๊ฒ์์ฒด์ธ์ (Breakthrough)
๊ฒ์์ฒด์ธ์ ๊ธ ๋ฐ์ด์ค ์ฐ๊ตฌ โ ๋ถ์ผ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ์ ๊ฐ์ ธ์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ.
Journal of nanobiotechnology๐ค AI ์์ฝ๋ ๊ฐ์ผ ์น๋ฃ๋ฅผ ์ํ ๋ง์ถคํ ์์์ข ์์ง๋์ด๋ง
๋ฐฐ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ ๊ณผ์ ๋์ ์นจํฌํ๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค, ์ธ๊ท , ๊ณฐํก์ด, ๊ธฐ์์ถฉ ๋ฑ์ ํ์กโ๋ ์ฅ๋ฒฝ(BBB)์ ๋ซ๊ธฐ ์ด๋ ค์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ ๋ ์กฐ์ง์ ์ถฉ๋ถํ ๋๋ฌํ์ง ๋ชปํ๋ ๊ฒ์ด ํฐ ๋๊ด์ด์์. ํนํ ๋ณ์์ฒด๊ฐ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ ๋ด๋ถ์ ์จ๊ฒจ์ง ์๊ตฌ ์ ์ฅ์๋ฅผ ํ์ฑํ๋ฉด ๊ธฐ์กด ํญ์์ ๋ ํญ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๊ฐ ์ธํฌ์ง์ ๋์ด ํต์ฌ ๋ถ์๊น์ง ๋๋ฌํ๊ธฐ๊ฐ ๊ฑฐ์ ๋ถ๊ฐ๋ฅํด์. ์ด๋ฌํ ์ํฉ์์ ์์ฐ์ ์ผ๋ก ์ธํฌ ๊ฐ ๋ฌผ์ง์ ์ด๋ฐํ๋ ์์ ๋ง์ฑ ์ ์์ธ ์์์ข(exosome)์ด BBB๋ฅผ ํต๊ณผํ๊ณ ๋ ์ค์ง์ ๋๋ฌํ ์ ์๋ค๋ ์ฌ์ค์ด ํฐ ํฌ๋ง์ ์ฃผ๊ณ ์์ด์. ํ์ง๋ง ์์์ข ์์ฒด๋ ์ด๋ค ๋จ๋ฐฑ์ง์ด๋ RNA๋ฅผ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ฃ๋ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ด ๋ณต์กํ๊ณ , ๋ณ์์ฒด๊ฐ ESCRT ๋ณตํฉ์ฒด์ tetraspanin CD63์ ์ด์ฉํด ์์ ์ ์ ์ ์๋ฅผ ํผ๋จ๋ฆฌ๋ ์ญ์ต์ ํ ์ ์๋ค๋ ์ ์ด ๋ ๋ค๋ฅธ ๋์ ๊ณผ์ ์์. ๋ฐ๋ผ์ ์ฐ๋ฆฌ๋ ์์์ข์ ์ํฉ์ฑ(biogenesis)๊ณผ cargo sorting ๊ณผ์ ์ ์ ํํ ์ดํดํ๊ณ , ์ด๋ฅผ ์ธ์์ ์ผ๋ก ์กฐ์ํด ๋ณ์์ฒด๋ฅผ ํ์ ์ผ๋ ์ ๋ฐ ์น๋ฃ์ ๋ก ์ ํํ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ฐพ์์ผ ํด์. ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฉ๋ฒ๊ณผ ์ฃผ์ ๋ฐ๊ฒฌ ์ฐ๊ตฌํ์ CRISPR/Cas9 ์์คํ ์ ์ด์ฉํด ์์์ข ๋ด๋ถ์ ํญ๋ฐ์ด๋ฌ์ค miRNA์ siRNA๋ฅผ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ํ์ฌํ๋ ์๋ก์ด ๋ก๋ฉ ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ๋ฐํ๊ณ , ์ด๋ Rab27aโmediated ๋ถ๋น ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊ฐํ์์ผ ์ธ๋ถ ํฌ์ฌ๋ ๋๋น 3๋ฐฐ ์ด์ ๋์ ๋ ๋ด ๋๋๋ฅผ ๋ฌ์ฑํ์ด์. ๋ํ RVG ํฉํ์ด๋์ ํญ์ฒด ๊ธฐ๋ฐ ๋ฆฌ๊ฐ๋(ligand)๋ฅผ ์์์ข ํ๋ฉด์ ๊ฒฐํฉ์์ผ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ ํน์ด์ ์ธ LDLโreceptorโrelated protein 1(LRP1) ์์ฉ์ฒด์ ๊ฒฐํฉํ๋๋ก ์ค๊ณํ์ผ๋ฉฐ, ์ด ๊ณผ์ ์์ tetraspanin CD9์ด ๋ฆฌ๊ฐ๋ ๋ฐฐ์ด์ ์์ ํ์ํค๋ ์ญํ ์ ํ์ธํ์ด์. ์๊ทน ๋ฐ์ํ ๋ฐฉ์ถ ์์คํ ์ผ๋ก๋ pHโ๋ฏผ๊ฐ์ฑ ์ด์ค์ธต ๋ฆฌํฌ์ข ์ฝํ ์ ์ ์ฉํด ์ผ์ฆ ๋ถ์์ ์ฐ์ฑ ํ๊ฒฝ(pH 6.5 ์ดํ)์์๋ง cargo๊ฐ ๋ฐฉ์ถ๋๋๋ก ํ๊ณ , ์ด๋ NFโฮบB ์ ํธ์ ๋ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ต์ ํด ์ผ์ฆ์ฑ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ILโ6์ TNFโฮฑ ์์ฐ์ 60% ์ด์ ๊ฐ์์์ผฐ์ด์. ์ด๋ฌํ ๋ค์ค ์์ง๋์ด๋ง๋ ์์์ข์ ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์์ ์กฐ๊ธฐ ์น๋ฃ๋ฅผ ์์ํ์ ๋, ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ฑ ๋์ผ์ ์ผ์ผํค๋ HSVโ1์ ๋ณต์ ๋์ 2 log ๊ฐ์์ํค๊ณ , ์์กด์จ์ 80%๊น์ง ๋์ด์ฌ๋ฆฌ๋ ๋๋ผ์ด ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์์ด์. ๋์์ ํ๋ฅ ๋ด ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ๊ฐ ๊ธฐ์กด ๋ฆฌํฌ์ข ๋๋น 2๋ฐฐ ๊ธธ์ด์ก์ผ๋ฉฐ, ์กฐ์ง ๋ถํฌ ๋ถ์์์๋ ๋ ์ค์ง ๋ด์ 45% ์ด์์ ์์์ข์ด ์ถ์ ๋๋ ๊ฒ์ ํ์ธํด ์ ํํ ํ์ ์ ๋ฌ์ด ๊ฐ๋ฅํจ์ ์ ์ฆํ์ด์. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ์ด์ ์์์ข ์์ง๋์ด๋ง์ ๋ ๊ฐ์ผ ์น๋ฃ๋ฅผ ๋์ด ์์ธ ํ์ด๋จธ๋ ํํจ์จ๋ณ ๊ฐ์ ์ ๊ฒฝํดํ์ฑ ์งํ์๋ ์ ์ ์๋ฅผ ๊ต์ ํ๊ฑฐ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ณด์ถฉํ๋ ๋ง์ถคํ ์ ๋ฌ ๋งค์ฒด๋ก ํ์ฉ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์ปค์ก์ด์. ํนํ CRISPRโmediated gene editing cargo๋ฅผ ํ์ฌํ ์์์ข์ด BBB๋ฅผ ์์ฐ์ค๋ฝ๊ฒ ํต๊ณผํ๋ฉด์๋ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์ต์ํํ๋ฏ๋ก, ํ์ฌ ์งํ ์ค์ธ 1์ ์์์ํ์์ ์์ ์ฑ ํ๋กํ์ผ์ด ๊ธฐ๋ ์ด์์ผ๋ก ์ํธํ๊ฒ ๋ํ๋ ์ ๋ง์ด์์. ์ฐ์ ์ ์ผ๋ก๋ ๋ฐ์ด์ค๋ฒค์ฒ ๊ธฐ์ ๋ค์ด ์ด ๊ธฐ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ฐ๊ฐ 5 billion ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ์ ๋ ์งํ ์น๋ฃ์ ์์ฅ์ ๋ชฉํ๋ก ํฌ์ ์ ์น๋ฅผ ํ๋ํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๊ท์ ๋น๊ตญ๋ ์ธํฌ์ธ์ํฌ์ฒด ๊ธฐ๋ฐ ์์ฝํ์ ๋ํ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ ๋นํ๊ณ ์์ด์. ํ๊ณ์์๋ ์์์ข ํ๋ฉด ๋ฆฌ๊ฐ๋์ ๋ด๋ถ cargo์ ์กฐํฉ ์ต์ ํ๋ฅผ ์ํ ๋๊ท๋ชจ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ซํผ์ด ๊ตฌ์ถ๋๊ณ ์์ด, ํฅํ ๊ฐ์ธ๋ณ ๋ณ์์ฒด ์ ์ ์ฒด์ ํ์ ๋ฉด์ญ ํ๋กํ์ ๋ง์ถ ์ ๋ฐ ์น๋ฃ๊ฐ ํ์คํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ผ์. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์์์ข์ ํ์ฉํ ์ ๋ฐ ์น๋ฃ๋ ๊ธฐ์กด ์ฝ๋ฌผ ์ ๋ฌ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ณ , ๋ ๊ฐ์ผ ๋ฐ ์ ๊ฒฝ๊ณ ์งํ ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ๋ฐ๊พธ๋ ์ ํ์ ์ด ๋ ๊ฑฐ๋ผ๊ณ ๋ฏฟ์ด์.
๐ก ๋ ๊ฐ์ผ์ ํ์ก-๋ ์ฅ๋ฒฝ๊ณผ ๋ณ์์ฒด์ ์ธํฌ ๋ด ์๊ตฌ ์ ์ฅ์ ๋๋ฌธ์ ๊ธฐ์กด ์ฝ๋ฌผ์ด ๋ ์กฐ์ง์ ๋๋ฌํ์ง ๋ชปํด ์ฌ๋ง๋ฅ ์ด 30% ์ด์์ด๋ฉฐ, ์น๋ฃ ์ง์ฐ์ด ํ์์ ์ ๊ฒฝ ์์์ ๊ฐ์ํํ๋ ์ฌ๊ฐํ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ์ผ๊ธฐํ๊ณ ์์ด์. ์ง๊ธ๊น์ง๋ ๋ฆฌํฌ์ข์ด๋ ๋๋ ธ์ ์ ๊ฐ์ ์ธ๊ณต ์ด๋ฐ์ฒด๊ฐ BBB๋ฅผ ํต๊ณผํ๊ธด ํ์ง๋ง, ์ฝ๋ฌผ ์ ์ฌ ํจ์จ์ด ๋ฎ๊ณ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์ ๋ฐํด ์์ 2์ ๋จ๊ณ์์ ๋๋ถ๋ถ ์ค๋จ๋๋ ํ๊ณ๊ฐ ์์์ด์. ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ CRISPR/Cas9 ๊ธฐ๋ฐ cargo ๋ก๋ฉ๊ณผ RVG-peptide ํ๋ฉด ๊ฐ์ง์ ๊ฒฐํฉํด ์์์ข ์์ฒด๋ฅผ ๋ง์ถคํ ๋๋ ธ์ฐํธํจ์ผ๋ก ์ ํํจ์ผ๋ก์จ, ๊ธฐ์กด ๊ธฐ์ ์ด ๋์ณค๋ ์ ํํ ์ธํฌ ํ์ ํ์ ์ง์์ ์ธ ๋ ๋ด ๋ฐฉ์ถ์ ๋์์ ๋ฌ์ฑํ ๊ฑฐ์์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, ๋๋ฌผ ์คํ์์ ๋ ๋ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ถํ๋ฅผ 99% ์ด์ ๊ฐ์์ํค๊ณ , ์ฐ๊ฐ 50์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ์ ๋ ๊ฐ์ผ ์น๋ฃ์ ์์ฅ์์ ์๋ก์ด ์น๋ฃ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ตฌ์ถํ ์ ์์ด ์ ์ฝ์ฌ์ ๋ฐ์ด์ค ์คํํธ์ ๋ชจ๋ ํฐ ๋ณํ๋ฅผ ๋ง์ดํ๊ฒ ๋ ๊ฑฐ์์. ์์ผ๋ก๋ ์ด ํ๋ซํผ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๋ค์ํ ์ ๊ฒฝ๊ณ ๋ณ์์ฒด์ ์ ๊ฒฝํดํ์ฑ ์งํ์ ๋ง์ถ ๋ง์ถคํ ์์์ข ์น๋ฃ์ ๊ฐ 3~5๋ ๋ด์ ์์ 1์ ์ํ์ ์ง์ ํ๊ณ , ๊ท์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ด ์ ๋น๋๋ฉด์ ์์ฉํ๊ฐ ๊ฐ์ํ๋ ์ ๋ง์ด์์.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์๋ก ํยท๊ฐ ์ ์ ์ ํธ์ง, ์์ ์ ์ธ CRISPRโRNP ์ ๋ฌ ์ฑ๊ณต
๋ฐฐ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ ๊ณผ์ CRISPRโCas9 ์์คํ ์ ํน์ DNA ์์ด์ ์ ๋จํด ์ ์ ์๋ฅผ ๊ต์ ํ ์ ์์ง๋ง, ์ฒด๋ด์์ ๋จ๋ฐฑ์ง๊ณผ sgRNA๊ฐ ํจ๊ป ์์ ์ ์ผ๋ก ์กด์ฌํ๋๋ก ํ๋ ๊ฒ์ด ๊ฐ์ฅ ํฐ ๋๊ด์ด์์. ํนํ ํ์ ๊ฐ ๊ฐ์ ์ฅ๊ธฐ๋ ํ๋ฅ์ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ๊ฐ ํ๋ถํด RNP๊ฐ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ถํด๋๊ฑฐ๋ ํญ์ฒด์ ์ํด ์คํ๋ ์ํ์ด ์ปค์. ์ ํต์ ์ธ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ๋ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์ ๋ฐํ๊ณ , ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋ DNA๋ ์ฅ๊ธฐ ๋ฐํ์ ํ๊ณ๊ฐ ์์ด ์์ ์ฑ ์ธก๋ฉด์์ ๋ถ๋ด์ด ์ปธ์ด์. ์ด๋ฌํ ์ํฉ์์ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์(LNP)๋ฅผ ์ด์ฉํด ๋จ๋ฐฑ์งโRNA ๋ณตํฉ์ฒด๋ฅผ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๋ณดํธํ๊ณ , ๋ชฉํ ์กฐ์ง์ผ๋ก ์ ํํ ์ ๋ฌํ๋ ์ ๋ต์ ๊ตฌ์ํ์ด์. ํต์ฌ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ Cas9 ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ฒฐํฉ๋ sgRNA๊ฐ ๋ชฉํ ์ ์ ์์ธ Alb(์๋ถ๋ฏผ)์ Sftpc(ํ๋ฉดํ์ฑ์ ๋จ๋ฐฑ์ง C) ์์ด์ ์ธ์ํด ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ์ ์ ๋จํ๋ ๊ฒ์ด์์. LNP ๊ธฐ๋ฐ ์ ๋ฌ ์์คํ ์ค๊ณ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด์จ์ฑ ์ง์ง๊ณผ PEGโ์ง์ง์ ์กฐํฉํด pHโ๋ฏผ๊ฐํ LNP๋ฅผ ๋ง๋ค์๊ณ , ํ์ก ๋ด์์ ์ค์ฑ pH์์๋ ์์ ์ ์ผ๋ก RNP๋ฅผ ๊ฐ์ธ์ง๋ง ์ธํฌ ๋ด ์ฐ์ฑ ์๋์์์๋ ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ๋ถ๊ดด๋ผ ๋ด์ฉ๋ฌผ์ ๋ฐฉ์ถํ๋๋ก ์ค๊ณํ์ด์. ๋ํ ApoE(์ํฌ๋จ๋ฐฑ์ง E)์ ๊ฒฐํฉํ๋ ํ๋ฉด ๋ฆฌ๊ฐ๋๋ฅผ ์ฝ์ ํด ๊ฐ์ธํฌ์ ํ์ ๋์์ธํฌ๊ฐ ๋ง์ด ๋ฐํํ๋ LDLR(์ ๋ฐ๋ ์ง์ง๋จ๋ฐฑ์ง ์์ฉ์ฒด)์ ์นํ์ฑ์ ๋์์ด์. ์ด ๊ณผ์ ์์ Cas9 ๋จ๋ฐฑ์ง์ NLS(ํต ์์น ์ ํธ) ๋๋ฉ์ธ์ ์ ์งํ๋ฉด์๋ ํํ์ ๊ต์ฐจ๊ฒฐํฉ์ ๋ก ๋ณดํธ๋ผ ํ๋ฅ์์ 6์๊ฐ ์ด์ ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ๋ฅผ ์ ์งํ์ด์. LNP ์ ์๋ ํ๊ท ์ง๊ฒฝ 80 nm ์ ๋๋ก, ํ๊ด๋ฒฝ์ ํต๊ณผํด ๊ฐ๋ฌธ๋งฅ๊ณผ ํ ๋ชจ์ธ๊ด์ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ์นจํฌํ ์ ์์์ด์. ์คํ์ค์์ ํ๊ด ๋ผ๋ฒจ๋งํ RNP๋ฅผ ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ํฌ์ฌ 2์๊ฐ ์ด๋ด์ ๊ฐ์ธํฌ์ ํ ์ํผ์ธํฌ ๋ด ํต์ผ๋ก ์ฝ 70 %๊ฐ ๋๋ฌํ์์ ํ์ธํ์ด์. ํธ์ง ํจ์จ๊ณผ ์กฐ์ง ํน์ด์ฑ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ LNPโRNP๋ฅผ ์ ๋งฅ ์ฃผ์ ํ์ ๋, ๊ฐ์์๋ Alb ์ ์ ์์ 45 %๊ฐ ์ ํํ ์ฝ์ ยท์ญ์ (Inโdel)๋์๊ณ , ํ์์๋ Sftpc ์ ์ ์์ 38 %๊ฐ ๋ชฉํ ๋ณ์ด๋ฅผ ๋ณด์์ด์. ํธ์ง๋ ์ธํฌ๋ ์ ์์ ์ธ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฐํ์ ํ๋ณตํ์ผ๋ฉฐ, ํ์ฒญ ์๋ถ๋ฏผ ๋๋๋ 30 % ์์น, ํ ํ๋ฉดํ์ฑ์ ๋๋๋ 25 % ํ๋ณต๋ผ ๊ธฐ๋ฅ์ ๊ฐ์ ์ ์ ์ฆํ์ด์. ์คํโํ๊น ๋ถ์์์๋ ๊ฐ์ฅ ํํ ์ ์ฌ ์์ด์ธ Trp53 ๋ถ์์์ 0.3 % ์ดํ์ ๋ณ์ด๊ฐ ๊ด์ฐฐ๋ผ, RNP ํํ๊ฐ DNA ๊ธฐ๋ฐ ์ ๋ฌ๋ณด๋ค ์คํโํ๊น ์ํ์ ํฌ๊ฒ ๋ฎ์ถ๋ค๋ ๊ฒ์ ๋ณด์ฌ์คฌ์ด์. ๋ํ ๋ฉด์ญ ํ๋กํ์ผ๋ง ๊ฒฐ๊ณผ, ์ธํฐ๋ฃจํจโ6๊ณผ TNFโฮฑ ์์น๊ฐ ์ฃผ์ ํ 24์๊ฐ ๋ด์ ํต๊ณ์ ์ผ๋ก ์ ์๋ฏธํ๊ฒ ์์นํ์ง ์์ ๊ธ์ฑ ์ผ์ฆ ๋ฐ์์ด ๊ฑฐ์ ์์์ด์. ์ด๋ฌํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๊ธฐ์กด LNPโmRNA ๋ฐฑ์ ์ด ๋ณด์ฌ์ค ์์ ์ฑ ์์ค๊ณผ ๋น์ทํ๋ฉด์๋, ์ค์ ์ ์ ์๋ฅผ ๊ต์ ํ๋ค๋ ์ ์์ ์น๋ฃ์ ์ ์ฌ๋ ฅ์ด ํฌ๊ฒ ํ๋๋๋ค๋ ๋ป์ด์์. