡수성 나사가 효과적인 대안으로 주목받고 있다. 그간 성인 골절 환자를 대상으로 생체흡수성 나사를 이용한 수술 결과는 보고된 바 있으나, 소아 환자를 대상으로는 관련 연구가 거의 이뤄지지 않은 실정이었다. 이에, 연구팀은 발목에 성장판 골절이 있는 소아 환자를 대상으로 생체흡수성 나사 및 금속 나사를 이용했을 때 수술 결과를
울산대학교는 의과대학 이창환(49)·진준오(44) 교수와 박사과정 박해빈(29)씨 연구팀이 면역 관문 억제제의 항원 결합 부위를 활용해 종양만 선택적으로 공격할 수 있는 광열 면역 치료제를 개발했다고 17일 밝혔다. 이 광열 면역 치료제는 원발암 치료는 물론, 암에 대한 면역 반응을 활성화시켜 재발과 전이까지 막는 효과를 보이는 것으로 나타났다. 연구팀은 코로나 백신에 사용하던 지질 구조체에 광열 치료용 인도시아닌 그린을 탑재하였으며 지질 구 ▲ 이 창환 교수 ▲ 진 준오 교수 ▲박 해빈 박사과정 조체 표면에는 면역 관문 억제제인 항-PD-L1 항체의 항원 결합 부위를 부착시켰다. 면역 관문 억제제는 종양에서 발현되는 단백질에 결합해 암 주변 면역을 활성 시키는 물질로 이번 연구 개발에서는 종양의 타깃 함께 종양에 대한 기억면역을 활성시켰다. 그 결과 개발된 지질 구조체는 쥐 체내에서 종양을 선택적으로 표적할 수 있었고 광열 치료와 함께 면역 활성으로 전이와 재발을 억제했다. 연구진은 "이번 연구에서 종양 선택적 약물 전달체를 개발했다"며 "해당 지질 구조체를 원발암의 치료와 전이암의 차단에 활용될 수 있을 것이다"고 말했다. 이번 연구결과는 지난달 17일
경추척수증 수술 후, 예후가 좋아도 매년 불필요한 추적 관찰을 받아야 했던 기존 진료 시스템을 개선할 길이 열렸다. 서울대병원 연구팀이 수술 예후가 좋은 경추척수증 환자를 선별하는 인공지능을 개발해 진료 일정 최적화를 통한 의료 자원의 효율적 활용 가능성을 제시했다. 서울대병원 융합의학과 공현중 교수(서예찬 연구원, 정서이 연수생)와 신경외과 김치헌 교수 공동연구팀은 2015년 7월부터 2017년 4월까지 경추척수증으로 수술 받은 환자의 신경기능 회복 상태 등 임상정보를 추적하고 이를 바탕으로 장기적 수술 예후를 예측하는 AI 알고리즘을 개발했다고 17일 밝혔다. ▲ 공 현중 교수 ▲ 김 치헌 교수 연구팀에 의하면 경추척수증은 경추(목뼈) 부위의 신경이 압박을 받아 손상되는 질환으로, 손 움직임이 어렵거나 걷기 힘들어지는 등 운동신경·감각신경 마비를 유발할 수 있다. 치료를 위해 척수신경이 지나는 부위(후궁)를 열고 압박을 풀어주는 ‘경추후궁성형술’을 실시한다. 이 수술 후 모든 환자는 예후를 추적 관찰하기 위해 수술 후 1년 동안은 수개월에 한 번씩, 2년부터는 매년 한 번씩 정기적으로 외래진료를 받아야 한다. 그러나 신경기능을 빠르게 회복하고 안정적으로
가톨릭대학교 여의도성모 안과병원 황호식 교수 연구팀이 새로운 각막내피세포 이식술을 개발했다. 황 교수 연구팀은 기증자의 데세메막(Descemet membrane)을 두 개의 캐뉼라를 이용해 ‘더블 롤’ 형태로 변환하는 새로운 술기를 발표했다. 전통적인 전층각막이식은 각막 전체를 교체하는 방식(혼탁한 각막의 전층을 잘라낸 후 기증각막을 봉합)이지만, 최근 각막내피세포 이상 치료에는 DMEK(Descemet membrane endothelial keratoplasty) 수술이 주로 활용되고 있다. DMEK는 각막난시, 녹내장 발생 확률, 거부반응 위험을 줄이고 수술 후 시력을 효과적으로 개선하는 장점이 있다. ▲ 황 호식 교수 그러나 데세메막의 두께가 약 10μm에 불과해 다루기 어려우며 수술 과정에서 내피세포 손상 위험이 크고, 특히 데세메막을 펼치는 과정이 매우 어렵다는 단점이 있다. 황 교수는 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 수술 방식을 개발했다. 기증 각막의 데세메막을 수혜자의 눈에 삽입하기 전, 두 개의 캐뉼라를 이용해 ‘더블 롤’로 변환하고 이를 삽입 후 바로 펼치는 방식을 적용한 것. 연구팀은 수술 과정에서 기증 각막의 데세메막을 트립판 블루 염
