국립부경대학교(총장 배상훈)는 휴먼바이오융합전공 이세중 교수 연구팀이 염증성 장질환(IBD)을 보다 효과적으로 치료할 수 있는 차세대 경구 약물전달 기술을 개발했다고 밝혔다. 이세중 교수가 영남대학교 화학공학과 최창형 교수와 공동으로 수행한 이번 연구 성과는 생체 재료 분야 국제학술지 (IF 10.2) 2월호에 게재됐다. 연구팀은 혈액순환 개선제로 널리 사용되는 펜톡시필린(pentoxifylline)이 항염 및 면역 조절 효과를 지니고 있음에도, ▲(왼쪽부터)박지연 석사과정생(왼쪽)과 이세중 교수 기존 경구 투여 방식에서는 위에서 분해되거나 체내에서 빠르게 소실돼 대장염 치료에 충분히 활용되지 못한다는 한계에 주목했다. 이를 극복하기 위해 연구팀은 약물을 머리카락 굵기 수준의 미세캡슐에 담아, 위에서는 안정적으로 보호되고 대장에 도달했을 때만 선택적으로 방출되는 pH 반응형 전달 시스템을 개발했다. 이 캡슐은 강한 산성의 위 환경에서는 형태를 유지하고, 대장에 해당하는 중성 환경에 이르면 팽윤(swelling)되며 약물을 방출하도록 설계됐다. 이 기술을 통해 약물이 전신으로 확산되는 것을 최소화하면서 염증이 있는 대장 부위에 보다 오래 머물러 작용할 수 있게
칠곡경북대학교병원 이신엽 교수와 포항공과대학교 김종경 교수 공동 연구팀(1저자 이주성 박사, 정지윤 교수, 홍미정 박사)이 폐선암의 조직학적 아형을 단일세포 및 공간 전사체 수준에서 정밀 분석하여, 폐선암 ‘고등급 아형’의 공격성과 종양 미세환경을 설명하는 새로운 분자 기전을 규명했다. 폐선암은 폐암 중 가장 흔한 유형으로, 현미경적 형태에 따른 여러 아형이 혼합되어 나타난다. 특히 ‘고형(solid)’과 ‘미세유두(micropapillary)’ 아형은 수술 후 높은 재발율 및 낮은 생존율과 연관되어 고등급 아형으로 분류되지만, 구체적인 분자 기전은 아직 밝혀지지 않았다. ▲(왼쪽부터) 이 신엽 교수, 김 종경 교수 연구팀은 폐암 수술 조직에서 추출한 11만 7천여 개의 세포를 개별 단일세포 수준에서 정밀 분석하는 대규모 연구를 수행했다. 그 결과, 고형 아형 폐선암에서는 면역 억제성 종양 미세환경이 형성되어, 암을 공격하는 핵심 면역세포인 세포독성 T세포의 기능이 현저히 저하되어 있음을 확인했다. 특히, 암세포와 대식세포 간 상호작용을 통한 대식세포의 콜레스테롤 유출 작용의 활성화와 종양 미세환경 내 콜레스테롤 축적이 확인되었으며, 이는 세포독성 T세포의
국내 연구진이 대장암세포를 영구 노화 상태로 접어들게 해 암세포 증식을 멈출 수 있는 방법을 찾아냈다. UNIST 생명과학과 채영찬 교수팀은 ‘NSMF’라는 단백질이 대장암 세포의 복제 스트레스를 조절해 줌으로써 암세포 노화를 막고 증식을 가속화한다는 사실을 밝혀내고, NSMF 단백질을 억제하는 방식으로 세포 증식을 멈췄다고 밝혔다. ▲ (좌측부터) 채영찬 교수, 신경진 박사, 이유진 박사 암세포는 정상 세포보다 훨씬 빠른 속도로 분열해 증식한다. 복제 스트레스는 세포 속 DNA 복제 속도가 이를 따라가지 못해 복제가 멈추거나 엉키는 현상이다. 적당한 스트레스는 DNA 돌연변이를 일으켜 암의 진화를 돕지만, 스트레스가 임계점을 넘으면 DNA가 파괴돼 세포가 죽거나 분열을 멈추는 노화 상태에 빠져버린다. 이번 연구에 따르면, 대장암세포는 NSMF 단백질을 복제 스트레스의 관리자로 사용한다. 복제 스트레스가 높아지면 DNA가 손상되지 않도록 보호하고, 복제를 돕는 신호 전달 체계를 활성화해 암세포의 생존을 돕는 역할이다. NSMF는 원래 신경계 단백질로 알려져 있었다. 실제 세포 단위 실험에서 대장암 세포의 NSMF 단백질 생산을 억제하자, 암세포는 감당할 수