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด ๊ธฐ์ ์ด ์ธ๊ฐ์๊ฒ ์ ์ฉ๋๋ฉด, ์ ์ ์ฑ ๊ฐ์งํ์ด๋ ํ์ฌ์ ์ฆ ๊ฐ์ ํ์ฌ ์น๋ฃ๊ฐ ์ด๋ ค์ด ์งํ์ ๋จ ํ ๋ฒ์ ์ฃผ์ฌ๋ก ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ๊ต์ ํ ์ ์๋ ๊ธธ์ด ์ด๋ฆด ๊ฑฐ์์. ํนํ ์๋ถ๋ฏผ ๊ฒฐํ์ฆ์ด๋ ํ ํ๋ฉดํ์ฑ์ ๊ฒฐํ์ฆ ํ์๋ค์ ๊ธฐ์กด ์ฝ๋ฌผ ์น๋ฃ์ ๋นํด ์ฅ๊ธฐ์ ์ธ ๋น์ฉ ์ ๊ฐ๊ณผ ์ถ์ ์ง ํฅ์์ ๊ธฐ๋ํ ์ ์๊ฒ ์ฃ . ์ฐ์ ์ ์ผ๋ก๋ ๋ฐ์ด์ค์ ์ฝ ๊ธฐ์ ๋ค์ด LNPโRNP ํ๋ซํผ์ ํ์ฉํด ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ํ๋ํ ์ ์๊ณ , ํ์ฌ ์งํ ์ค์ธ 1์ ์์์ํ ๋จ๊ณ์์ ์์ ์ฑ๊ณผ ํจ๋ฅ์ ์ ์ฆํ๋ค๋ฉด ์์ฅ ๊ท๋ชจ๋ ์์ญ์ต ๋ฌ๋ฌ์ ๋ฌํ ์ ๋ง์ด์์. ๊ท์ ์ธก๋ฉด์์๋ ๋น๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ฑ ๋จ๋ฐฑ์งโRNA ๋ณตํฉ์ฒด๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ํ๊ฐ ์ ์ฐจ๋ฅผ ๊ฐ์ํํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์์ด, FDA์ EMA๊ฐ ๋น ๋ฅธ ์ฌ์ฌ๋ฅผ ๊ฒํ ํ๊ณ ์์ด์. ์์ผ๋ก๋ ๋ค์ํ ์กฐ์ง ํน์ด์ ๋ฆฌ๊ฐ๋์ ๋ ์ ๋ฐํ RNP ์์ ํ ๊ธฐ์ ์ ๊ฒฐํฉํด, ์ฌ์ฅยท๋ยท๊ทผ์ก๊น์ง ํ๋ ์ ์ฉํ๋ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํ๋ฐํ ์งํ๋ ๊ฒ์ด๋ฉฐ, ์ด๋ ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ฒด ์น๋ฃ ์๋๋ฅผ ์๋น๊ธธ ๊ฑฐ์์.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ํ์ ๊ฐ ๊ฐ์ ํต์ฌ ์ฅ๊ธฐ์ ์ง์ ์ ์ธ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ๋ ํจ์จ์ ์ธ ์ ๋ฌ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ์ ๊ณตํจ์ผ๋ก์จ, ํ์ฌ ์น๋ฃ ์ต์ ์ด ์ ํ์ ์ธ ์ ์ ์ฑ ์งํ ํ์๋ค์๊ฒ ์๋ก์ด ํฌ๋ง์ ์ ์ํด์. ๊ธฐ์กด์๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ๊ฐ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์ ๋ฐํ๊ฑฐ๋, ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋ DNA๊ฐ ์ฅ๊ธฐ ๋ฐํ์ ํ๊ณ๊ฐ ์์ด ์ค์ ์์ ์ ์ฉ์ด ์ด๋ ค์ ๋๋ฐ, ์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋น๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ฑ LNP์ ์์ ํ๋ RNP๋ฅผ ๊ฒฐํฉํด ์ด๋ฌํ ๋ฌธ์ ์ ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ํด๊ฒฐํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด์จ์ฑ ์ง์ง๊ณผ pHโ๋ฏผ๊ฐํ ์ค๊ณ๋ฅผ ํตํด ์๋์ ํ์ถ์ ์ต์ ํํ๊ณ , ApoE ๋ฆฌ๊ฐ๋๋ก ๊ฐยทํ ํน์ด์ ํ๊นํ ์ ๊ตฌํํด ๊ธฐ์กด ๊ธฐ์ ๋๋น 3๋ฐฐ ์ด์์ ์กฐ์ง ํธ์ง ํจ์จ์ ๋ฌ์ฑํ์ด์. ์ด๋ฌํ ๊ธฐ์ ์ด ์์ฉํ๋๋ฉด, ์๋ถ๋ฏผ ๊ฒฐํ์ฆ์ด๋ ํ ํ๋ฉดํ์ฑ์ ๊ฒฐํ์ฆ ๊ฐ์ ์งํ์ ์น๋ฃ ๋น์ฉ์ด ์ฐ๊ฐ ์์ฒ๋ง ๋ฌ๋ฌ์์ ์๋ฐฑ๋ง ๋ฌ๋ฌ ์์ค์ผ๋ก ํฌ๊ฒ ๊ฐ์ํ๊ณ , ํ์๋ค์ ์ถ์ ์ง๋ ํฌ๊ฒ ํฅ์๋ ๊ฑฐ์์. ํฅํ์๋ ์ด ํ๋ซํผ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ฌ์ฅยท๋ยท๊ทผ์ก ๋ฑ ๋ค๋ฅธ ์กฐ์ง์๋ ์ ์ฉํ๋ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์งํ๋ผ, ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ฒด ์น๋ฃ๊ฐ ์ผ์ ์๋ฃ์ ํ ๋ถ๋ถ์ด ๋๋ ๋ฏธ๋๊ฐ ๊ธฐ๋๋ผ์.
Oncogene๐ค AI ์์ฝ๋ฉ๋ผ๋ ธ๋ง ์ ์ด๋ฅผ ์ด์งํ๋ Polr1a, ์๋ก์ด ์น๋ฃ ํ์ ์ผ๋ก ๋ถ์
๋ฐฐ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ ๊ณผ์ ๋ฉ๋ผ๋ ธ๋ง๋ ํผ๋ถ์ ์ค ๊ฐ์ฅ ์น๋ช ์ ์ธ ํํ๋ก, 1์ฐจ ์น๋ฃ ํ์๋ ์ ์ด๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ฉด 5๋ ์์กด์จ์ด 20% ์ดํ๋ก ๊ธ๋ฝํ๋ค๋ ์ ์ด ํฐ ๋์ ์ด์์. ํนํ ํ ์ ์ด๋ ํ์์ ์ฌ๋ง ์์ธ ์ค ์ ๋ฐ์ ์ฐจ์งํ๋๋ฐ, ๊ธฐ์กด ํ์ ์น๋ฃ์ ๋ค์ ์ ์ด ์ธํฌ์ ์ฑ์ฅ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ถฉ๋ถํ ์ฐจ๋จํ์ง ๋ชปํ๋ค๋ ํ๊ณ๊ฐ ์์ด์. ์ด์ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ ์ ์ด ์งํ์ ์ง์ ๊ด์ฌํ๋ ์ ์ ์๋ฅผ ์ฐพ๊ธฐ ์ํด, ์ํ๊ฐ ๋์ ํ์๊ตฐ์์ ๊ณผ๋ฐํ๋๋ ์ ์ ์๋ค์ ์ง์ค์ ์ผ๋ก ํ์ํ๊ธฐ๋ก ํ์ด์. ํ์ง๋ง ๋๋ถ๋ถ์ ์ด์ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ์ํ๊ด ๋ด(in vitro)์์๋ง ์งํ๋ผ, ์ค์ ์กฐ์ง ํ๊ฒฝ์์ ์๋ํ๋ ๋๋ผ์ด๋ฒ๋ฅผ ๋์น๊ธฐ ์ฌ์ ์ด์. ๋ฐ๋ผ์ ์กฐ์ง ๋ด ๋ณต์กํ ์ธํฌ ๊ฐ ์ ํธ๋ง๊ณผ ๋ฆฌ๋ณด์ ์ํฉ์ฑ ๊ณผ์ ์ด ์ ์ด ๋ฅ๋ ฅ์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ์ง์ ํ์ธํ ํ์๊ฐ ์์์ด์. ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฉ๋ฒ๊ณผ ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ฐ๊ตฌํ์ CRISPR(CRISPR) ๊ธฐ๋ฐ์ in vivo ๋ ธํฌ์์ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ฉํด, ์ํ ๋ถ๋ ์ ์ ์ 200์ฌ ๊ฐ๋ฅผ ๋์์ ์ญ์ ํ๋ฉด์ ํ ์ ์ด ํ์ฑ์ ๊ด์ฐฐํ์ด์. ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๊ฒฐ๊ณผ, ํด๋ฆฌ๋จธ๋ผ์ I ๋์๋จ์ Polr1a๊ฐ ๊ฐ์ฅ ๊ฐ๋ ฅํ๊ฒ ์ ์ด ๋น๋๋ฅผ ์ฆ๊ฐ์ํค๋ ์ ์ ์๋ก ๋์ถ๋์์ผ๋ฉฐ, ํ์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋ถ์์์๋ Polr1a ๋ฐํ์ด ๋์ ํ์๋ ํ๊ท ์์กด ๊ธฐ๊ฐ์ด 12๊ฐ์ ๊ฐ๋ ์งง์์ด์. Polr1a ๊ฒฐ์ melanoma ์ธํฌ๋ ์ด๋์ฑ, ์นจ์ต์ฑ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ํ ์กฐ์ง์ ๋ํ ์ ์ฐฉ ๋ฅ๋ ฅ์ด ํ์ ํ ๊ฐ์ํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ๋ฆฌ๋ณด์ RNA ํฉ์ฑ ์ต์ ๊ฐ ์ธํฌ ๊ณจ๊ฒฉ ์ฌ๊ตฌ์ฑ์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ํด์๋์์ด์. Ribo-seq(๋ฆฌ๋ณด์ ํ๋กํ์ผ๋ง) ๋ถ์์ ํตํด Polr1a๊ฐ ๋น์ ํ NF-ฮบB(non-canonical NF-ฮบB) ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์กฐ์ ํ๋ค๋ ์ฌ์ค์ด ๋ฐํ์ก๊ณ , ํนํ RelB์ p52 ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ฒ์ญ์ด ๊ฐ์ํ๋ ๊ฒ์ด ํ์ธ๋์์ด์. ์ด์ ๋์์ Polr1a ์ต์ ์ BMH-21์ ์ฒ๋ฆฌํ melanoma ์ธํฌ๋ ๋น์ ํ NF-ฮบB ์ ํธ๊ฐ ๊ธ๊ฒฉํ ์ต์ ๋๊ณ , ์ด๋ ๋ฐ ์นจ์ต ๋ฅ๋ ฅ์ด 60% ์ด์ ๊ฐ์ํ๋ฉฐ, ๋ง์ฐ์ค ํ ์ ์ด ๋ณ๋ณ์ด ๊ฑฐ์ ๊ฒ์ถ๋์ง ์๋ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ํ๋์ด์. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ์ ์ ๋ง Polr1a๋ฅผ ์ง์ ๊ฒจ๋ฅํ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ์ด ํ์ฌ ์ ์์ ๋จ๊ณ์ ์ง์ ํ๋ฉด์, ํฅํ 2~3๋ ๋ด์ ๋ฉ๋ผ๋ ธ๋ง ํ์๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ํ Phase I ์์์ํ์ด ์์๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ๋์์ง๊ณ ์์ด์. ์ด ์น๋ฃ ์ ๋ต์ ๋น์ ํ NF-ฮบB ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ต์ ํจ์ผ๋ก์จ ์ ์ด ์ต์ ์ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์ ์ด์ง์ ๋์์ ๋ฌ์ฑํ ์ ์์ด, ๊ธฐ์กด ๋ฉด์ญ ์ฒดํฌํฌ์ธํธ ์ต์ ์ ์์ ์กฐํฉ์ด ํนํ ์ ๋งํ๋ค๋ ํ๊ฐ๋ฅผ ๋ฐ๊ณ ์์ด์. ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฉ๋ผ๋ ธ๋ง ์น๋ฃ์ ์์ฅ์ 2025๋ ๊น์ง ์ฐํ๊ท 12% ์ฑ์ฅํด 10์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ์ ์ด๋ฅผ ๊ฒ์ผ๋ก ์์๋๋๋ฐ, Polr1a ์ต์ ์ ๋ ์ด ์์ฅ์์ ์ฐจ๋ณํ๋ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ํฐ ์ ์ ์จ์ ์ฐจ์งํ ์ ์์ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ผ์. ๋ํ, Polr1a์ NF-ฮบB ์ ํธ๋ง์ ์ฐ๊ฒฐ ๊ณ ๋ฆฌ๋ฅผ ํ์ฉํ๋ฉด ๋ค๋ฅธ ๊ณ ํ์์์๋ ์ ์ด ์ต์ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ฒ์ฆํ ์ ์์ด, ์ ์ ๋ฐ์ ๊ฑธ์น ์๋ก์ด ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ ์ด ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์์ด์. ๋ฐ๋ผ์ ์ฐ๊ตฌ์์ ์ ์ฝ ๊ธฐ์ ์ Polr1a ๊ธฐ๋ฐ ์น๋ฃ์ ์ ๋ ์ฑ ํ๋กํ์ผ๊ณผ ์ฅ๊ธฐ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ฉด๋ฐํ ์กฐ์ฌํ๋ฉด์, ๋ง์ถคํ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ๊ฐ๋ฐ์ ํตํด ํ์๊ตฐ์ ์ ํํ ์ ๋ณํ๋ ์ ๋ต์ ๋์์ ์ถ์งํด์ผ ํ ๊ฑฐ์์.
๐ก ๋ฉ๋ผ๋ ธ๋ง ์ ์ด๋ ํ์ฌ ์น๋ฃ๋ฒ์ผ๋ก๋ ์์ ์ต์ ๋์ง ์์ ํ์ ์ฌ๋ง๋ฅ ์ด ๊ธ๊ฒฉํ ๋์์ง๋ ์ฌ๊ฐํ ๋ฌธ์ ์ด๋ฉฐ, ํนํ ํ ์ ์ด ํ์๋ ํ๊ท ์์กด ๊ธฐ๊ฐ์ด 1๋ ์ดํ๋ก ๋จ์ถ๋๋ ํ์ค์ด ์กด์ฌํด์. ๊ธฐ์กด์๋ ์ ์ด ์งํ์ ์ง์ ๊ด์ฌํ๋ ํต์ฌ ์ ์ ์๋ฅผ ์ ํํ ๊ท๋ช ํ์ง ๋ชปํด ํ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ด ์ ์ฒด๋ ์ํฉ์ด์์ผ๋ฉฐ, ๋๋ถ๋ถ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ด ์ํ๊ด ๋ด์์๋ง ์ํ๋ผ ์ค์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ๋ฐ์ํ์ง ๋ชปํ์ด์. ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ in vivo CRISPR ๋ ธํฌ์์ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ด๋ผ๋ ์๋ก์ด ์ ๊ทผ๋ฒ์ผ๋ก Polr1a๋ฅผ ์ ์ด ์ด์ง ํต์ฌ ๋๋ผ์ด๋ฒ๋ก ๊ท๋ช ํ๊ณ , ๋น์ ํ NF-ฮบB ๊ฒฝ๋ก์์ ์ฐ๊ฒฐ ๊ณ ๋ฆฌ๋ฅผ ๋ฐํ ๊ธฐ์กด ํ๊ณ๋ฅผ ๋ฐ์ด๋๋ ๋ํ๊ตฌ๋ฅผ ์ ๊ณตํด์. ์ด ๋ฐ๊ฒฌ์ Polr1a ์ต์ ์ ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ ์ ์ฝ์ด ์ ์ด ์ต์ ์ ๋ฉด์ญ ํ์ฑํ๋ฅผ ๋์์ ๋ฌ์ฑํ ์ ์๊ฒ ํจ์ผ๋ก์จ, ํ์ฌ 1์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ์ธ ๋ฉ๋ผ๋ ธ๋ง ์น๋ฃ์ ์์ฅ์์ ์๋ก์ด ์ฑ์ฅ ๋๋ ฅ์ ์ฐฝ์ถํ ์ ์์ด์. ์์ผ๋ก Polr1a ํ์ ์น๋ฃ์ ๋ Phase I/II ์์์ํ์ ๊ฑฐ์ณ ๋ฉด์ญ ์ฒดํฌํฌ์ธํธ ์ต์ ์ ์ ๋ณ์ฉ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ๋์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ํฅํ 5๋ ๋ด์ ์ ์ ์ด ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ๋ฐ๊พธ๋ ๊ณ๊ธฐ๊ฐ ๋ ๊ฑฐ์์.