분당서울대병원 신장내과 김세중 교수 연구팀은 지속적 신대체요법(CKRT)을 받는 중증 급성신손상(AKI) 환자에서 인바디로 잘 알려진 생체전기 임피던스 분석법(BIA, Bioimpedance Analysis)을 통한 체액 관리가 기존 방식보다 더 정확하고 효과적으로 생존율을 높일 수 있다는 가능성을 확인한 연구 결과를 발표했다. 급성신손상은 신기능의 급격한 저하로 더 이상 체액과 전해질 등의 평형을 유지할 수 없는 상태를 말하며 투석이나 지속적 신대체요법으로 치료한다. 지속적 신대체요법은 2시간에서 4시간 정도의 짧은 시간 동안 노폐물을 제거하는 투석과 달리, 혈액을 24시간 지속적으로 체외 순환시켜 손상된 신장을 대신해 혈액을 정화시키는 방법이다. ▲ 김 세중 교수 특히 급성신손상 환자는 체액 과다가 발생하기 쉬우며, 이로 인해 심혈관 및 폐에 부담이 가중되고 사망 위험이 크게 증가하기 때문에 체액을 적절하게 관리하는 것이 환자 생존에 큰 영향을 미친다. 지속적 신대체요법을 시행할 때, 환자의 체중 변화와 체액 섭취 및 배출량만을 기준으로 체액을 관리한다. 그러나 실제 체내 수분 상태를 정확히 반영하기가 어렵고, 중환자의 복잡한 체액 변화를 효과적으로 관리
자궁탈출증은 자궁이 정상 위치에서 벗어나면서 자궁의 일부 혹은 전체가 질을 통해 탈출하는 것으로 생명과 직접적인 연관은 없으나 일상생활에서 불편과 고통을 유발한다. 대표적인 원인은 출산과 노화이며, 증상과 탈출의 정도에 따라 치료법을 결정하는데, 자궁 적출에 대한 두려움이 커 수술적 치료에 대한 거부감이 큰 편이다. 경희대병원 산부인과 황우연 교수팀(서울대병원 산부인과 전명재 교수, 교신저자 : 분당서울대병원 산부인과 서동훈 교수)은 자궁탈출증 치료법인 자궁적출술과 자궁보존술의 무작위·비열등성 연구를 진행해 그 결과를 미국부인과내시경학회 공식 저널인 최소침습부인과저널(Journal of Minimally Invasive Gynecology, IF3.5)에 게재했다. 해당 연구는 2016년부터 3년간 자궁탈출증으로 수술 받은 146명(수술별 73명)을 추적 관찰해 ▲1년 후 재발률 ▲수술(시간, 출혈량, 입원 기간) ▲합병증 및 후유증 등의 항목을 비교분석했다. ▲ 황 우연 교수 그 결과, 1년 후 평균 재발률은 자궁보존술 16.4%, 자궁적출술 15.8%로 나타났으며, 이외에도 두 그룹간 출혈량, 수술 후 합병증 발병 정도의 유의미한 차이는 없었다. 즉, 자
가톨릭대학교 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단 합성생물학사업단 이상화 교수(교신저자, 의과대학 의생명과학교실) 연구팀이 기존의 감염병 진단 기술을 획기적으로 발전시킬 수 있는 새로운 크리스퍼 유전자 가위(Cas12a 변이체) 기반 진단 기술을 개발했다. 감염병 조기 진단에 중요한 핵산 기반 검출 기술의 민감도를 대폭 향상시켜, 현장에서 신속하고 정확하게 감염병을 진단하도록 한 것이 이번 연구의 핵심이다. 고도화된 크리스퍼 유전자 가위 기반 진단 기술로 검출 성능을 획기적으로 향상함으로써 감염병 확산을 보다 효과적으로 제어할 수 있는 길이 열린 것이다. ▲ 이 상화 교수 이번 연구에서는 Cas12a 유전자 가위의 DNA 기질 고친화성 변이체를 개발하여 진단 효율을 획기적으로 높이는 동시에, 반응 과정에서 염 농도를 조절하는 2단계 희석 기법을 도입해 기존 방식보다 약 40배 이상 증대된 신호를 검출할 수 있도록 했다. 이 기술은 이번에 입증된 B형 간염 바이러스를 포함해 다양한 감염병의 신속 진단에 활용이 가능하다. 2020년 노벨 화학상을 받은 크리스퍼 유전자 가위 기술은 최근 미국과 영국에서 FDA 승인을 받은 최초의 유전자 편집 기반의 유전자 치료제인 카
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