난소암 재발 환자에게 기존 표적치료제에 다른 항암제를 병용 투여하니 치료 효과가 높아졌다. 연세암병원 부인암센터 이정윤 교수, 서울아산병원 산부인과 조현웅 교수 공동 연구팀은 PARP 억제제를 사용하다가 재발한 백금민감성 난소암 환자에게 PARP 억제제와 베바시주맙을 병행해 투여하자 종양의 무진행으로 인한 환자 생존율이 증가하는 등 치료 효과가 높아지는 것을 확인했다고 27일 밝혔다. 이번 연구는 대한부인종양연구회(KGOG) 주도로 삼성서울병원, 국립암센터 등 국내 주요 기관이 참여한 다기관 임상 2상 연구로 진행됐으며, 연구 결과는 국제학술지 ‘임상 암 연구(Clinical Cancer Research, IF 11.5)’ 최신호에 실렸다. PARP(Poly ADP-ribose polymerase) 억제제는 난소암 등에 쓰이는 표적 항암 치료제다. 암세포의 성장으로 이어지는 DNA의 복구 자체를 차단해 정밀 의료의 대표 사례기도 하다. 하지만 상당수 환자가 치료 과정에서 억제제에 내성을 갖게 돼 결국 암이 재발하는 사례가 많다. 특히 PARP 억제제 치료 이후 재발한 환자군은 이후 항암치료에 대한 반응률이 낮아 치료 공백이 존재해 새로운 전략이 필요한 상황이
원광대학교병원 응급의학과 김선태-최정우 교수팀이 최근 고압산소치료(HBOT)를 시행받는 환자들을 대상으로 임상 증상 및 생리학적 지표변화를 체계적으로 분석한 연구 결과를 발표했다고 26일 밝혔다. 응급의학과 김선태, 최정우 교수팀은 국책과제(범부처의료기기사업단)의 지원을 받아 수행한 전향적 임상연구로 본 기관에서 돌발성 난청, 화상, 당뇨족, 방사선성 방광염 등의 질환으로 고압산소치료를 받는 환자를 대상으로 치료전, 가압구간, 유지구간, 감압구간, 치료 후의 총 5개 구간에서 임상증상 및 생리학적 변화(혈압, 맥박 등의 활력징후와 심전도)를 체계적으로 관찰하고 분석하였다. ▲(왼쪽부터) 김선태 교수, 최정우 교수. 분석결과 고압산소치료 중 전체 구간에서 맥박수가 감소되었으며, 감압구간 및 치료 후 구간에서 유의미한 혈압의 상승이 관찰되었고 치료 과정 중 일부 사례에서 심실조기수축(Premature ventricular contraction, PVC), 방실차단(Atrioventricular block, AVB)과 같은 부정맥이 관찰되었다. 이러한 변화들은 임상적으로 경미하고 일시적인 현상임을 확인하였으며, 치료 종료 후 정상적으로 자연 회복되어 표준 임상 프
경희대치과병원 바이오급속교정센터 김성훈 교수팀(강동경희대병원 교정과 박정진 교수 등)이 최근 미국임상치과교정학회지(Journal of Clinical Orthodontics) '잘못된 치료 관리' 특집호에 성인 교정 치료 후 발생할 수 있는 부작용과 이를 해결하기 위한 체계적인 관리 전략을 발표했다. 최근 과장된 치료 성과를 내세우며 환자의 성장 단계와 생물학적 특성을 충분히 고려하지 않은 교정치료로 인한 부작용 사례가 지속적으로 보고되고 있다. 김성훈 교수팀은 이러한 치료 과정에서 발생한 문제와 관련된 실제 사례를 체계적으로 분석했다. 성인의 턱뼈 성장이 멈춘 상태에서 뼈 성장을 유도하려다 치근 흡수, 치조골 소실, 교합 불안정 등의 부작용 등을 겪은 56세·24세 여성 환자 사례를 소개하며, 과학적인 새로운 치료 전략을 제시했다. ▲경희대치과병원 바이오급속교정센터 김성훈 교수 특히, 잘못된 치료로 발생할 수 있는 결과와 법적 위험성 경고에 그치지 않고 과학적이고 체계적인 재치료 접근법을 제시했다는 점에서 학계의 큰 주목을 받았다. 김 교수팀이 제시한 치료법은 자체 개발한 바이오급속교정 전략(Biocreative Orthodontic Strategy, BO