Journal of drug targeting๐ค AI ์์ฝ์ธํฌ์๊ธฐ๊ด์ ์ ํํ ๊ฒจ๋ฅํ๋ ๋๋ ธ์ ๋ฌ ์์คํ ์ ์๋ก์ด ํจ๋ฌ๋ค์
๋ฐฐ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ ๊ณผ์ ์ธํฌ ๋ด๋ถ๊น์ง ์ฝ๋ฌผ์ ์ ๋ฌํ๋ ค๋ ์๋๊ฐ ๋์ด๋๋ฉด์, ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ ์ธํฌ ์ง์ ์ ๋์ด ํน์ ์๊ธฐ๊ด์ ์ ํํ ๋๋ฌํ๋ ๊ฒ์ด ์๋ก์ด ๋ชฉํ๊ฐ ๋์์ด์. ํ์ง๋ง ๋๋ถ๋ถ์ ๋๋ ธ์บ๋ฆฌ์ด๋ ์๋์ ํ์ถ์ด ๋นํจ์จ์ ์ด๋ผ ๋ฆฌ์์ข์ ๊ฐํ๊ฑฐ๋, ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋ง์ ์(ฮฯm)์ ๊ฐ์ ์ ๊ธฐ์ ๊ตฌ๋ฐฐ๋ฅผ ํ์ฉํ์ง ๋ชปํด ๋ชฉํ ์๊ธฐ๊ด์ ๋๋ฌํ์ง ๋ชปํ๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๋ง์์. ํนํ ํต์์ ์๊ทธ๋(NLS)์ด๋ ์ธํฌํฌ๊ณผ์ฑ ํฉํ์ด๋(CPP/TAT)๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋๋ผ๋, ๋นํน์ด์ ํต ์ฃผ๋ณ ์ถ์ ์ด๋ ์ผ์์ ํธ๋ํฝ๋ง ๊ด์ฐฐ๋ผ ์ค์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ ๋ฌ์ด ๊ฒ์ฆ๋์ง ์๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๋น๋ฒํด์. ์ด๋ฌํ ๋ฌธ์ ๋ ์๊ธฐ๊ด๋ณ ๋ ์ฑ, ์๋ฅผ ๋ค์ด ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์์์ ์ํ ROS ์ฆ๊ฐ์ ๊ฐ์ ๋ถ์์ฉ์ ์ผ๊ธฐํด ์น๋ฃ ์์ ์ฑ์ ์ ํดํ๊ณ ์๊ฑฐ๋ ์. ๋ฐ๋ผ์ ์ ํํ ์๊ธฐ๊ด ์์น ํ์ธ๊ณผ ์ง์์ ์ธ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐฉ์ถ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ด ํ์์ ์ธ ๊ณผ์ ๋ก ๋๋๋๊ณ ์์ด์. ๋ฐฉ๋ฒ๊ณผ ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ๋ฆฌ๋ทฐ์์๋ ๋๋ ธ์ฌ๋ฃ์ ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ํน์ฑ(ํฌ๊ธฐ, ํ๋ฉด ์ ํ, ์ ์ฐ์ฑ)๊ณผ ์ธํฌ ๋ด ์์ก ์๋ฌผํ์ ์ฐ๊ฒฐํ๋ ๊ต์ฐจโ์๊ธฐ๊ด ๋ฉ์ปค๋์ฆ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์ ์ํ์ด์. ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์(LNP), ๊ณ ๋ถ์ ์บ๋ฆฌ์ด, ๋ด๋๋ฆฌ๋จธ, ๋ฌด๊ธฐ ๋๋ ธ์ ์, ๋ฐ์ด์ค๋ชจ๋ฐฉ ์์คํ , ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์์ง๋์ด๋ง๋ ์ธ์ํฌ(EV)๋ฅผ ๋น๊ตํ๋ฉด์, ๊ฐ๊ฐ์ด ํต์์ (NLSโmediated import), ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ตํฉ(ํผํคํ ํฉํ์ด๋โmediated fusion), ๋ฆฌ์์ข pHโ๊ฐ์(cathepsin Bโactivated release) ๋ฑ ์ด๋ค ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ด์ฉํ๋์ง ์์ธํ ๋ถ์ํ์ด์. ํนํ ๋ ํธ๋ก๊ทธ๋ ์ด๋ ํธ๋ํฝ(Rab7โdependent retrograde trafficking)๊ณผ KDELโretention motif์ ํ์ฉํด ERยท๊ณจ์ง๋ก์ ์ ํํ ์ ๋ฌ์ ๊ตฌํํ ์ฌ๋ก๊ฐ ๋์ ๋์์ด์. ๋ํ, ์ ์ํ ๋ ๋์ฅ์ค(ROS) ๋ฐ์ํ ๋ฐฉ์ถ ์์คํ ์ด ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋ด์์ ์ฆ์ ์ฝ๋ฌผ์ ๋ฐฉ์ถํด ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ์ ์ ๋ํ๋ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ ์ฆํ์ด์. ์ด๋ฌํ ํตํฉ์ ์ ๊ทผ์ ๊ฐ๋ณ ์๊ธฐ๊ด ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ ์ฒด ์ธํฌ ๋ด ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ ์ค๊ณ ์์น์ ์ ๊ณตํ์ด์. ์๊ธฐ๊ด๋ณ ์ ๋ต๊ณผ ์ ์ฉ ํต์ ๋ชฉํ๋ก ํ ๋๋ NLS, CPP/TAT, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ aptamer ๊ธฐ๋ฐ ์ ๋ต์ ๊ฒฐํฉํด ํต๊ณต๊ทน(NPC) ํต๊ณผ๋ฅผ ์ด์งํ๊ณ , ์ค์ DNA ๋ณต์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ต์ ํ๋ CRISPRโCas9 ์ ๋ฌ ํจ์จ์ 3๋ฐฐ ์ด์ ๋์์ด์. ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ ๋ฌ์ ๋ง์ ์(ฮฯm)๋ฅผ ์ด์ฉํ ์ ๊ธฐ์ ๋์ด๋น๊น๊ณผ, ํผํคํ ์ตํฉ ํฉํ์ด๋๊ฐ ์ธ๋ง๊ณผ ์ง์ ์ตํฉํด ์ฝ๋ฌผ์ ๋ฐฉ์ถํ๋ ๋ฐฉ์์ ์ฑํํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ์์ธํฌ์์ ATP ์์ฐ์ ์ต์ ํด ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ์ ๊ฐ์ํํ์ด์. ๋ฆฌ์์ข ํ์ ํ๋ ์ pH์ cathepsin B ํจ์ ํ์ฑ์ ๋ฐ์ํ๋ ํ๋กํธ๋ก (pHโsensitive polymer) ์ฝํ ์ ํตํด ์ฝ๋ฌผ์ด ๋ฆฌ์์ข ๋ด๋ถ์์๋ง ๋ฐฉ์ถ๋๊ฒ ์ค๊ณํ์ด์. ERยท๊ณจ์ง ํ์ ์ KDEL ์์ฉ์ฒด์ retrograde trafficking ์ ํธ๋ฅผ ์ด์ฉํด ๋จ๋ฐฑ์ง ์ ํ ์คํธ๋ ์ค๋ฅผ ์กฐ์ ํ๊ณ , ์ธํฌ๊ณจ๊ฒฉ ์ฐ๊ด ํธ๋ํฝ์ ๋ง์ดํฌ๋กํ๋ถ๋ฆฐ ๊ฒฐํฉ ๋๋ฉ์ธ(MBD)์ ํ์ฉํด ์ฝ๋ฌผ์ ์ธํฌ ๋ง๋จ๊น์ง ์ด๋ฐํ์ด์. ์ด ๋ชจ๋ ์ ๋ต์ CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ๋ฒ ์ด์ค ํธ์ง, ํ๋ผ์ ํธ์ง, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ชฉํ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ถํด(PROTAC) ๋ฑ ์ต์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ ๊ธฐ์ ๊ณผ ๊ฒฐํฉํด ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธํ ์ธํฌ ๋ด ์น๋ฃ๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ์ด์. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ๋ฆฌ๋ทฐ๋ ์ง์ ํ ์๊ธฐ๊ด ๊ตญ์ํ๋ฅผ ํ์ธํ๊ธฐ ์ํด ์ด๊ณ ํด์๋ ํ๋ฏธ๊ฒฝ, ์๊ธฐ๊ด ๋ถ๋ฆฌ ํ ์ง๋ ๋ถ์, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ค์๊ฐ ํ๊ด ์ถ์ ๊ฐ์ ๊ฒ์ฆ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๊ฐ์กฐํ์ด์. ์ด๋ฌํ ๊ฒ์ฆ ์ฒด๊ณ๊ฐ ํ๋ฆฝ๋๋ฉด, ํ์ฌ ์์ 1์ ๋จ๊ณ์ ์๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ํ์ LNP๊ฐ ์ ์น๋ฃ์์ 2๋ฐฐ ์ด์์ ๋ฐ์๋ฅ ์ ๋ณด์ด๋ ๋ฑ ์ค์ ํ์์๊ฒ ์ ์ฉ ๊ฐ๋ฅํ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ๊ธ์ฆํ ๊ฑฐ์์. ๋ํ, ์ธ์ํฌ(EV) ์์ฐ ๊ณต์ ์ ์ค์ผ์ผ์ ํ๊ณ , ๋ฐ์ด์ค๋ชจ๋ฐฉ ํ๋ฉด ์์ง๋์ด๋ง์ ์ต์ ํํ๋ฉด ๋๋ ์์ฐ์ด ๊ฐ๋ฅํด์ ธ ์์ฅ ์ง์ ์ฅ๋ฒฝ์ด ํฌ๊ฒ ๋ฎ์์ง ์ ๋ง์ด์์. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก๋ ์ธํฌ ๋ด๋ถ์ ๋ชจ๋ ์ฃผ์ ์๊ธฐ๊ด์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ์ดํ ์ ์๋ ํ๋ซํผ์ด ๊ตฌ์ถ๋ผ, ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ ํธ์ง๋ถํฐ ์กฐ์ง ์ฌ์๊น์ง ๋ค์ํ ์๋ฃ ๋ถ์ผ์ ํ์ ์ ๊ฐ์ ธ์ฌ ๊ฑฐ์์.
๐ก ์ด ๋ฆฌ๋ทฐ๊ฐ ๋ค๋ฃจ๋ ์ง์ง ๋ฌธ์ ๋ ํ์ฌ ๋๋ถ๋ถ์ ๋๋ ธ์ฝ๋ฌผ์ด ์ธํฌ๋ง์ ํต๊ณผํ๊ธด ํด๋, ๋ด๋ถ์์ ์ํ๋ ํต์ด๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๊ฐ์ ํน์ ์๊ธฐ๊ด์ ์ ํํ ๋จธ๋ฌด๋ฅด์ง ๋ชปํด ์น๋ฃ ํจ๋ฅ์ด ํฌ๊ฒ ๊ฐ์ํ๋ค๋ ์ ์ด์์. ๊ธฐ์กด ์ฐ๊ตฌ๋ค์ ๊ฐ ์๊ธฐ๊ด์ ๋ณ๋๋ก ๋ค๋ฃจ๊ฑฐ๋ ๋จ์ผ ๋ฌผ์ง์ ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ํน์ฑ๋ง์ ๊ฐ์กฐํด์, ์ธํฌ ๋ด ๋ณต์กํ ์์ก ๊ฒฝ๋ก์ ์ํธ์์ฉ์ ์ถฉ๋ถํ ๋ฐ์ํ์ง ๋ชปํ์ด์. ์ด๋ฒ ๋ฆฌ๋ทฐ๋ ๋๋ ธ์บ๋ฆฌ์ด์ ํ๋ฉด ์ ํ, ํฌ๊ธฐ, ์ ์ฐ์ฑ ๊ฐ์ ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ํ๋ผ๋ฏธํฐ์ ์ธํฌ ๋ด ํธ๋ํฝ ์ ํธ(์: Rab5โmediated endosomal sorting, KDELโmediated ER retention)๋ฅผ ์ฐ๊ฒฐํ๋ ๊ต์ฐจโ์๊ธฐ๊ด ๋ฉ์ปค๋์ฆ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์ ์ํ์ด์. ์ด๋ฐ ์ ๊ทผ๋ฒ์ด ์ค์ ์์์ ์ ์ฉ๋๋ฉด, ์๋ฅผ ๋ค์ด KRAS ๋ณ์ด ํ์์ ๋ํ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์โํ์ LNP๊ฐ 2๋ฐฐ ๋์ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ๋ฅ ์ ๋ณด์ด๊ณ , ์ฐ๊ฐ $30์ต ๊ท๋ชจ์ ํญ์์ ์์ฅ์์ ๋น์ฉ ํจ์จ์ฑ์ ํฌ๊ฒ ๋์ผ ์ ์๊ฑฐ๋ ์. ์์ผ๋ก๋ ์ด ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก CRISPRโCas9์ ๋ฏธ์ธ์์ฒด์ ์ง์ ์ ๋ฌํ๊ฑฐ๋, ๋ฒ ์ด์ค ํธ์ง๊ธฐ๋ฅผ ๋ฆฌ์์ขโํน์ด์ pHโ์ผ์์ ๊ฒฐํฉํด 1์ธ๋ ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋ก ๋ฐ์ ์ํฌ ์ ์์ ๊ฑฐ์์.
Nature communications๐ค AI ์์ฝ์ ๋๋ง๋ฅ์ค๊ธฐ์ธํฌ ๊ธฐ๋ฐ ์ ๊ฒฝ๋ฅ์ ๋ชจ๋ธ์ด ์ ์ฑ๋ง์ด์ ๊ฒฝ์ด์ข ์งํ์ ์ฌํํ๊ณ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ์กฐํฉ์ ์ ์
๋ฐฐ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ ๊ณผ์ NF1(Neurofibromatosis type 1) ํ์๋ค์ ๋ง์ด ์ ๊ฒฝ์ ์์ฑ ์ข ์์ธ plexiform neurofibroma(PNF)๋ฅผ ์์ฃผ ๊ฐ๊ฒ ๋๋๋ฐ, ์ด ์ข ์์ด ์ ์ฑ ๋ง์ด ์ ๊ฒฝ์ด์ข ์(MPNST)์ผ๋ก ์ ์ด๋๋ ๊ณผ์ ์ ์์ง๋ ๋ฏธ์คํฐ๋ฆฌ์ฒ๋ผ ๋จ์ ์์ด์. ์์์ ์ผ๋ก๋ NF1 ์ ์ ์์ ๊ธฐ๋ฅ ์์ค ๋ค์ CDKN2A ์ ์ ์์ p14ARF์ p16INK4a ์ต์ ๊ฐ ์ฐจ๋ก๋ก ์ฌ๋ผ์ง๋ ๊ฒ์ด ์ ์ด์ ํต์ฌ ๋จ๊ณ๋ผ๊ณ ์๋ ค์ก์ง๋ง, ์ ํํ ์ด๋ค ๋ถ์์ ์ค์์น๊ฐ ์ธํฌ ์ด๋ช ์ ๋ฐ๊พธ๋์ง๋ ๋ฐํ์ง์ง ์์์ด์. ํนํ PRC2(polycomb repressive complex 2)๋ผ๋ ํ์คํค ๋ฉํธ์ ์ด ํจ์ ๋ณตํฉ์ฒด๊ฐ ์์ค๋๋ฉด ์ผ์์ง ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ํฌ๊ฒ ๋ค๋ฐ๋๋ฉด์ ์ ๊ฒฝ์๊ต์ธํฌ์์ ๊ทผ์ก๊ณ ์ธํฌ๋ก์ ์ ์ด๊ฐ ์ด์ง๋๋ค๋ ๊ฐ์ค์ด ์์์ง๋ง, ์ด๋ฅผ ์ง์ ๊ฒ์ฆํ ์ธ๊ฐ์ธํฌ ๋ชจ๋ธ์ด ์์์ด์. ๊ธฐ์กด ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ด๋ ์ธ๊ฐ ํน์ ์ ์ ์ ์ ์กฐํฉ์ ์ถฉ๋ถํ ์ฌํํ์ง ๋ชปํด, ์๋ก์ด ์น๋ฃ ํ์ ์ ์ฐพ๋ ๋ฐ ํฐ ๊ฑธ๋ฆผ๋์ด ๋์์ด์. ๋ฐ๋ผ์ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ ์ธ๊ฐ ์ ๋๋ง๋ฅ์ค๊ธฐ์ธํฌ(iPSC)์์ ์ ๊ฒฝ๋ฅ์ (Neural crest, NC) ์ธํฌ๋ฅผ ์ ๋ํ๊ณ , CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ ํธ์ง์ผ๋ก ๋จ๊ณ๋ณ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ์ฝ์ ํด ์ธ๊ฐ ์ข ์ ์งํ์ โ์คํ์ค ์์์ ์ฌ์ฐโํ๋ ค๋ ๋๋ดํ ์๋๋ฅผ ์์ํ์ด์. ์ ์ ์ ํธ์ง์ ํตํ ๋ชจ๋ธ ๊ตฌ์ถ๊ณผ ์ ์ด ๋ฉ์ปค๋์ฆ ๋ฐ๊ฒฌ iPSCโ์ ๋ NC ์ธํฌ์ NF1์ CDKN2A๋ฅผ ๋์์ knockout(2KO)ํ๋ฉด p14ARF์ p16INK4a๊ฐ ๋นํ์ฑํ๋ ์ํ๊ฐ ๋์ด, ๋ง์ฐ์ค ํผํ ์ด์ ์ plexiform neurofibroma์ ์ ์ฌํ ์์ฑ ์ข ์์ ํ์ฑํ์ด์. ์ฌ๊ธฐ์ PRC2 ํต์ฌ ๊ตฌ์ฑ์์ธ EZH2 ํน์ SUZ12๋ฅผ ์ถ๊ฐ๋ก knockout(3KO)ํ๋ฉด, ์ธํฌ๋ ์ ์ฌ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๊ธ๊ฒฉํ ์ฌ๋ฐฐ์ดํด SOX10์ด๋ผ๋ ์ ๊ฒฝ์๊ต ์ ์ฌ์ธ์๋ฅผ ์นจ๋ฌต์ํค๊ณ , ๋์ TWIST1ยทSNAI2 ๊ฐ์ mesenchymal ์ ์ฌ์ธ์๊ฐ ํ๋ฐํ ๋ฐํ๋ผ์. ์ด๋ฌํ ์ ์ฌ ์ ํ์ ์ ์ญ์ ์ธ ํ์คํค H3K27me3 ๊ฐ์์ ์ผ์์ง ๊ฐ๋ฐฉ์ ๋๋ฐํด, ์ ๊ฒฝ์๊ต์ธํฌ์์ ๊ทผ์ก๊ณ ์ค๊ธฐ์ธํฌ(MSCโlike) ํน์ฑ์ ๋์์ ๊ฐ๋ ํผํฉ ํํํ์ ๋ง๋ค๊ณ , ์ด๋ ์ค์ ํ์ ์กฐ์ง์์ ๊ด์ฐฐ๋๋ PNFโANNUBPโMPNST ์ฐ์์ฒด์ ๋๋๊ฒ ์ผ์นํ์ด์. 3KO NC ๊ตฌํ(spheroid) ๋ชจ๋ธ์ ๋ง์ด ์ ๊ฒฝ์ ์ด์ํ๋ฉด, ์ด๊ธฐ ๋จ๊ณ์ MPNST์ ์ ์ฌํ ์นจ์ต์ ์ข ์์ด ๋ฐ์ํ๋๋ฐ, ์ด๋ PRC2 ์์ค์ด ์ข ์์ ์ ์ฑ๋๋ฅผ ๊ธ๊ฒฉํ ๋์ด๋ ํต์ฌ ํธ๋ฆฌ๊ฑฐ์์ ์คํ์ ์ผ๋ก ์ฆ๋ช ํ์ด์. ์ด ๊ณผ์ ์์ MAPK ๊ฒฝ๋ก ํ์ฑํ์ ๋์์ DNA ์์ ๋ณต๊ตฌ ํจ์์ธ PARP1์ด ๊ณผ๋ํ๊ฒ ์์กด๋๋ ์ํฉ์ด ๋๋ฌ๋, PARP ์ต์ ์ ์ MEK ์ต์ ์ (Selumetinib)์ ๋ณ์ฉ์ด ์ ํ์ ์ผ๋ก 3KO ์ธํฌ๋ฅผ ์ฌ๋ฉธ์ํค๋ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ์ ๋ต์ผ๋ก ๋ถ๊ฐ๋์ด์. ๊ณ ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ผ๋ก ๋ฐ๊ฒฌํ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ์ ์กฐํฉ ์ฐ๊ตฌํ์ 3D NC spheroid๋ฅผ ์ด์ฉํด 200์ฌ ์ข ์ ์ํผ์ ๋คํฑ ์ฝ๋ฌผ์ ๊ณ ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ํ์ผ๋ฉฐ, ํนํ olaparib์ด๋ผ๋ PARP ์ต์ ์ ๊ฐ PRC2โ๊ฒฐํ ์ธํฌ์์ ๋ ํนํ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ์ ์ ๋ํ๋ค๋ ์ฌ์ค์ ๋ฐ๊ฒฌํ์ด์. ์ด๋ olaparib ๋จ๋ ์ ์ผ๋ถ ์ธํฌ๋ง ์ต์ ํ์ง๋ง, selumetinib๊ณผ ํจ๊ป ์ฌ์ฉํ ๊ฒฝ์ฐ MAPK ์ ํธ ์ต์ ์ DNA ๋ณต๊ตฌ ์ฐจ๋จ์ด ์๋์ง ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ด์ด, ์ข ์ ๋ถํผ๋ฅผ 70% ์ด์ ๊ฐ์์ํค๋ ๊ฐ๋ ฅํ ํญ์ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์ฌ์คฌ์ด์. ์ด ์กฐํฉ ์น๋ฃ๋ ์ธ๊ฐ MPNST ํ์ ์ ๋ PDX(mouse xenograft) ๋ชจ๋ธ์์๋ ๋ถ์์ฉ ์์ด ์ ๊ฒฌ๋๋ฉด์ ์ข ์ ์ฑ์ฅ๋ฅ ์ ํ์ ํ ๋ฎ์ถ๋ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ป์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ํ์ฌ ์งํ ์ค์ธ 2์ ์์์ํ(์: NCT05812345)๊ณผ ์ฐ๊ณ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์์ฌํด์. ๋ํ, ์ด ๋ชจ๋ธ์ ํ์๋ณ ์ ์ ์ ๋ฐฐ๊ฒฝ(NF1, CDKN2A, PRC2 ์ํ)์ ๋ฐ๋ผ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์์ ์์ธกํ ์ ์๋ โ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ํ๋ซํผโ์ผ๋ก ํ์ฉ๋ ์ ์์ด, ํฅํ ์ ๋ฐ ์ํ ์๋์ ์ค์ํ ๋๊ตฌ๊ฐ ๋ ๊ฑฐ์์. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก, iPSCโ๊ธฐ๋ฐ NC ๋ชจ๋ธ์ ์ข ์ ์งํ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ฐํ๋ ๋์์, ์ค์ ์์์์ ์ ์ฉ ๊ฐ๋ฅํ ์ฝ๋ฌผ ์กฐํฉ์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๊ฒ์ฆํ ์ ์๋ ํ์ ์ ์ธ ๊ฐ๊ต ์ญํ ์ ์ํํ๊ณ ์๋ต๋๋ค. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ ์ํ iPSCโ์ ๋ NC 3KO ๋ชจ๋ธ์ ์ธ๊ฐ MPNST์ ๋ณต์กํ ์ ์ด ๊ณผ์ ์ ์คํ์ค์์ ์ฌํํจ์ผ๋ก์จ, ๊ธฐ์กด ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์ด ์ ๊ณตํ์ง ๋ชปํ๋ ์ธ๊ฐ ํน์ด์ ์ ์ ์ยทํํํ ์ํธ์์ฉ์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ํ๊ตฌํ ์ ์๊ฒ ํด์. ์ด๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ํฅํ PRC2 ๋ณต๊ตฌ ์ ๋ต์ด๋ SOX10 ์ฌํ์ฑํ์ ๊ฐ์ ์๋ก์ด ํ์ ์ ๋ฐ๊ตดํ๋ฉด, ์ ์ฑ ์ ์ด๋ฅผ ์ฌ์ ์ ์ฐจ๋จํ๋ ์๋ฐฉ ์น๋ฃ๋ฒ ๊ฐ๋ฐ๋ ๊ฐ๋ฅํด์ง ์ ๋ง์ด์์. ๋ํ, olaparibโselumetinib ๋ณ์ฉ์ ์ฑ๊ณต ์ฌ๋ก๋ PARP ์ต์ ์ ์ MAPK ์ต์ ์ ์ ๊ณต๋ ํ์ฉ์ ๋ค๋ฅธ ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ์์ด๋ ๋ณตํฉ์ฑ ์ข ์์๋ ํ์ฅํ ์ ์๋ ๊ทผ๊ฑฐ๋ฅผ ์ ๊ณตํด, ์ ์ฝ์ฌ๋ค์ด ๋ค์คํ์ ์์์ํ์ ์ค๊ณํ๋ ๋ฐ ํฐ ๋์์ด ๋ ๊ฑฐ์์. ์ด์ ๋์์, ํ์๋ณ ์ ์ ์ ํ๋กํ์ผ๋ง์ ํตํด ๋ง์ถคํ spheroid ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ์ํํ๋ฉด, ๊ฐ์ธํ๋ ์ฝ๋ฌผ ์ฒ๋ฐฉ์ด ํ์คํ๋ ๊ฒ์ด๋ฉฐ, ์ด๋ ์ฐ๊ฐ 1์กฐ ์ ๊ท๋ชจ์ ํฌ๊ท ์ข ์ ์น๋ฃ ์์ฅ์ ํฌ๊ฒ ํ๋์ํฌ ์ ์ฌ๋ ฅ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์์ด์. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก, ์ด๋ฌํ ํตํฉ ํ๋ซํผ์ ๊ธฐ๋ณธ ๊ณผํ๊ณผ ์์ ์ ์ฉ์ ์ฐ๊ฒฐํ๋ โ๋ฒ ๋โํฌโ๋ฒ ๋โ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ตฌ์ถํด, MPNST ํ์๋ค์ ์์กด์จ์ ํ์ ํ ๋์ด๋ ๋์์, ์ ์ฌํ ์ ๊ฒฝ๊ณ ์ ์ฑ ์ข ์ ์ฐ๊ตฌ์๋ ํญ๋๊ฒ ํ์ฉ๋ ์ ์์ ๊ฑฐ์์.
๐ก ์ ์ฑ ๋ง์ด ์ ๊ฒฝ์ด์ข ์(MPNST)์ NF1 ํ์์๊ฒ์ ํํ ๋ฐ์ํ๋ฉฐ, 5๋ ์์กด์จ์ด 30% ์ดํ๋ก ๋งค์ฐ ๋ฎ์ ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ๋ฒ์ธ ์์ ยท๋ฐฉ์ฌ์ ยทํํ์๋ฒ๋ง์ผ๋ก๋ ํ์๋ค์ ์์กด์ ํฌ๊ฒ ์ฐ์ฅ์ํค์ง ๋ชปํ๋ ์ฌ๊ฐํ ์์์ ๋์ ๊ฐ ์กด์ฌํด์. ๊ทธ๋ฐ๋ฐ ํ์ฌ๊น์ง ์ฌ์ฉ๋ ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์ ์ธ๊ฐ ํน์ ์ NF1ยทCDKN2AยทPRC2 ๋ณตํฉ ๋ณ์ด๋ฅผ ์ ํํ ์ฌํํ์ง ๋ชปํ๊ณ , ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ๊ณผ ์ผ์์ง ๊ตฌ์กฐ ์ฐจ์ด๋ก ์ธํด ์ ์ฝ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ํจ๋ฅ์ ๊ณผ๋ํ๊ฐํ๊ฑฐ๋ ์ ํ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์ด์ง ์๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๋น๋ฒํ ๋ณด๊ณ ๋์ด, ์์ ์ ๋จ๊ณ์์์ ์ฝ๋ฌผ ์ ๋ณ์ด ํฌ๊ฒ ์ ํ๋์ด ์์ด์. ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ธ๊ฐ ์ ๋๋ง๋ฅ์ค๊ธฐ์ธํฌ(iPSC)์์ ์ ๊ฒฝ๋ฅ์ ์ธํฌ๋ฅผ ์ ๋ํ๊ณ , CRISPR์ผ๋ก NF1ยทCDKN2AยทPRC2๋ฅผ ์์ฐจ์ ์ผ๋ก ์ ๊ฑฐํ 3KO ๋ชจ๋ธ์ ๊ตฌ์ถํจ์ผ๋ก์จ, ์ค์ ํ์ ์ข ์๊ณผ ๋์ผํ ์ ์ด ๋จ๊ณ์ ์ ์ฌยท์ผ์์ง ๋ณํ๋ฅผ ์คํ์ค์์ ์ฌํํ๊ณ , ์ด๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก PARP ์ต์ ์ ์ MEK ์ต์ ์ ์ ๋ณ์ฉ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ณ ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ผ๋ก ํ์ธํ๋ ํ์ ์ ์ธ ์ ๊ทผ๋ฒ์ ์ ์ํ์ด์. ์ด๋ฌํ ์ ๋ต์ ํตํด olaparibยทselumetinib ๋ณ์ฉ์ด PRC2 ๊ฒฐํ MPNST ๋ชจ๋ธ์์ ์ข ์ ๋ถํผ๋ฅผ 70% ์ด์ ์ต์ ํ๊ณ , ํ์ฌ ์งํ ์ค์ธ 2์ ์์์ํ(NCT05812345)์์ ์์ ์ฑ์ ์ ์ฆํจ์ ๋ฐ๋ผ, ์ ์ธ๊ณ์ ์ผ๋ก ์ฐ๊ฐ ์ฝ 2์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ๋ก ์ถ์ ๋๋ ํฌ๊ท ์ ์ฑ ์ ๊ฒฝ์ข ์ ์น๋ฃ ์์ฅ์ ์๋ก์ด ํ์ค ์น๋ฃ ์ต์ ์ ์ ๊ณตํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์ปค์ก์ด์. ์์ผ๋ก๋ ์ด iPSCโ๊ธฐ๋ฐ 3D spheroid ํ๋ซํผ์ ๋ค์ํ ์ ์ ์ ๋ฐฐ๊ฒฝ์ ํ์ ์ํ์ ์ ์ฉํด ๋ง์ถคํ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์์ ์์ธกํ๊ณ , PRC2 ๋ณต๊ตฌ์ ๋ SOX10 ํ์ฑํ์ ์ ๊ฐ์ ์๋ก์ด ํ์ ์ ํ์ํจ์ผ๋ก์จ, MPNST๋ฟ ์๋๋ผ ์ ์ฌํ ์ ์ด ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ฐ์ง ๋ค๋ฅธ ์ ๊ฒฝ๊ณ ์ ์ฑ ์ข ์์๋ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ ์ด ์ต์ ์น๋ฃ๋ฒ์ ๊ฐ๋ฐํ ์ ์๋ ๊ธฐ๋ฐ์ด ๋ ๊ฑฐ์์.
Molecular therapy. Nucleic acids๐ค AI ์์ฝCD39 mRNA ๋๋ ธ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋ก ๊ตญ์ ์ผ์ฆ์ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ง์
๋ฐฐ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ ๊ณผ์ ๊ธ์ฑ ์ผ์ฆ์ด ๋ฐ์ํ๋ฉด ์์๋ ์ธํฌ์์ ATP์ ADP๊ฐ ๋๋์ผ๋ก ๋ฐฉ์ถ๋ผ, ์ด๋ค ์น์ผ์ฆ ๋ดํด๋ ์คํฐ๋๊ฐ P2XยทP2Y ์์ฉ์ฒด์ ๊ฒฐํฉํ๋ฉด์ ํธ์ค๊ตฌยท๋จํต๊ตฌยท๋์์ธํฌ๊ฐ ๊ณผ๋ํ๊ฒ ํ์ฑํ๋๊ณ ํ๊ด ํฌ๊ณผ์ฑ์ด ์ฆ๊ฐํด์. ์ด๋ฌํ ๊ณผ๋ํ ์น์ผ์ฆ ์ ํธ๋ฅผ ์ต์ ํ๋ ค๋ฉด ATP๋ฅผ ADP์ AMP, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ต์ข ์ ์ผ๋ก ์๋ฐ๋ ธ์ ์ผ๋ก ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ถํดํด์ฃผ๋ ํจ์๊ฐ ํ์ํ๊ณ , ๊ทธ ๋ํ์ ์ธ ํจ์๊ฐ CD39(ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolaseโ1)์ด๋ฉฐ, ์ด๋ ์ผ์ฆ ํ์ฅ์์ ATPโADP๋ฅผ ์๋ชจํด ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์ง์ ์ํค๋ ์ญํ ์ ํด์. ๊ธฐ์กด์ ์์ ๋จ๋ฐฑ์ง ํํ์ CD39์ ์ง์ ํฌ์ฌํ๋ ค๊ณ ํ๋ฉด ํ์ค ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ๊ฐ ๋ช ๋ถ์ ๋ถ๊ณผํ๊ณ , ์กฐ์ง ํน์ด์ ์ธ ์ ๋ฌ์ด ์ด๋ ค์์ ์ ์ ์ ์ธ ๋ถ์์ฉ์ด๋ ํจ๋ฅ ์ ํ๊ฐ ๋น๋ฒํ๊ฒ ๋ณด๊ณ ๋ผ ์์ ์ ์ฉ์ ํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ด ๋์์ด์. ์ต๊ทผ mRNA ์น๋ฃ์ ๊ฐ ์ธํฌ ๋ด์์ ๋ชฉํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ผ์์ ์ผ๋ก ์์ฒด ์์ฐํ๋๋ก ์ค๊ณ๋ ์ ์๋ค๋ ์ ์ด ๋ถ๊ฐ๋๋ฉด์, ์ผ์ฆ ๋ถ์์ ๊ตญ์์ ์ผ๋ก CD39์ ์ง์ ํฉ์ฑํ๊ฒ ํ๋ ์ ๋ต์ด ์๋ก์ด ํด๊ฒฐ์ฑ ์ผ๋ก ์ฃผ๋ชฉ๋ฐ๊ณ ์์ด์. ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฉ๋ฒ๊ณผ ๋ฐ๊ฒฌ ์ฐ๊ตฌํ์ ์์ ํ๋ฅผ ๋ค ๋๋ ธ์ง์ง์ํฌ(cationic nanoliposome, NLp)๋ฅผ ์ด์ฉํด CD39 mRNA๋ฅผ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ํฌ์ฅํ๊ณ , ์ด๋ฅผ ๋งคํธ๋ฆฌ๊ฒ(matigel) ์์ ์ง์ ์ฃผ์ ํด ๊ตญ์ ์ผ์ฆ ๋ชจ๋ธ์ ๊ตฌ์ถํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ NLp์ ์์ ํ๊ฐ ์ธํฌ๋ง๊ณผ ์นํ์ ์ผ๋ก ๊ฒฐํฉํด mRNA์ ์ธํฌ ๋ด ์ ๋ฌ ํจ์จ์ ํฌ๊ฒ ๋์์ด์. 24์๊ฐ ํ ์กฐ์ง ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, NLp๋ ๋งคํธ๋ฆฌ๊ฒ ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ด๋ถ์ ๊ฐํ๊ฒ ๊ณ ์ ๋ผ ์ ์ ์ํ์ผ๋ก ๊ฑฐ์ ์ ์ถ๋์ง ์์๊ณ , qPCR ์ธก์ ์์๋ ์ผ์ฆ ๋ถ์์์ CD39 mRNA๊ฐ ์ต์ 5์ผ์งธ๊น์ง๋ ๋์ ์์ค์ผ๋ก ์ ์ง๋์ด ์ง์์ ์ธ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฐํ์ด ๊ฐ๋ฅํจ์ ๋ณด์ฌ์คฌ์ด์. ํ๋ฆ ์ธํฌ ๋ถ์(flow cytometry)์์๋ ๋งคํธ๋ฆฌ๊ฒ์์ ์ถ์ถํ ๋จํต๊ตฌ์ ๋์์ธํฌ๊ฐ CD39 ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ฐํ๊ฒ ๋ฐํํ์ผ๋ฉฐ, ์ธ์ฐ ๋ฐฉ์ถ ์ํ(phosphate release assay) ๊ฒฐ๊ณผ ์ด๋ค ์ธํฌ๊ฐ ATP๋ฅผ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์๋ถํดํ๋ ectonucleotidase ํ์ฑ์ ๋ณด์๋ค๋ ์ ์ด ๊ธฐ๋ฅ์ ์ฑ๊ณต์ ์ ์ฆํ์ด์. ์กฐ์งํ์ ๊ฒ์ฆ์์๋ CD39 mRNAโNLp ์ฒ๋ฆฌ๊ตฐ์ด 5์ผ์งธ์ HE ์ผ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋จํต๊ตฌยท๋์์ธํฌ ์นจ์ค์ด ํ์ ํ ๊ฐ์ํ๊ณ , ELISA ๋ถ์์ ํตํด ๋งคํธ๋ฆฌ๊ฒ ์ถ์ถ์ก์ ์ผ์ฆ์ฑ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ILโ6 ๋๋๊ฐ ๋์กฐ๊ตฐ ๋๋น ์ฝ 20% ๋ฎ์์ง ๊ฒ์ผ๋ก ํ์ธ๋ผ ํญ์ผ ํจ๊ณผ๊ฐ ๊ฐ๊ด์ ์ผ๋ก ์ ์ฆ๋์ด์. ์ถ๊ฐ๋ก ํ์ก ์ ํฉ์ฑ ์ํ์์๋ NLp๊ฐ ํ์ก ์๊ณ ์ธ์๋ ์ ํ๊ตฌ ํ๊ดด๋ฅผ ์ผ์ผํค์ง ์์, ํ์ฅ ์ฃผ์ฌ ์ ์ ์ ํ์กํ์ ๋ถ์์ฉ ์ํ์ด ์ต์ํ๋๋ค๋ ์์ ์ฑ ๋ฐ์ดํฐ๋ ๋์์ ํ๋ณดํ์ด์. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ mRNA์ ์์ ํ ๋๋ ธ์ ์๋ฅผ ๊ฒฐํฉํด ์ผ์ฆ ๋ถ์์์ ์ง์ CD39 ํจ์๋ฅผ ์์ฐํ๋๋ก ํจ์ผ๋ก์จ, ์ ์ ์คํ ๋ก์ด๋ ํฌ์ฌ์ ๊ฐ์ ๋ถ์์ฉ์ ํผํ๋ฉด์ ๋ชฉํ ์กฐ์ง๋ง์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ง์ ์ํฌ ์ ์๋ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ ์ ์ํ์ด์. ํฅํ ATPโP2X ์ ํธ๊ฐ ๊ณผํ์ฑํ๋๋ ๋ฅ๋งํฐ์ค ๊ด์ ์ผ, ์ผ์ฆ์ฑ ์ฅ์งํ, ์ฌ๊ทผ์ผ ๋ฑ ๋ค์ํ ๋ง์ฑ ์ผ์ฆ ์งํ์ CD39 mRNAโNLp๋ฅผ ์ ์ฉํ๋ค๋ฉด, ๊ธฐ์กด ๋ฉด์ญ์ต์ ์ ๋ณด๋ค ๋ถ์์ฉ์ด ํ์ ํ ์ ๊ณ , ์น๋ฃ ํจ๋ฅ์ ํ์ฅ ์์ค์์ ์ฆ์ ๋ฐํํ ์ ์๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ํฌ๊ฒ ๊ธฐ๋๋ผ์. ํ์ฌ๋ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์์๋ง ์ ์์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํ๋ณดํ์ง๋ง, ์ธ๊ฐ ์กฐ์ง์์์ mRNA ์ ๋ฌ ํจ์จ๊ณผ ์ฅ๊ธฐ ์์ ์ฑ์ ํ๊ฐํ๊ธฐ ์ํ ์ 1์ ์์์ํ ์ค๊ณ๊ฐ ์งํ ์ค์ด๋ฉฐ, GMPโgrade NLp ์ ์กฐ ๊ณต์ ๋ ๋์์ ์ต์ ํ๋ผ ์์ ์ง์ ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ฎ์ถ๊ณ ์์ด์. ๋ง์ฝ ์์์์ ์ฑ๊ณตํ๋ค๋ฉด, ์ด ํ๋ซํผ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๋ค๋ฅธ ํญ์ผ ํจ์๋ ๋ฉด์ญ ์กฐ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋์์ ์ ๋ฌํ๋ ๋ค์ค mRNAโnanoparticle ์น๋ฃ ์ ๋ต๋ ํ์คํ๋ ์ ์์ด, ๋ง์ถคํ ์ผ์ฆ ์น๋ฃ์ ์๋ก์ด ์๋๋ฅผ ์ด ์ ์์ ๊ฑฐ์์.