충남대학교 의과대학 여민경, 허준영 교수와 연구팀에 소속된 본과 1학년 김명서 학생이 비소세포폐암(Non-Small Cell Lung Cancer)의 뇌전이 치료 한계를 심층 분석하고, 이를 극복하기 위한 새로운 치료 전략의 과학적 근거를 제시했다. 이번 연구는 의과대학 본과 1학년인 김명서 학생이 제1저자로, 여민경·허준영 교수가 교신저자로 참여했으며, 생화학 및 분자생물학 분야 국제 저명 학술지인 ‘Experimental & Molecular Medicine’(IF: 12.9)에 최근 온라인으로 게재됐다. ▲(왼쪽부터) 김명서 학생, 여민경, 허준영 교수 연구팀은 비소세포폐암 환자에게 빈번하게 발생하는 뇌전이 치료가 여전히 어려운 원인을 규명하기 위해 ▲혈액-뇌 장벽(Blood-Brain Barrier, BBB)의 낮은 약물 투과성 ▲유전적 치료 저항성 ▲뇌 특이적 종양미세환경(TME) 등을 핵심 요소로 지목하고 이를 심층 분석했다. 연구팀은 비소세포폐암 세포와 뇌 종양미세환경 간의 상호작용 및 면역 조절 메커니즘이 뇌전이 형성의 결정적 요소임을 강조했으며, 이러한 기전에 대한 이해가 향후 새로운 표적 치료 전략과 정밀의학 기반 치료법 개발에 필수
심전도 검사 패치를 붙이면 차가운 느낌이 훅 들어온다. 신호를 또렷하게 잡기 위해 발라 놓은 젤 때문이다. 패치 가장자리에 둘러진 화학 접착제는 피부 발진이나 자국을 남기기도 한다. 이러한 젤과 접착제 없이도 피부에 착 붙어 심전도 신호를 측정할 수 있는 패치가 나왔다. UNIST 기계공학과 정훈의 교수팀은 액체금속과 고무 실리콘의 미세 구조를 활용해 젤과 접착제가 필요 없는 고성능 심전도 패치를 개발했다고 밝혔다. ▲(좌측부터) 정훈의 교수, 이상우 연구원, 송현석 연구원, 김진서 연구원 개발된 패치는 20마이크로미터(㎛, 1㎛는 100만분의 1m) 폭의 액체금속 관이 달팽이 집처럼 돌돌 말린 형태다. 피부에 직접 닿는 관 아래 부분이 뚫린 구조라 심장 박동 신호가 액체금속 전극에 바로 전달될 수 있다. 덕분에 젤이 없이도 심박 신호를 잘 포착한다. 피부와 닿은 면이 뚫려 있어 압력을 받으면 액체금속이 밑으로 새어 나올 수 있는데, 연구팀은 관 하단에 안쪽으로 말려 들어간 수평 돌기 구조를 만들어 이를 해결했다. 또 관이 워낙 얇아 금속이라도 차가운 느낌이 들지 않는다. 패치 전체에 있는 지름 28㎛, 높이 20㎛ 크기의 미세한 돌기는 접착제 역할을 한다.
처음 수영을 배울 때를 떠올려보면, 팔동작과 발차기, 호흡이 전부 따로 놀아 숨쉬기조차 벅찬 시행착오를 겪는다. 하지만 연습을 반복할수록 여러 동작이 하나의 매끄러운 패턴으로 묶이고, 어느 순간 의식하지 않아도 몸이 저절로 움직이는 상태에 들어선다. 이는 우리 뇌의 신경회로가 복잡한 동작들 사이에서 불필요한 연결은 지우고 필요한 회로만 남겨 효율적인 패턴을 구축했기 때문에 가능한 결과다. 이처럼 새로운 운동 기술을 익힐 때 뇌 신경 회로가 재구성되는‘리모델링’은 학습의 필수 과정이다. 그간 이러한 변화는 주로 신경세포가 주도한다고 여겨졌으나, 최근 별아교세포(Astrocytes)가 회로 재편을 ▲(왼쪽부터) 정원석 부연구단장(IBS 혈관 연구단·KAIST 생명과학과/공동 교신저자), 최영진 학생(IBS 혈관 연구단 박사과정/공동 제1저자), 김재익 울산과학기술원 부교수(공동 교신저자), 이영은 학생(울산과학기술원 박사과정/공동 제1저자) 이끄는 핵심 조력자라는 사실이 밝혀졌다. 기초과학연구원(IBS, 원장 직무대행 김영덕) 혈관 연구단 정원석 부연구단장(KAIST 생명과학과 부교수)과 김재익 부교수(울산과학기술원(UNIST) 생명과학과) 공동 연구팀은 운동