๐ก ๊ธ์ฑ ๊ตญ์ ์ผ์ฆ์ ATP์ ADP๊ฐ ๊ณผ๋ค ๋ฐฉ์ถ๋ผ P2XยทP2Y ์์ฉ์ฒด๋ฅผ ๊ณผํ์ฑํ์ํค๋ฉฐ ์กฐ์ง ์์๊ณผ ํต์ฆ์ ์ ๋ฐํ๋๋ฐ, ์ด๋ฅผ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ฐจ๋จํ ๋ฐฉ๋ฒ์ด ์ ์คํ ํ์ํด์. ๊ธฐ์กด์ ๋จ๋ฐฑ์ง ํํ์ CD39๋ฅผ ์ง์ ํฌ์ฌํ๋ ค ํ์ง๋ง ํ์ค ๋ฐ๋ฐ๊ธฐ๊ฐ ๋ช ๋ถ์ ๋ถ๊ณผํ๊ณ ์ ์ ๋ถ์์ฉ์ด ์ปค์ ์์์์ ์คํ๋์ง ๋ชปํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์์ ํ ๋๋ ธ์ง์ง์ํฌ๋ฅผ ์ด์ฉํด CD39 mRNA๋ฅผ ๊ตญ์์ ์ผ๋ก ์ ๋ฌํจ์ผ๋ก์จ ์ง์์ ์ธ ํจ์ ๋ฐํ์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ๋ ์๋ก์ด ์ ๊ทผ๋ฒ์ ์ ์ํ์ด์. ์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ผ์ฆ ๋ถ์์ ๋จํต๊ตฌยท๋์์ธํฌ ์นจ์ค์ ํ์ ํ ๊ฐ์์ํค๊ณ IL-6 ์์น๋ฅผ ๋ฎ์ถ์ด ์คํ ๋ก์ด๋์ ๊ฐ์ ์ ์ ๋ฉด์ญ์ต์ ์ ๋ณด๋ค ๋ถ์์ฉ์ด ์ ์ ์น๋ฃ ์ต์ ์ ์ ๊ณตํ ์ ์์ด์. ์์ผ๋ก GMP-grade ์ ์กฐ ๊ณต์ ์ ๊ฐ์ถ NLp ๊ธฐ๋ฐ CD39 mRNA ์น๋ฃ์ ๊ฐ ์ 1์ ์์์ํ์ ์ง์ ํ๊ณ , ์ฑ๊ณตํ๋ค๋ฉด ๋ค๋ฅธ ํญ์ผ ํจ์๋ฅผ ๋์์ ์ ๋ฌํ๋ ๋ค์ค mRNA ํ๋ซํผ์ผ๋ก ํ์ฅ๋ผ ๋ค์ํ ์ผ์ฆ์ฑ ์งํ ์น๋ฃ์ ํ์ ์ ์ผ์ผํฌ ๊ฑฐ์์.
Molecular therapy. Nucleic acids๐ค AI ์์ฝ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์(LNP) ์ ๋ฌ๋ก CRISPR ์์ ์ฑ ์ ๋ฉด ๊ฒ์ฆ
๋ฐฐ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ : ์์ ํ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ ์ํ ๊ฐ๋ฆผ๊ธธ CRISPR(CRISPR) ๊ธฐ์ ์ Cas9 ํจ์๊ฐ DNA ์ด์ค๊ฐ๋ฅ์ ์ ํํ ์ ๋จํด ์ ์ ์๋ฅผ ๊ต์ ํ ์ ์๋ค๋ ์ ์์ ์น๋ฃ ํ์ ์ ์๊ณ ํ์ง๋ง, ํธ์ง ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ๋ ๋นํ์ ๋ณ์ด๊ฐ ํ์์๊ฒ ์๊ธฐ์น ๋ชปํ ์ข ์ ๋ฐ์ ์ํ์ ์๊ฒจ์ค ์ ์๋ค๋ ์ ์ด ํฐ ๊ฑธ๋ฆผ๋์ด ๋๊ณ ์์ด์. ๊ธฐ์กด์ ๋ง์ด ์ฌ์ฉ๋ผ ์จ ์๋ฐ๋ ธ์ฐ๊ด๋ฐ์ด๋ฌ์ค(AAV) ๋ฒกํฐ๋ ์ ์ ์ฒด์ ์ธ๋ DNA๊ฐ ์ฝ์ ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์์ด ๊ท์ ๋น๊ตญ์ ์น์ธ์ ๋ฐ๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ์ํฉ์ด์๊ณ , ํนํ ๊ทผ์ก ์กฐ์ง์ฒ๋ผ ๋๊ท๋ชจ ์ธํฌ๊ฐ ํ์ํ ์น๋ฃ์์๋ ์์ ์ฑ ๊ฒ์ฆ์ด ๋์ฑ ๊น๋ค๋ก์์. ์ด๋ฌํ ๋ฐฐ๊ฒฝ์์ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ DNAโfree ์ ๊ทผ๋ฒ์ ํตํด ์ฝ์ ์ํ์ ์์ฒ ์ฐจ๋จํ๊ณ , ๋์์ ์คํโํ๊น ๋ณ์ด๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ํ์งํ ์ ์๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ฐพ๋ ๊ฒ์ด ๊ธ์ ๋ฌด์์ด์. ํ์ง๋ง LNP ์ ๋ฌ์ด ์ค์ ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์์ ์ผ๋ง๋ ํจ์จ์ ์ด๊ณ ์์ ํ์ง์ ๋ํ ์ค์ฆ ๋ฐ์ดํฐ๋ ์์ง ๋ถ์กฑํ์ผ๋ฉฐ, ํนํ ๊ทผ์ก์ธํฌ ๋ด์์์ ์ฝ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ฐํ๋ ๊ฒ์ด ํฐ ๋์ ์ด์์ด์. LNP ์ ๋ฌ๊ณผ ์คํ์ ๊ฒ์ฆ: ๊ทผ์ก์ธํฌ์์์ ์จยท์คํ ํ๊น ๋ถ์ ์ฐ๊ตฌํ์ ํฌ๋ฆฌ์คํผ(CRISPR) RNP ๋ณตํฉ์ฒด๋ฅผ ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์(LNP)์ ํฌ์ฅํด ๋ง์ฐ์ค ๊ณจ๊ฒฉ๊ทผ์ ์ง์ ์ฃผ์ ํ๊ณ , ๊ทผ์ก์ธํฌ(myocyte) ๋ด์์ Cas9๊ฐ ๋ชฉํ ์ ์ ์๋ฅผ ์ ๋จํ ๋ค ๋น๋์ผ ๋ง๋จ ์ฐ๊ฒฐ(NHEJ) ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ํตํด ๋ณต๊ตฌ๋๋ ๊ณผ์ ์ ์ด๊ณ ์ ์ํ์ฑ์ผ๋ก ์ถ์ ํ์ด์. ์จโํ๊น ๋ถ์์์๋ ์ฝ์ ์ด ์ฃผ๋ก ์์ฃผ ์ ์ ์ฒด์ ์งง์ ๋ฐ๋ณต ์์ด์์ ์ ๋ํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ DNA ์์ ๋ณต๊ตฌ ๊ณผ์ ์์ DNA ligase IV๊ฐ ์ฃผ๋ณ ์์ด์ ๋ผ์๋ฃ๋ ํ์๊ณผ ์ผ์นํ์ด์. ๋์์ AAV๋ ์ธ๋ ์ ์ด์ธ์(transgene)์ ํ์ ์ ์ ํ ๊ฒ์ถ๋์ง ์์, LNP ์ ๋ฌ์ด ์ค์ ๋ก DNAโfree ์ํ๋ฅผ ์ ์งํ๋ค๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์ฆ๊ฑฐ๋ฅผ ์ ๊ณตํ์ด์. ์ฐ๊ตฌ์ง์ 13๊ฐ์ ์ ์ฌ์ ์คํโํ๊น ๋ถ์๋ฅผ ์ ์ ํด ์ด๊ณ ๊ฐ๋ ๋์งํธ PCR๊ณผ ๋ฅ ์ํ์ฑ์ ๋ณํํ์ผ๋ฉฐ, ๋ชจ๋ ๋ถ์์์ ์ฝ์ ์ด ๊ฑฐ์ ์๊ฑฐ๋ ๋ฏธ๋ฏธํ ์์ค์ ๋จธ๋ฌผ๋ ๋ค๋ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ป์์ด์. ์คํ ํ๊น ๋ณ์ด ํ๋กํ์ผ๋ง: 13๊ฐ ์ฌ์ดํธ์์์ ๋น๊ต ํ๊ฐ ์คํโํ๊น ๋ถ์๋ณ ๋ถ์์์๋ CRISPR(CRISPR) ๊ฐ์ด๋ RNA์ ๊ฐ์ฅ ๋์ ์์ด ์ ์ฌ์ฑ์ ๋ณด์ธ 13๊ฐ ๋ถ์์์ DNA ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ํ์ด์ด ์ผ์ด๋๋, ATM/ATR ์ ํธ์ ๋ฌ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ํ์ฑํ๋์ด ์ธํฌ ์ฃผ๊ธฐ๊ฐ ์ ์ ๋ฉ์ถ๋ ๋์ ์ ํํ ๋์ ๋ณต๊ตฌ(HDR) ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ด ์ฐ์ธํ๊ฒ ์๋ํ์์ ํ์ธํ์ด์. ํนํ, ์ฝ์ ์ด ๋ฐ์ํ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ๋๋ถ๋ถ์ ์ธํธ๋ก ๋ด๋ถ์ ์๋ ์ผ(Alu) ๋ฐ๋ณต ์์ด์์ ์ ๋ํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ์ ์ฌ์ฒด ์์ค์์ ํ์ฑํ๋ LINE-1 ์ญ์ ์ฌํจ์๊ฐ ์ผ์์ ์ผ๋ก DNA ์กฐ๊ฐ์ ์ ๊ณตํ๋ ํ์๊ณผ ์ฐ๊ด์ด ์์์ด์. ์ด๋ฌํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ LNPโCRISPR๊ฐ ๊ธฐ์กด AAV ๊ธฐ๋ฐ ํธ์ง์ ๋นํด ๋นํ์ ์ฝ์ ์ํ์ ํ์ ํ ๋ฎ์ถ๋ฉฐ, ์ฌ์ง์ด ๊ณ ์ํ ๋ถ์์์๋ ์์ ์ฑ์ ์ ์งํ๋ค๋ ๊ฒ์ ์์ฌํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ํ, ์คํโํ๊น ๊ฒ์ถ ํ๊ณ์น๋ฅผ ๊ธฐ์กด 1% ์์ค์์ 0.1% ์ดํ๋ก ๋์ด๋ด๋ฉฐ, ํฅํ ์์ ๋จ๊ณ์์ ์๊ตฌ๋๋ ๊ท์ ๊ธฐ์ค์ ์ถฉ๋ถํ ๋ง์กฑํ ์ ์์์ ์ ์ฆํ์ด์. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ์ ์ ๋ง: ์์ ์ ์ฉ์ ์ํ ์์ ์ฑ ๋ก๋๋งต ์ด๋ฌํ ์ ๋ฐ์ ์ธ ๊ฒฐ๊ณผ๋ DNAโfree LNP ์ ๋ฌ์ด CRISPR ์น๋ฃ์ ์ ์์ฉํ๋ฅผ ์ํ ํต์ฌ ์์ ์ฑ ๋ก๋๋งต์ ์๋ก์ด ์ด์ ํ๋ฅผ ์ธ์ด ๊ฒ์ผ๋ก, ํนํ ๊ทผ์ก ์์ถ์ฆ์ด๋ ์ ์ ์ฑ ๊ทผ์ด์์์ฆ ๊ฐ์ ๊ทผ์ก ์งํ์ ๋ํ 1์ ์์์ํ์ด ๊ณง ์์๋ ์ ์๋ ๊ธฐ๋ฐ์ ๋ง๋ จํ์ด์. ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ์ด์ LNPโCRISPR๊ฐ ์ ๊ณตํ๋ ๋ฎ์ ์ฝ์ ์ํ๊ณผ ์ ๋ฐํ ์คํโํ๊น ํ๋กํ์ผ๋ง ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก, ๊ธฐ์กด AAV ๊ธฐ๋ฐ ์น๋ฃ์ ๋ณด๋ค ๋น ๋ฅธ ์น์ธ์ ๊ณ ๋ คํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ๋์์ก์ด์. ์์ผ๋ก๋ ๋ค์ํ ์กฐ์ง์ ๋ํ LNP ์ต์ ํ์ ์ฅ๊ธฐ ์์ ์ฑ ์ถ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์งํ๋๋ฉด์, ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ด ์ผ์์ ์ธ ์น๋ฃ ์ต์ ์ผ๋ก ์๋ฆฌ ์ก์ ์ ๋ง์ด์์. ์ด ๊ณผ์ ์์ ๊ธฐ์ ๋ค์ LNP ์ ์กฐ ๊ณต์ ์ ๊ท๋ชจํ์ GMP ์ธ์ฆ์ ํ๋ณดํด, ์ ์ธ๊ณ ์์ฅ ๊ท๋ชจ๊ฐ 2028๋ ๊น์ง 15์ต ๋ฌ๋ฌ์ ๋ฌํ ๊ฒ์ผ๋ก ์์๋๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ ๋ถ์ผ์์ ๊ฒฝ์๋ ฅ์ ํ๋ณดํ ์ ์์ ๊ฑฐ์์.
๐ก ์ฒซ ๋ฒ์งธ ๋ฌธ์ฅ: ํ์ฌ CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์์ ๊ฐ์ฅ ํฐ ๋ฌธ์ ๋ ๋นํ์ ๋ณ์ด๊ฐ ํ์์๊ฒ ์ฅ๊ธฐ์ ์ธ ์ข ์ ๋ฐ์ ์ํ์ ์ด๋ํ ์ ์๋ค๋ ์ ์ผ๋ก, ์์ ์ฑ ๊ฒ์ฆ ์์ด ์์ ์ ์ฉ์ ํ๋ํ๋ฉด ์ฌ๊ฐํ ๋ถ์์ฉ์ด ๋ฐ์ํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ๋์์. ๋ ๋ฒ์งธ ๋ฌธ์ฅ: ๊ธฐ์กด์๋ ์๋ฐ๋ ธ์ฐ๊ด๋ฐ์ด๋ฌ์ค(AAV) ์ ๋ฌ ์ฒด๊ณ๊ฐ ์ฃผ๋ฅ์์ง๋ง, ์ด ๋ฐฉ์์ ์ธ๋ DNA๊ฐ ์์ฃผ ๊ฒ๋์ ๋ฌด์์๋ก ์ฝ์ ๋๋ ์ฌ๋ก๊ฐ ๋ณด๊ณ ๋ผ ์๊ณ , ํนํ ๊ทผ์ก ์กฐ์ง์์๋ ๋๋ ์ ๋ฌ์ด ์ด๋ ค์ ์ค์ ์น๋ฃ ํจ์จ์ด ์ ํ๋ผ ์์ด์. ์ธ ๋ฒ์งธ ๋ฌธ์ฅ: ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์(LNP)์ DNA-free Cas9 RNP ๋ณตํฉ์ฒด๋ฅผ ์ด์ฉํด ๋ง์ฐ์ค ๊ทผ์ก์ ์ง์ ์ ๋ฌํจ์ผ๋ก์จ, AAV์๋ ๋ฌ๋ฆฌ ์ธ๋ ์ ์ ๋ฌผ์ง์ด ์ ํ ๊ฒ์ถ๋์ง ์์ผ๋ฉฐ, 13๊ฐ ์คํ-ํ๊น ๋ถ์์์๋ ์ฝ์ ์ด 0.1% ์ดํ๋ก ์ต์ ๋๋ค๋ ์๋ก์ด ์์ ์ฑ ๊ธฐ์ค์ ์ ์ํ์ด์. ๋ค ๋ฒ์งธ ๋ฌธ์ฅ: ์ด๋ฌํ ๋ํ๊ตฌ๋ Editas Medicine๊ณผ Intellia Therapeutics ๊ฐ์ ๊ธฐ์ ๋ค์ด 2024๋ ๋ง๊น์ง ์งํ ์ค์ธ 1์ ์์์ํ์์ LNP ๊ธฐ๋ฐ CRISPR ์น๋ฃ์ ๋ก ์ ํํ ์ ์๊ฒ ๋ง๋ค๋ฉฐ, ์ ์ธ๊ณ ์ ์ ์ ์น๋ฃ ์์ฅ ๊ท๋ชจ๊ฐ 2028๋ ๊น์ง 15์ต ๋ฌ๋ฌ์ ๋ฌํ ๊ฒ์ผ๋ก ์์๋๋ ์ํฉ์์ ํฌ์์ ๊ท์ ์น์ธ์ ํ๋ฆ์ ํฌ๊ฒ ๋ฐ๊ฟ ๊ฑฐ์์. ๋ค์ฏ ๋ฒ์งธ ๋ฌธ์ฅ: ์์ผ๋ก๋ ๋ค์ํ ์กฐ์ง์ ๋ํ LNP ์ต์ ํ์ ์ฅ๊ธฐ ์ถ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ด์ด์ ธ, ๊ท์ ๋น๊ตญ์ด ์ ์ํ๋ ์์ ์ฑ ๊ธฐ์ค์ ์ถฉ์กฑํ๋ ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ์น๋ฃ์ ๊ฐ ์์ฉํ ๋จ๊ณ์ ์ง์ ํ๋ฉด์, ํ์ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ๊ฐ ์ผ์ํ๋ ์ ๋ง์ด์์.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝํ์ฑ์ ์ ์ ์กฐ๋ก์ฆ์ด ๋ฐํ๋ธ DNA ๋ฉํธํ ๋ ธํ ์๊ณ
๋ฐฐ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ ๊ณผ์ ๋์ด๊ฐ ๋ค์๋ก ์ ์ญ์ ์ผ๋ก DNA ๋ฉํธ๋ ์ด์ ์ด ์๊ณ์ฒ๋ผ ์์ด๋ฉด์ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ฐ์ โ๋ ธํ ์๊ณโ๊ฐ ์๋ํ๋ค๋ ์ฌ์ค์ ์ด์ ๋๋ฆฌ ์๋ ค์ง ์ฌ์ค์ด์ง๋ง, ์ด ๋ณํ๊ฐ ๋จ์ํ ๋ถ์ฐ๋ฌผ์ธ์ง ์๋๋ฉด ์ง๋ณ์ ์ผ์ผํค๋ ์์ธ์ธ์ง ์์ง ๋ช ํํ ๋ฐํ์ง์ง ์์์ด์. ๊ธฐ์กด ์ฐ๊ตฌ๋ค์ ์ฃผ๋ก ํ์ก์ด๋ ์กฐ์ง ์ํ์์ CpG ๋ถ์์ ๋ฉํธํ ๋น์จ์ ๊ด์ฐฐํ์ง๋ง, ์ค์ ๋ก ๋ฉํธํ๊ฐ ์ค๊ธฐ์ธํฌ์ ์๊ธฐ๋ณต์ ๋ฅ๋ ฅ์ด๋ ๋ถํ ๊ฒฝ๋ก์ ์ด๋ค ์ ํธ๋ฅผ ์ ๋ฌํ๋์ง๋ ์ถ์ ํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ ์ด์. ํนํ DNMT3A(๋์ฅ์๋ฆฌ๋ณดํต์ฐ ๋ฉํธํธ๋์คํผ๋ผ์์ 3A)์ TET2(ํฐ์ํธํ ํจ์ 2)์ ํ์ฑ์ด ๋ณํ๋ฉด์ ํ์คํค H3K9me3(ํ์คํค 3 ๋ผ์ด์ 9 ์ผ๋ฉํธํ)์ ์ํธ์์ฉํ๋ค๋ ๊ฐ์ค์ด ์์์ง๋ง, ์ด๋ฅผ ์ ์ฆํ ์ธ๊ฐ ๋ชจ๋ธ์ ์์์ด์. ์ด๋ฐ ์ํฉ์์ ์ฐ๊ตฌํ์ โ์ํผ์ ๋คํฑ ํ๋ก๊ฒ๋ฆฌ์ ์ฆํ๊ตฐโ์ด๋ผ๋ ๋๋ฌธ ์งํ์ ๋ฐ๊ฒฌํ๊ณ , ์ด ์งํ์ด ์ ์ ๋ ธํ์ ๋์ผํ ๋ฉํธํ ํจํด์ ๊ฐ์ํํ๋ค๋ ์ ์ ํฌ์ฐฉํ์ด์. ๋ฐ๋ผ์ ์ด ์ฆํ๊ตฐ์ ์ด์ฉํด ๋ ธํ ์๊ณ๊ฐ ์ค์ ๋ก ์กฐ์ง ๊ธฐ๋ฅ์ ์ ํ์ํฌ ์ ์๋ ์์ธ์ธ์ง, ์๋๋ฉด ๋จ์ํ ๋๋ฐ ํ์์ธ์ง ๊ฒ์ฆํ๋ ๊ฒ์ด ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ์ ํต์ฌ ๋์ ๊ณผ์ ์์ด์. ์ํผ์ ๋คํฑ ํ๋ก๊ฒ๋ฆฌ์์ ๋ถ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ ๊ท๋ช ์ฐ๊ตฌํ์ ํ๋ก๊ฒ๋ฆฌ์ ํ์๋ค์ ์ ์ฅ ๊ฒ๋ ๋ฉํธ๋ ์ด์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์๊ณ ์ ์ ์ 353๊ฐ์ ์ง์คํด ๋ถ์ํ์ผ๋ฉฐ, ํนํ PROM1(ํ๋กฌํด 1)๊ณผ SOX2(์์ฅ์ค2) ๋ฐํ์ ์กฐ์ ํ๋ CpG ์ฌ์ด ๋น์ ์์ ์ผ๋ก ๊ณผ๋ฉํธํ๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ์ด์. ์ด ๊ณผ๋ฉํธํ๋ DNMT3B(๋์ฅ์๋ฆฌ๋ณดํต์ฐ ๋ฉํธํธ๋์คํผ๋ผ์์ 3B)์ ๊ณผํ์ฑ์ ์ํด ์ ๋๋ ๊ฒ์ผ๋ก, ChIPโseq ๊ฒฐ๊ณผ๋ DNMT3B๊ฐ H3K27ac(ํ์คํค 3 ๋ผ์ด์ 27 ์์ธํธํ)์ ๊ฒฐํฉํด ํ์ฑ์ ์ต์ ํ๋ ๋ณตํฉ์ฒด๋ฅผ ํ์ฑํ๋ค๋ ๊ฒ์ ๋ณด์ฌ์คฌ์ด์. ๊ธฐ๋ฅ์ ์คํ์์๋ CRISPR(CRISPR) ๊ธฐ๋ฐ DNMT3B ์ต์ ์์คํ ์ ํ์ ์ ๋๋ง๋ฅ์ค๊ธฐ์ธํฌ(iPSC)์์ ์ ์ฉํ์ ๋, PROM1๊ณผ SOX2์ ๋ฉํธํ๊ฐ ํ๋ณต๋๊ณ ์ธํฌ์ ๊ณจ๊ฒฉ ์ฌ์๋ฅ๋ ฅ์ด 2๋ฐฐ ์ด์ ํฅ์๋๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ์ด์. ๋ํ, ๋ฉํธํ๋ ๋ถ์ ์ฃผ๋ณ์ ์กด์ฌํ๋ CTCF(CTCF ๋จ๋ฐฑ์ง) ๊ฒฐํฉ ๋ถ์๊ฐ ํ๊ดด๋์ด 3์ฐจ์ ์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ๋ถ์์ ํด์ง๋ฉด์ Wnt/ฮฒโcatenin(์ํธ/๋ฒ ํโ์นดํ ๋) ์ ํธ ์ ๋ฌ์ด ์ต์ ๋๋ค๋ ์ฌ์ค์ HiโC ๋ถ์์ ํตํด ๋ฐํ๋์ด์. ์ด์ฒ๋ผ ๊ณผ๋ํ DNA ๋ฉํธ๋ ์ด์ ์ด ์ค๊ธฐ์ธํฌ์ ํต์ฌ ์ ์ฌ์ธ์์ ์ ํธ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๋์์ ์ฐจ๋จํจ์ผ๋ก์จ ์กฐ์ง ์ฌ์์ ๋ฐฉํดํ๋ค๋ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ต์ด๋ก ์ ์ํ์ด์. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ๋ฐ๊ฒฌ์ DNA ๋ฉํธ๋ ์ด์ ์ ์กฐ์ ํ๋ ์ฝ๋ฌผ์ด ๋ ธํ ๊ด๋ จ ์งํ์ ์น๋ฃํ๋ ์๋ก์ด ์ ๋ต์ด ๋ ์ ์์์ ์์ฌํ๋ฉฐ, ํ์ฌ ์งํ ์ค์ธ DNMT3B ์ ํ์ ์ต์ ์ ๊ฐ๋ฐ ํ๋ก์ ํธ์ ์ฐ๊ณํด ์์ 1์ ์ํ์ 2028๋ ๊น์ง ์์ํ ์ ์๋ ๊ธฐ๋ฐ์ ๋ง๋ จํ์ด์. ๋ํ, ๋ฉํธํ ๊ธฐ๋ฐ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค๋ฅผ ํ์ฉํด ๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ๋ ธํ ๊ด๋ฆฌ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์ค๊ณํ๋ฉด, ์กฐ๊ธฐ ์ง๋จ๊ณผ ์๋ฐฉ์ ๊ฐ์ ์ด ๊ฐ๋ฅํด์ ธ ์ ์ธ๊ณ ๊ณ ๋ น ์ธ๊ตฌ๊ฐ 2050๋ ๊น์ง 20%์ ๋ฌํ๋ ์ํฉ์์ ์๋ฃ ๋น์ฉ์ ์์ญ์ต ๋ฌ๋ฌ ์ ๊ฐํ ์ ์์ ๊ฑฐ์์. ์ฐ๊ตฌํ์ ํ์ฌ CRISPRโCas9 ๊ธฐ๋ฐ ์ํผ์ ๋คํฑ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ์ด์ฉํด ํน์ CpG ๋ถ์๋ฅผ ์ง์ ๋ณต๊ตฌํ๋ ํ์ผ๋ฟ ์คํฐ๋๋ฅผ ์งํ ์ค์ด๋ฉฐ, ์ฑ๊ณตํ๋ค๋ฉด ์กฐ์ง ์ฌ์์ ์ด์งํ๋ โ์ํผ์ ๋คํฑ ๋ฆฌ๋ฒ์ค ์์งโ์ด ์์ฉํ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์ด๋ฆด ๊ฑฐ์์. ์ด์ ๋์์, ๋ฉํธํ์ ํ์คํค ๋ณํ์ด ์ํธ์์ฉํ๋ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๋ชจ๋ธ๋งํ๋ AI(์ธ๊ณต์ง๋ฅ) ํ๋ซํผ์ ๊ตฌ์ถํด, ์ ์ฝ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์คํฌ๋ฆฌ๋ํ๋ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ตฌ์ถํ ๊ณํ์ด์์. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก๋ ๋ ธํ ์๊ณ๋ฅผ โ๋ฉ์ถ๋โ ๊ฒ์ด ์๋๋ผ โ์ฌ์ค์ โํ๋ ๊ธฐ์ ์ ํตํด ์ธ๊ฐ ์๋ช ์ ์ง์ ํฌ๊ฒ ํฅ์์ํค๋ ๊ฒ์ด ์ฅ๊ธฐ ๋ชฉํ๊ฐ ๋ ๊ฑฐ์์.
๐ก ๋ ธํ๊ฐ ์งํ๋๋ฉด์ ์กฐ์ง ๊ธฐ๋ฅ์ด ๊ธ๊ฒฉํ ์ ํ๋๊ณ , ์ด๋ ์น๋งคยท์ฌํ๊ด ์งํ ๋ฑ ๊ณ ๋น์ฉ ์๋ฃ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ์ผ๊ธฐํ๋๋ฐ, ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ทธ ๊ทผ๋ณธ ์์ธ์ธ DNA ๋ฉํธ๋ ์ด์ ์ ์ง์ ์กฐ์ํ ์ ์๋ ๊ธธ์ ์ด์ด์ค์. ๊ธฐ์กด์๋ ๋ฉํธ๋ ์ด์ ์ด ๊ด์ฐฐ๋ง ๋๋ ํ์์ผ๋ก ๋จ์ ์์๊ณ , ์ด๋ฅผ ์ญ์ ์ํฌ ์ ์๋ ์์ ํ ์ฝ๋ฌผ์ด๋ ๊ธฐ์ ์ด ๋ถ์ฌํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์์ ์ ์ฉ์ด ์ด๋ ค์ ์ด์. ์ด๋ฒ์๋ DNMT3B ์ ํ์ ์ต์ ์ ์ CRISPRโCas9 ๊ธฐ๋ฐ ์ํผ์ ๋คํฑ ํธ์ง์ ๊ฒฐํฉํ ์๋ก์ด ์ ๊ทผ๋ฒ์ผ๋ก, ๋ฉํธํ ํจํด์ ์ ํํ ์ฌ์ค์ ํ ์ ์์์ ์ ์ฆํ์ด์. ์ด ๊ธฐ์ ์ด ์์ฉํ๋๋ฉด ์ฐ๊ฐ 5์กฐ ์ ๊ท๋ชจ์ ๋ ธ์ธ์ฑ ์งํ ์น๋ฃ ์์ฅ์์ ์ด๊ธฐ ๋จ๊ณ ์์์ํ ๋น์ฉ์ 30% ์ ๊ฐํ๊ณ , ์กฐ๊ธฐ ๊ฐ์ ์ ํตํด ํ์๋ค์ ์ถ์ ์ง์ ํฌ๊ฒ ํฅ์์ํฌ ์ ์์ด์. ์์ผ๋ก๋ ๋ค์ํ ์กฐ์ง์ ์ ์ฉ ๊ฐ๋ฅํ ์ํผ์ ๋คํฑ ๋ฆฌ๋ฒ์ค ์์ง์ ๊ฐ๋ฐํด, ๋ ธํ์ ๊ด๋ จ๋ ๋ชจ๋ ์งํ์ ์๋ฐฉยท์น๋ฃํ๋ ํตํฉ ํ๋ซํผ์ผ๋ก ํ์ฅ๋ ์ ๋ง์ด์์.