심방중격결손은 심장의 우심방과 좌심방 사이의 벽에 구멍이 있어 혈액이 우심방으로 새는 선천성 심장기형이다. 카테터를 통해 폐쇄 기구를 넣어 심방 사이의 구멍을 막는 시술로 치료하는 경우가 많다. 이때 심방의 구멍 크기에 딱 맞는 폐쇄 기구 크기를 선택하는 것이 중요하지만, 폐쇄 기구의 크기를 선택하는 표준화된 국제적 지침이 없는 상황이었다. 서울아산병원 심장내과 송종민 교수팀이 심방중격결손 경피적 폐쇄술을 시행하기 전 ‘3차원 심장초음파’를 이용해 심방 구멍의 크기와 모양을 정밀하게 측정해 폐쇄 기구를 선정한 결과, 시술 성공률이 99.7%에 달해 안전성과 효율성을 크게 높일 수 있다는 연구 결과를 최근 발표했다. ▲서울아산병원 심장내과 송종민 교수 3차원 심장초음파를 이용한 심방중격결손 경피적 폐쇄술의 결과를 입증한 최대 규모의 연구인 만큼, 폐쇄 기구의 크기를 결정하는 가이드라인 확립에 기여할 것으로 기대된다. 심방중격결손은 대개 증상이 없어 신생아 때 검진으로 진단되거나 혹은 성인 이후 증상이 시작돼 진단받는 경우가 많다. 심방의 구멍을 통해 혈액이 우심방으로 새면서 피로감이나 숨 가쁜 증상을 느끼게 되고 심한 경우 심부전, 폐고혈압, 부정맥, 뇌졸중
경희대병원(병원장 김종우) 정신건강의학과 백종우 교수팀은 성균관대 박진영 교수, 한국자살예방협회 박성준 박사, 뉴욕대 조경현 교수와 공동으로 인공지능(AI)을 활용한 ‘온라인 자살 유해 콘텐츠 조기 탐지 및 대응 기술’을 개발했다. 한국은 OECD 국가 중 자살률이 가장 높은 고위험 국가로 디지털 환경에서의 위험 관리 필요성이 꾸준히 제기됐다. 이를 대응하기 위해 현재 인력 중심의 모니터링이 이뤄지고 있으나 24시간 대응의 한계와 콘텐츠 노출에 따른 트라우마 등 문제가 있다. 연구팀은 이러한 문제를 해소하기 위해 SNS 및 온라인 커뮤니티 게시물 4만 3,244건을 분석하고, 정신건강의학과 전문의와 심리학자가 직접 검토한 벤치마크 데이 ▲ 백 종우 교수 터를 구축해 AI 시스템을 개발했다. 해당 시스템은 자살 유도 및 고위험 콘텐츠를 위험도에 따라 ▲불법 ▲유해 ▲잠재적 유해 ▲무해 ▲비자살의 5단계로 자동 분류한다. 특히, 검열을 피하기 위해 사용되는 은어, 비유, 약어 등 우회 표현까지 정밀하게 탐지해 기존 비숙련 인력보다 높은 탐지 성능을 보였다. 정확도 및 성능 평가에서는 GPT-4 모델 적용 시 불법 콘텐츠 탐지 66.46%, 유해 콘텐츠 탐지 77
건국대학교 김동은 교수(융합생명공학과) 연구팀이 mRNA 백신과 치료제의 효능을 떨어뜨리고 부작용을 유발하는 고질적인 난제를 해결할, 혁신적 생산공정 원천기술을 확보했다. 최근 바이오 의약품 시장은 mRNA를 활용한 백신과 치료제 개발이 활발하지만, 합성 과정에서 발생하는 불순물인 ‘이중가닥 RNA(double-stranded RNA, 이하 dsRNA)’가 인체 내에서 과도한 면역 반응을 일으켜 단백질 발현을 방해하고 약효를 저해하는 것이 큰 걸림돌이었다. 연구팀은 이러한 문제를 근본적으로 해결하기 위해, 합성 후 별도의 정제 과정을 거치는 기존 방식 대신 DNA 주형 설계 단계에서부터 dsRNA 생성을 차단하는 차세대 DNA 템플릿 공학 전략으로 ‘NiloT(Nicked Low-dsRNA Template)를 개발했다. ▲김동은 교수(왼쪽)과 이고은 석사과정생(오른쪽) 이번 연구 성과는 핵산 분야 최고 권위의 학술지인 ‘Nucleic Acids Research’(IF=13.1, 상위 3.9%)에 지난 1월 15일자로 온라인 게재됐고, 생물학연구정보센터(BRIC)의 ‘한국을 빛내는 사람들(한빛사)’ 논문으로도 선정됐다. 현재 mRNA 생산에 사용되는 ‘IVT(
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