- PNAS๐ค AI ์์ฝ
mRNA ์ ๋ฌ ๊ด๋ฒ์ ์คํํญ์ฒด, ์น๋ช ์ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์์ ์ฌ๋ฒ ์ฝ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ณดํธ
๋ฐฐ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ ๊ณผ์ COVIDโ19 ํฌ๋ฐ๋ฏน ์ดํ, SARSโCoVโ2 ๋ณ์ด์ ์๋ก์ด ์ฌ๋ฒ ์ฝ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๊ฐ ๊ณ์ ๋ฑ์ฅํ๋ฉด์ ๊ธฐ์กด ๋ฐฑ์ ๊ณผ ์น๋ฃ์ ์ ํจ๋ฅ์ด ๊ธ๊ฒฉํ ๋จ์ด์ง๋ ์ํฉ์ด ์ง์๋๊ณ ์์ด์. ํนํ, ๋ณ์ด์ฃผ๊ฐ RBD(์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ๋๋ฉ์ธ) ๋ถ์์ ํต์ฌ ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ์ ๊ต์ฒดํ๋ฉด์ ๊ธฐ์กด ์คํํญ์ฒด๊ฐ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํ๋ฉด ์คํ์ดํฌ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ ๋๋ก ๊ฒฐํฉํ์ง ๋ชปํ๋ ๋ฌธ์ ๊ฐ ๋ฐ์ํ๊ณ ์์ฃ . ์ด์ ๋ฐ๋ผ ์ ์ธ๊ณ ๊ณผํ์๋ค์ ๋ค์ํ ์ฌ๋ฒ ์ฝ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ฅผ ๋์์ ์ฐจ๋จํ ์ ์๋ ๊ด๋ฒ์ ์คํํญ์ฒด(bNAb, broadly neutralizing antibody)๋ฅผ ์ฐพ์๋ด๋ ๊ฒ์ด ๊ธด๊ธ ๊ณผ์ ๋ก ๋ ์ฌ๋์ด์. ํ์ง๋ง bNAb๋ฅผ ์ง์ ํฌ์ฌํ๋ฉด ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ๊ฐ ์งง๊ณ ๋๋ ์์ฐ ๋น์ฉ์ด ๋์ ์ค์ฉํ๊ฐ ์ด๋ ค์, ์๋ก์ด ์ ๋ฌ ํ๋ซํผ์ด ์ ์คํ ํ์ํ์ด์. ๋ฐ๋ผ์ ๊ตญ์ ๋ณด๊ฑด ๊ธฐ๊ตฌ๋ ์ฐจ์ธ๋ ํญ์ฒด ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ํ ๊ธด๊ธ ์ฐ๊ตฌ ๊ณผ์ ๋ฅผ ๋ฐํํ์ผ๋ฉฐ, ์ ์ธ๊ณ ์ฐ๊ตฌ ๋คํธ์ํฌ๊ฐ ํ๋ ฅํด bNAb ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์คํฌ๋ฆฌ๋ํ๊ณ ์์ด์. mRNA ์ ๋ฌ ์ ๋ต๊ณผ ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ฐ๊ตฌํ์ ํ์ฒญ์์ ๋ฐ๊ฒฌ๋ ํด๋์ค 1/4 ํญ์ฒด์ธ COVAโX๋ฅผ ์ ์ ์๋ก ์ฝ๋ฉํ mRNA๋ฅผ ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์(LNP)๋ก ํฌ์ฅํด ๋ง์ฐ์ค์๊ฒ ๊ทผ์ก ์ฃผ์ ํ์ผ๋ฉฐ, ์ด ๊ณผ์ ์์ mRNA๋ ์ธํฌ์ง์์ ๋ฒ์ญ๋ผ Fc ๋ถ๋ถ์ด ์์ ํ IgG1 ํํ๋ก ๋ฐํ๋์์ด์. ๋ฐํ๋ ํญ์ฒด๋ ์คํ์ดํฌ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ณด์กด๋ ํด๋์ 1/4 ์ํผํ ํ์ ๊ฒฐํฉํด ACE2 ์์ฉ์ฒด์์ ๊ฒฐํฉ์ ์ฐจ๋จํ๊ณ , ๋์์ FcฮณRIIIa ์์ฉ์ฒด๋ฅผ ํตํด NK ์ธํฌ ๋งค๊ฐ ADCC(ํญ์ฒด ์์กด ์ธํฌ ๋ ์ฑ)๋ฅผ ์ ๋ํ์ด์. ์ด๋ฌํ mRNAโbNAb๋ 24์๊ฐ ์ด๋ด ํ์ฒญ ๋๋๊ฐ 10 ยตg/mL ์ด์์ผ๋ก ๊ธ์ฆํ์ผ๋ฉฐ, ์ ํต์ ์ธ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ฃผ์ ๋๋น 5๋ฐฐ ์ด์ ๋์ ์คํ ํจ๋ฅ์ ๋ณด์์ด์. ํนํ, LNP๋ ๊ฐ์ธํฌ๋ฟ ์๋๋ผ ๊ทผ์ก ๋ด ์์ง์ ์ธํฌ์๋ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ์ ๋ฌ๋ผ, ์ง์์ ์ธ ํญ์ฒด ์์ฐ์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ๋ ๋ฉด์ญํ์ โ๊ณต์ฅโ ์ญํ ์ ์ํํ์ด์. ๋ํ, ์ฐ๊ตฌํ์ mRNA ์์ด์ 5โฒโUTR์ 3โฒโUTR๋ฅผ ์ต์ ํํด ๋ฒ์ญ ํจ์จ์ 3๋ฐฐ ์ด์ ๋์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ํญ์ฒด ์์ฐ๋์ ๋ํญ ์ฆ๋์ํค๋ ํต์ฌ ๊ธฐ์ ๋ก ์์ฉํ์ด์. ์น๋ช ์ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์์์ ๋ณดํธ ํจ๊ณผ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ธ๊ฐ ACE2 ์์ฉ์ฒด๋ฅผ ๋ฐํํ K18โhACE2 ๋ง์ฐ์ค์ ์ฌ๋ฒ ์ฝ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํผํฉ์ฃผ๋ฅผ ์น๋ช ๋(LD50)์ผ๋ก ๊ฐ์ผ์์ผฐ๊ณ , mRNAโbNAb๋ฅผ ํฌ์ฌ๋ฐ์ ๊ทธ๋ฃน์ 14์ผ ์์กด์จ์ด 90%์ ๋ฌํ์ด์. ์กฐ์ง ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, ํญ์ฒด๊ฐ ๊ฒฐํฉํ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์๋ ํ์ ๋์์ ๊ฑฐ์ ๊ฒ์ถ๋์ง ์์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ํญ์ฒดโFc ์์ญ์ด ๋ณด์ฒด C1q์ ๊ฒฐํฉํด ๋ณด์ฒด ๋งค๊ฐ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ๊ฑฐ๋ฅผ ์ด์งํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ํด์๋ผ์. ๋ํ, mRNA ํฌ์ฌ ํ ์ด๊ธฐ ์ธํฐํ๋ก โฮฑ ์ ํธ๊ฐ ์ต์ ๋ผ ๊ณผ๋ํ ์ผ์ฆ ๋ฐ์์ด ๊ฐ์ํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ํญ์ฒด๊ฐ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ณต์ ์ด๊ธฐ์ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ฐจ๋จํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ผ๋ ๊ฐ์ค์ด ์ ์๋์์ด์. ์ด๋ฌํ ๋ณดํธ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ธฐ์กด ๋จ๋ฐฑ์ง ํญ์ฒด ์น๋ฃ๊ฐ ๋ณด์ฌ์ค ์ผ์์ ๋ณดํธ์ ๋ฌ๋ฆฌ, mRNA ๊ธฐ๋ฐ ์ง์ ์์ฐ์ ํตํด ์ฅ๊ธฐ์ ์ธ ๋ฉด์ญ ๋ฐฉ์ด๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ๋ง๋ ๋ค๋ ์ ์์ ํฐ ์๋ฏธ๋ฅผ ๊ฐ์ ธ์. ์ด์ ๋์์, ํ์ฒญ ์ค ์ธํฐ๋ฃจํจโ6 ์์น๊ฐ ๋์กฐ๊ตฐ ๋๋น 60 % ๊ฐ์ํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ํญ์ฒดโFc ๋งค๊ฐ ๋ฉด์ญ ์กฐ์ ํจ๊ณผ๊ฐ ์ผ์ฆ ๋ฐ์์ ์ต์ ํ๋ ๋ฐ ๊ธฐ์ฌํ์์ ์์ฌํด์. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ mRNA ๊ธฐ์ ์ ์ด์ฉํด ๊ด๋ฒ์ ์คํํญ์ฒด๋ฅผ ๋ชธ ์์์ ์ง์ ์์ฐํ๋๋ก ํจ์ผ๋ก์จ, ์ ์ํ ๋ณ์ด ๋์๊ณผ ๋น์ฉ ์ ๊ฐ์ด๋ผ๋ ๋ ๋ง๋ฆฌ ํ ๋ผ๋ฅผ ๋์์ ์ก์ ์ ์์์ ์ฆ๋ช ํ์ด์. ํฅํ ์ธ๊ฐ ์์์ํ์์ ๋์ผํ LNPโmRNA ํฌ๋ฎฌ๋ฌ๊ฐ ์์ ์ฑ์ ์ ์ฆํ๋ค๋ฉด, ํ์ฌ ์งํ ์ค์ธ ํญ์ฒด ์น๋ฃ์ ์ ์์ฐยท์ ํต ์ฒด์ธ์ ๋์ฒดํ๊ฑฐ๋ ๋ณด์ํ๋ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ํจradigm์ด ์ด๋ฆด ์ ๋ง์ด์์. ๋ํ, ํด๋์ค 1/4 ์ํผํ ํ๋ ์ฌ๋ฒ ์ฝ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ๋ฐ์ ๊ฑธ์ณ ๋์ ๋ณด์กด์ฑ์ ๋ณด์ฌ, ์ด ์ ๊ทผ๋ฒ์ด ์ฐจ์ธ๋ ํฌ๋ฐ๋ฏน ๋๋น ๋ฐฑ์ ์ค๊ณ์๋ ํต์ฌ์ ์ธ ์ค๊ณ ์์น์ด ๋ ์ ์์ ๊ฑฐ์์. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก๋ mRNAโbNAb๊ฐ ๊ณ ์ํ๊ตฐ์๊ฒ ์ฌ์ ์๋ฐฉ์ ํฌ์ฌ๋์ด, ๋ณ์ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๋ํ ๊ธ๊ฒฉํ ํ์ฐ์ ๋ฏธ์ฐ์ ์ฐจ๋จํ๋ โ๋์งํธ ํญ์ฒดโ ์ญํ ์ ์ํํ๊ฒ ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ๊ธฐ๋๋ผ์. ๋ง์ง๋ง์ผ๋ก, ํ์ฌ ์งํ ์ค์ธ ์ธ๊ฐ 1์ ์์์์๋ 30 ยตg/kg ์ฉ๋์ด ์์ ํ๊ฒ ์ ์ฉ๋ ์ ์์์ ํ์ธํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ํฅํ ๋๊ท๋ชจ ์๋ฐฉ ์ ์ข ์ ๋ต ์๋ฆฝ์ ์ค์ํ ๊ทผ๊ฑฐ๊ฐ ๋ ๊ฑฐ์์.
๐ก ์ ์ธ๊ณ์ ์ผ๋ก SARSโCoV-2์ ์ฌ๋ฒ ์ฝ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๊ธ์ํ ๋ณ์ด์ ์๋ก์ด ์ข ์ ์ถํ์ผ๋ก, ๊ธฐ์กด ๋ฐฑ์ ๊ณผ ๋จ์ผ ํญ์ฒด ์น๋ฃ์ ๊ฐ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์คํ์ดํฌ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ณํ์ ๋ฐ๋ผ๊ฐ์ง ๋ชปํด ์ค์ฆ ๊ฐ์ผ๊ณผ ์ฌ๋ง ์ํ์ด ์ง์์ ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐํ๊ณ ์์ด์. ์ง๊ธ๊น์ง ๋๋ถ๋ถ์ ์คํํญ์ฒด๋ ๋จ๋ฐฑ์ง ํํ๋ก ์ง์ ํฌ์ฌํ์ผ๋ฉฐ, ์์ฐ ๋น์ฉ์ด ๋๊ณ ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ๊ฐ ์งง์ ๋๊ท๋ชจ ์๋ฐฉ ์ ์ข ์ ์ ํฉํ์ง ๋ชปํ๊ณ , ํนํ ๋ณ์ด์ฃผ์ ๋ํ ๊ด๋ฒ์ ์คํ๋ฅ์ ๊ฐ์ถ ํญ์ฒด๋ฅผ ์ฐพ๋ ๊ฒ์ด ๊ฑฐ์ ๋ถ๊ฐ๋ฅ์ ๊ฐ๊น์ ์ด์. ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ mRNA๋ฅผ ์ด์ฉํด ๊ทผ์ก ์ธํฌ ์์ฒด๊ฐ ํด๋์ 1/4 bNAb๋ฅผ ์ง์์ ์ผ๋ก ์์ฐํ๋๋ก ํจ์ผ๋ก์จ, ์์ฐ ๋จ๊ณ์ ๋ณด๊ด ๋จ๊ณ์ ์ ์ฝ์ ์์ ๊ณ , ๋ณ์ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์์ฉํ๋ ํญ์ฒด๋ฅผ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๊ณต๊ธํ ์ ์๋ ์๋ก์ด ์ ๊ทผ๋ฒ์ ์ ์ํ์ด์. ์ด ๊ธฐ์ ์ด ์์ฉํ๋๋ฉด, ์ฐ๊ฐ 10์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ์ ํญ์ฒด ์น๋ฃ์ ์์ฅ์์ ๋น์ฉ์ 70% ์ด์ ์ ๊ฐํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ๊ณ ์ํ ํ์์ ์๋ฃ์ง์ด ๋ณ์ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๋๋นํด ์ฆ์ ์๋ฐฉ ์กฐ์น๋ฅผ ์ทจํ ์ ์๊ฒ ๋์ด, ์ ์ธ๊ณ ๋ณด๊ฑด ์์คํ ์ ๋ถ๋ด์ ํฌ๊ฒ ๊ฒฝ๊ฐ์ํฌ ๊ฑฐ์์. ์์ผ๋ก๋ ์ธ๊ฐ ์์ 1ยท2์์์ ์์ ์ฑ๊ณผ ํจ๋ฅ์ ๊ฒ์ฆํ ๋ค, ๋ค์ํ ์ฌ๋ฒ ์ฝ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๋ํ ๋ค์ค mRNA-bNAb ํฌ๋ฎฌ๋ฌ๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํด ํฌ๋ฐ๋ฏน ๋ฐ์ ์ด๊ธฐ์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ฐฐํฌํ๋ โ๋์งํธ ํญ์ฒด ๋ฐฑ์ โ์ผ๋ก ํ์ฅ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ๋์์ง๊ณ ์์ด์.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ์ ์ ๋ณ์ด์ ์๋ช ์ํฅ์ ๋์ด์ ๋ฐ๋ผ ๋ฌ๋ผ์ง๋ค: ์๋ณ ํจ๊ณผ๋ฅผ ํฌ์ฐฉํ ๋ณดํ์๋ฆฌ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์
๋ฐฐ๊ฒฝ: ์ ์ ๋จ์ผ ์์ GWAS์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋งน์ ๊ณผ ๋ ธํ-์๋ช R&D์ ์๋ณ ์ ์ ํจ๊ณผ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด ์๋ช ์ ์ ํ์ ์ง๋ฐฐ์ ๋ถ์ ํจ๋ฌ๋ค์์ ๋จ์ผ ์์ ์ข ๋ง์ (endpoint) ๊ธฐ๋ฐ Cox ๋น๋ก์ํ ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์์กดํด์์ผ๋, ์ด ์ ์ ๊ฐ์ ์ ์ ์ ๋ณ์ด์ ํจ๊ณผ ํฌ๊ธฐ๊ฐ ์ฐ๋ น์ถ์ ๋ฐ๋ผ ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ํฝ์ฐฝยท์๋ฉธยท์ญ์ ํ๋ ํ์ค์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ผ๋ก ํฌ์ฐฉ ๋ถ๊ฐํ๋ค๋ ์น๋ช ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๋ดํฌํ๋ค. Williams(1957)๊ฐ ์ ์ํ ๊ธธํญ์ ๋ค๋ฉด๋ฐํ(Antagonistic Pleiotropy) ๊ฐ์คโ์ด๊ธฐ ์์กด์ ์ ๋ฆฌํ ๋๋ฆฝ์ ์ ์๊ฐ ํ๊ธฐ ์์ ์์ ๋น์ฉ์ ๋ถ๊ณผํ๋ค๋ ์งํ์ ์์ธกโ์ ๋ฐ์ธ๊ธฐ ์ด์ ์ด๋ก ์ ํ๋ ์์ํฌ๋ก ์กด์ํ์ผ๋, ํฌ์ ๋ฅ ์์ค์์ ๋์ผ ์ข์์ ์๋ณ ํจ๊ณผ ์ญ์ ์ ์ ๋์ ์ผ๋ก ์ค์ฆํ ๊ฒฝํ์ ๋ฐ์ดํฐ์ธํธ๋ ์ฌ์ค์ ๋ถ์ฌํ๋ค. ์ธ๊ฐ GWAS ์ฝํธํธ(UK Biobank, FinnGen ๋ฑ)๋ ํ๊ฒฝ ๊ต๋ ๋ณ์์ ๋ค์ธต์ ์ค์ฒฉ, ๋ถ์์ ์ฌ๋ง ๋ ์ฝ๋, ์ธ๋ ๊ฐ ์ ์ ์ ์ด์ง์ฑ์ผ๋ก ์ธํด ์ฐ๋ น-์์กด์ ์ ์ ํจ๊ณผ์ ๋ฏธ์ธ ์๊ฐ ํด์๋ ๋ถ๋ฆฌ๊ฐ ์์ฒ ๋ด์๋๋ค. ํนํ ์ฑ๋ณร์ฐ๋ นร์ ์ ์ํ 3์ ๊ตํธ์์ฉ(GรSรAge interaction)์ ์์ํ์ ๋ถํด๋ ๊ธฐ์กด ๋จ์ ์ GWAS ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ํต๊ณ์ ๊ฒ์ ๋ ฅ ํ๊ณ๋ฅผ ์์ ํ ์ด๊ณผํ๋ฉฐ, ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ(site effect)๊ฐ ์์ปท ์ฌ๋ง ๋ถ์ฐ์ ์ต๋ 43%๋ฅผ ์ ์ ํ๋ ํ์ค์์ ์คํ ๋ถ์ง ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ์ฐ์ ์ผ๋ก ์๊ฑฐํ์ง ๋ชปํ๋ฉด ์ ํจ ์ ์ ์ ํธ ์์ฒด๊ฐ ๋ ธ์ด์ฆ ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ ๋งค๋ชฐ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ ๋ ธํ ๊ฐ์ ํ์ ๋ฐ๊ตด R&D์์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์ธก ๋ชจ๋ธ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ ๋ฐ๋๋ฅผ ์ฒด๊ณ์ ์ผ๋ก ํผ์ํ๊ณ , IND(Investigational New Drug) ๋จ๊ณ์์ ์ฐ๋ น-์ฑ๋ณ ์ธต๋ณํ ์๋ ๋จ์ผ ํฌ์ฌ ์ ๋ต์ด ์์ 3์ ์คํจ์จ์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ผ๋ก ์ฆํญ์ํค๋ ๊ทผ๋ณธ ์์ธ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํด์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ๋ณดํ์๋ฆฌ ์์กด ๋ถ์ ์์ง ๊ฐ๋ ๋ฐ 72-๊ณ์ธต ์ค์ฒฉ ์์กด์ ์ฝํธํธ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ Arends ๋ฑ(Nature, 2026)์ University of Michigan Heterogeneous Cohort 3(UM-HET3)โBALB/cByJรC57BL/6J ๋ชจ๊ณ์ C3H/HeJรDBA/2J ๋ถ๊ณ์ 4์ ๊ต์ฐจ ์ ๋ 6,438๋ง๋ฆฌ(์์ปท 3,401 / ์์ปท 3,037)โ๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ์ฝ 1,060๋ง ๊ฐ ๋ถ๋ฆฌ ์์ด ๋ณ์ด๋ฅผ 891๊ฐ ๋ง์ปค๋ก ์ ์ ์ํ ํ์ ํ๊ณ , T42(์ํ 42์ผ)๋ถํฐ T1,100(1,100์ผ ์ด์)๊น์ง 72๊ฐ ์ค์ฒฉ ์์กด์ ์ฝํธํธ(nested survivorship)๋ฅผ ๋ณดํ์๋ฆฌ์ (actuarial) ํ๋ ์์ํฌ๋ก ์ง๋ ฌ ํด๋ถํ๋ ์ ๋ก ์๋ ์๋ณ ์ ์ ์ฒด ๋งคํ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ๊ฐ๋ํ๋ค. ์ด ์ ๊ทผ์ ๊ธฐ์กด ๋จ์ผ ์ข ๋ง์ ์ ์ GWAS๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ค. ํต์ฌ ์ฐ์ถ๋ฌผ๋ก 29๊ฐ Vita ์ข์(์๋ช ์ง์ ์กฐ์ )์ 30๊ฐ Soma ์ข์(์ฒด์ง๋-์๋ช ํธ๋ ์ด๋์คํ ๋งค๊ฐ)๊ฐ ๊ท๋ช ๋์์ผ๋ฉฐ, Vita ์ข์์ ํ๊ท ๊ธฐ๋์๋ช ํจ๊ณผ๋ 36ยฑ12์ผ, ํผํฌ ์ค๋ช ๋ถ์ฐ์ 2.5~3.2%, LOD ์ค์ฝ์ด ๋ฒ์ 4.1~9.0์ผ๋ก ๋ถ์์ ์ ํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ด ์ค์ฆ๋์๋ค. ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก Vita ์ข์๋ 5๊ฐ์ง ์๋ณ ๋์ญํ ๋ฒ์ฃผโ์ง์ํ(durable, 5์ข์), ์ ๊ฐํ(diminishing, 7์ข์), ์ฐ๋ น ์ ํํ(age-restricted, 9์ข์: ์ด๊ธฐยท์ค๊ธฐยทํ๊ธฐ ์ธ๋ถ), ํจ๊ณผ ์ญ์ ํ(reversal, 12์ข์)โ๋ก ๋ถํด๋๋ฉฐ, ์ญ์ ํ ์ข์์์ ๋์ผ ์ ์ ์ํ์ด ์ด๊ธฐ ์์กด ์ด์ ์ ๋ถ์ฌํ๋ค๊ฐ ํ๊ธฐ์ ์ฌ๋ง ์ํ์ ์ฆํญ์ํค๋ ๊ธธํญ์ ๋ค๋ฉด๋ฐํ์ ์ต์ด ํฌ์ ๋ฅ ์์ค ์ ๋์ ๊ฒฝํ ์ฆ๊ฑฐ๊ฐ ํ๋ฆฝ๋์๋ค. ์ฑ๋ณ ๊ตํธ์์ฉ ์ฐจ์์์ 14๊ฐ Vita ์ข์๊ฐ ๊ฐ๋ ฅํ GรS ์ํธ์์ฉ(LOD ์ต๋ 8.6)์ ๋ํ๋ด๋ฉฐ, ์์ปท ํธํฅ ์ข์ 13๊ฐ ๋ ์์ปท ํธํฅ 4๊ฐ์ ๋น๋์นญ ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ๊ด์ธก๋์๋ค. Vita-Vita, Soma-Soma, Vita-Soma ์ํผ์คํ์์ค(epistasis) ์ํธ์์ฉ์ ์ด 295์(์์ปท 192 / ์์ปท 138)์ด ํ์ง๋์์ผ๋ ์ฑ๋ณ ๊ฐ ๊ณต์ ์ํผ์คํ์์ค ์์ T42์์ ๋จ 0๊ฑดโ์ ์๊ฐ "์ ์ ์ ์ธ๊ต(genetic diplomacy)"๋ก ๋ช ๋ช ํ ์๊ฒฉํ ์ฑ๋ณ ๋ถ๋ฆฌ ์ํผ์คํ์์ค ์์์ด ์ค์ฆ๋์๋ค. ์คํ ๋ถ์ง ํจ๊ณผ(์์ปท ์ต๋ 43%, ์์ปท 24%)์ ์ฝ๋ฌผ ํจ๊ณผ(์์ปท +40.2ยฑ8.3์ผ, ์์ปท +37ยฑ6.7์ผ)์ ์ ์ฐ ๋ณด์ ์ด ๋์ ์ํ๋์ด ๋ฐฐ์น ๊ฐ ๋ ธ์ด์ฆ๊ฐ ๋งคํธ๋ฆญ์ค ์์ค์์ ์๊ฑฐ๋์๋ค. Vita-Soma ๊ธธํญ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์ฑ๋ณ-์ฐ๋ น ์ฌ๋ง๋ฅ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๊ธฐ๋ฐ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification)๋ ์ธ ์ถโ์ฐ๋ น, ์ฑ๋ณ, ์ฒด์ง๋โ์ ํ ์ ์ง๊ต ๋ถํด๋ฅผ ํตํด ์ ๋ก ์๋ ํด์๋์ ๋๋ฌํ๋ค. ์ฒด์ง๋-์ฌ๋ง ์๊ด์ ์์ปท T185(์ต๋ ๋ฒ์ ์ฐ๋ น)์์ โ0.28(๊ทธ๋จ๋น 14.3์ผ ์๋ช ์์ค), ์์ปท ๋์์ โ0.11(๊ทธ๋จ๋น 3.7์ผ)์ผ๋ก ์์ปท์์ 3.9๋ฐฐ ๊ฐํ๋ ์ฒด์ฑ ๋น์ฉ(somatic cost)์ด ๊ด์ธก๋๋ฉฐ, ์ด ์ฑ์ฐจ๋ T800๊น์ง ํต๊ณ์ ์ผ๋ก ์ ์ํ๋ค. 30๊ฐ Soma ์ข์ ์ค 19๊ฐ๊ฐ ์ ์ ๋ํ ๊ฐ์ฒด์ ๋์ ์ฌ๋ง๋ฅ ์, 11๊ฐ๊ฐ ๋ ธ๋ น ๋ํ ๊ฐ์ฒด์ ๋ฎ์ ์ฌ๋ง๋ฅ ์ ๋งค๊ฐํ์ฌ "์ผํ์ฉ ์ฒด์ฑ(Disposable Soma)" ์ด๋ก ๊ณผ "์ฅ์ ๋ณด์ฆ(Longevity Assurance)" ์ด๋ก ์ ์ ์ ์ ๊ธฐ์ง์ ๋์ ์ ์ฆํ๋ค. ์ ์ ๋ถ์ฐ์ ์๋ณ ๊ตฌ์กฐ์์ ์์ปท ์ ์ ์จ(heritability)์ T42์ 40%์์ T500์ 30%๋ก ํ๊ฐ ํ ์ต๊ณ ๋ น ์ฝํธํธ์์ 50%๋ก ์ฌ๋ฑ๊ทํ๋ U์ํ ๊ถค์ ์, ์์ปท์ T620๊น์ง ์์ ์ ~27% ํ T890์์ 20%๋ก ํ๊ฐํ๋ ๋จ์กฐ ๊ฐ์ ๊ถค์ ์ ๋ณด์ฌ ์ฑ๋ณ ๊ฐ ์ ์ ๋ถ์ฐ ์ํคํ ์ฒ๊ฐ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ๋น๋์นญ์์ ํ์ ํ๋ค. ์ํผ์คํ์์ค ๋ถ์ฐ(Vgรg)์ ๋ฒ์ ์๋ช ์ ๋ฐ์ ๊ฑธ์ณ ์์ปท(12%)์ด ์์ปท(6%)์ 2๋ฐฐ๋ก, ์์ปท์ ์๋ช ์กฐ์ ์ด ๋น๊ฐ์ฐ์ ์ ์ ์ ๊ฐ ๋คํธ์ํฌ์ ๋ ๊ฐํ๊ฒ ์์กดํจ์ ์์ฌํ๋ค. Vita1a ์ข์์ ์จ์ ํ๋ณด ์ ์ ์ Atp6v1h(๋ฆฌ์์ข ์ฐ์ฑํ), Mrpl15(๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋ฆฌ๋ณด์ ๊ธฐ๋ฅ), Rb1cc1(์๊ฐํฌ์/์์์ ๊ฐ์ง)์ mTOR-์คํ ํ์ง-๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ถ์ ํต์ฌ ๋ ธ๋์ ์๋ ดํ๋ฉฐ, Vita9b์ ์ธ๊ฐ ์ค์๋ก๊ทธ APEH๋ ๋ถ๋ชจ ์ฅ์์์ ๋ฉ๋ธ๋ฆฌ์ ๋ฌด์์ํ(MR)์์ Benjamini-Hochberg ๋ณด์ โlog P = 3.7์ ์ ์ํ ์ฐ๊ด์ ๋ณด์ฌ ์ข ๊ฐ ์ ์ด ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋ถ์ ๋ฐฑ๋ณธ์ ํ๋ณดํ๋ค. ์์๊ผฌ๋ง์ ์ถฉ(C. elegans) RNAi ๊ฒ์ฆ์์ Acds-10/Acad11 ๋ น๋ค์ด์ด 14~30์ผ๋ น ๋ ธํ ๊ฐ์ฒด์ ์ด๋์ฑ์ ์ ์ํ๊ฒ ํฅ์์ํจ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์ง๋ฐฉ์ฐ ๋ฒ ํ์ฐํ ๊ฒฝ๋ก์ ์ฅ์ ์ด์ง ๊ธฐ์ ์ ๋ ๋ฆฝ์ ์ผ๋ก ์ค์ฆํ๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์๋ณ ์ ์ ์ฒด ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ํญ๋ ธํ IND ๋์งํธ ์ธํ๊ฐ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์๋ช ์ ์ ํ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ๋จ์ผ ์์ ์ฌํ ๋์ฆ ์ฒด๊ณ์์ 72-๊ณ์ธต ์๋ณ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๋ ์ ์ธ์ ์ ํ์ ์ด๋ค. ๊ธ๋ก๋ฒ ํญ๋ ธํ ์ ์ฝ ์์ฅ(Grand View Research ์ถ์ฐ 2030๋ 930์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ)์์ Calico(Alphabet), Altos Labs, Unity Biotechnology ๋ฑ ๋ค๊ตญ์ ์ฅ์ ๋ฐ์ด์คํ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ํ์ฌ ๋จ์ผ ํ์ (senolytics: dasatinib+quercetin, UBX1325) ์ค์ฌ์ Phase 2 ์์์ ์ง์คํ๊ณ ์์ผ๋, ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ ์ฆํ ์ฐ๋ น-์ฑ๋ณ ์์กด์ ํจ๊ณผ ์ญ์ ํ์์ ๋์ผ ํํฉ๋ฌผ์ด 50๋ ์์ปท์์ ์ ํจํ๋ 70๋ ์์ปท์์ ์ ํดํ ์ ์์์ ๊ฒฝ๊ณ ํ๋ฉฐ ์ฐ๋ น-์ฑ๋ณ ์ธต๋ณํ ํฌ์ฌ ์ ๋ต์ IND ์์ค ์๋ฌดํ๋ฅผ ๊ฐ์ ํ๋ค. Interventions Testing Program(ITP) ๋ฐ์ดํฐ์์ ๊ฒ์ฆ๋ 62์ข ์ฝ๋ฌผ ์ค ์ ํจ ์ฝ๋ฌผ์ 25%๋ง์ด ์์ฑ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์๊ณ ๋ผํ๋ง์ด์ ์ ์ ์ธํ๋ฉด ์์ปท ํธํฅ์ด ์ง๋ฐฐ์ ์ด๋ผ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ FDA/EMA ์์์ํ๊ณํ์(IND) ์์ฑ ์ ์ฑ๋ณร์ฐ๋ น ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ ์ ๋กํ ํ๋ผ๋ฏธํฐ๋ก ์๋ฌด ์ฐ๋ํด์ผ ํจ์ ์์ฌํ๋ค. ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋(HTS) ๋จ๊ณ์์ Vita/Soma ์ข์ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ํํฉ๋ฌผ ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ง์ ํ์ฌํ๋ฉด, ์์์ฑ ํํธ(false-positive hit)์ ์ฐ๋ น-๊ต๋ ๋ณ์ ์ค์ผ์ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ผ๋ก ์ ์ ์๊ฑฐํ ์ ์๋ค. ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ์ธก๋ฉด์์ APEH ์ ์ ์ํ ๊ธฐ๋ฐ ์ฅ์ ์์ธก ํจ๋์ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ๊ท๊ฒฉ ์ถฉ์กฑ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ฉฐ, Vita-Soma ์ํผ์คํ์์ค ๋คํธ์ํฌ์ ์ฑ๋ณ ๋ถ๋ฆฌ ๊ตฌ์กฐ๋ ๋จ์ฑยท์ฌ์ฑ ๋ ๋ฆฝ CDx ์ธํฐํ์ด์ค ์ค๊ณ๋ฅผ ์ ๋นํํ๋ค. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ์ธ๊ฐ ๋ฐ์ด์ค๋ฑ ํฌ(UK Biobank 50๋ง ๋ช , All of Us 100๋ง ๋ช )๋ก์ ์ญ์ ์ฌ ๋งคํ(back-translation mapping)์ ํตํด ์๋ช GWAS์ ์๋ณ ์ฌ๋ถ์์ ์ด๋ฐํ๊ณ , ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ํญ๋ ธํ ์์์ํ๊ณํ์ ์ฌ์ฌ ๋ฐ cGMP ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถํ๋ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ ๊ฒ์ด๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ 72-๊ณ์ธต ์๋ณ ์ฌ๋ง๋ฅ ์ ์ ํจ๊ณผ ์ญ์ ๊ท๋ช ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ธธํญ์ ๋ค๋ฉด๋ฐํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํญ๋ ธํ ์์ ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์ฅ์ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ Vita ์ข์์ ์ฐ๋ น-์ฑ๋ณ ์์กด์ ์ฌ๋ง ์ํ๋ ์ญ์ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ๊ธฐ๋ฐ ์๋ณ ์์กด ๋ถ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๋จ์ผ ํฌ์ฌ ์ ๋ต์ ์ฑ๋ณ-์ฐ๋ น ๊ต๋ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ํ์ ๋ง์ถคํ ํฌ์ฌ ์์ ์ต์ ํ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ UM-HET3 6,438๋ง๋ฆฌ ์ข ๋จ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ ITP 62์ข ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค GeneNetwork ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ฐ๋ น-์ฒด์ง๋ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ APEH ๋ฐ Atp6v1h ํ์ ์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ senolyticยทmTOR ์ต์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ Vita-Soma ์ํผ์คํ์์ค ๋คํธ์ํฌ์ ์ฑ๋ณ ๋ถ๋ฆฌ ๋ณด์ ๊ณ์(์์ปท ๊ทธ๋จ๋น 14.3์ผ ๋ ์์ปท 3.7์ผ)๋ฅผ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํฌ์ฌ ๋ณํ ํ๋ผ๋ฏธํฐ๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ฑ๋ณ-์ฐ๋ น ๋ฐ์ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Virulence๐ค AI ์์ฝ๋ฐ์ด์คํ๋ฆ์ด ํญ์์ ๋ด์ฑ์ ๊ฐํํ๋ ๋ฉ์ปค๋์ฆ๊ณผ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ์ ๋ต
๋ฐฐ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ ๊ณผ์ ๋ฐ์ด์คํ๋ฆ์ ์ธ๊ท ์ด ์๋ก ์ฝํ๋ฉฐ ๋ง๋ ์ ์ก ๊ฐ์ ๋ณดํธ๋ง์ผ๋ก, ์ธ๋ถ ์คํธ๋ ์ค์ ๋ํ ๋ฐฉํจ ์ญํ ์ ํด์. ํนํ ์ธ๋ถ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ตฌ์ฑํ๋ ๋ค๋น๋ฅ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ด cโdiโGMP ์ ํธ์ ์ํด ์กฐ์ ๋ผ์, ์ธํฌ๋ค์ด ์ ์ง ์ํ์ธ persister(ํผ์์คํฐ) ํํ๋ก ์ ํํ๋ฉด์ ํญ์์ ์ ๋ํ ๋ด์ฑ์ ๊ทน๋ํํฉ๋๋ค. ์ด๋ฐ ๊ตฌ์กฐ๋ ์ธ๊ณต๊ด, ์นดํ ํฐ, ์ํ๋ํธ ๋ฑ ์๋ฃ๊ธฐ๊ธฐ ํ๋ฉด์ ํ์ฑ๋ผ์ ์ฐ๊ฐ 70% ์ด์์ ๋ณ์๋ด ๊ฐ์ผ์ ์ฐจ์งํ๊ณ , ์ฌ๋ง๋ฅ ๊ณผ ์น๋ฃ ๋น์ฉ์ ํฌ๊ฒ ์ฆ๊ฐ์ํต๋๋ค. ๊ธฐ์กด ํญ์์ ๋ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ฅ๋ฒฝ๊ณผ ๋์ฌ์ ์ ์ ๋๋ฌธ์ ์ถฉ๋ถํ ์นจํฌํ์ง ๋ชปํ๊ณ , ๊ฒฐ๊ตญ ์น๋ฃ ์คํจ์ ๋ด์ฑ ํ์ฐ์ด๋ผ๋ ์ ์ํ์ ๋ง๋ค์ด์. ๋ฐ๋ผ์ ๋ฐ์ด์คํ๋ฆ์ ๋๋ฌ์ผ โ๊ตฌ์กฐโ๊ธฐ๋ฅโ ๋ฃจํ๋ฅผ ๋์ด์ผ ํ๋ค๋ ๊ธด๊ธํ ๊ณผ์ ๊ฐ ์กด์ฌํฉ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฉ๋ฒ๊ณผ ๋ฐ๊ฒฌ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ ์ฌ์ฒดยท๋จ๋ฐฑ์ง์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํตํฉํด QS์ cโdiโGMP ๋คํธ์ํฌ๊ฐ ๋ฐ์ด์คํ๋ฆ ๋จ๊ณ๋ง๋ค ์ด๋ป๊ฒ ์ฌ๋ฐฐ์ ๋๋์ง ์ถ์ ํ์ด์. ํนํ LasRยทRhlR ๊ฐ์ QS ์กฐ์ ์์ DGC(๋๊ตฌ์๋๋ ์ดํธ ์ฌ์ดํด๋ ์ด์ค) ํจ์์ ํ์ฑ์ด ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ค๋น๋ฅ์ธ Psl๊ณผ Pel ์์ฐ์ ์ด์งํ๋ค๋ ๊ฒ์ ๋ฐํ๋์ด์. ์ด์ ๋์์ ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ถํด ํจ์ ๋์คํผ์ B์ ํ์ง(Phage) ์ ๋ ๋ํด๋ฆฌ๋จธ๋ผ์์ ์ ๊ฒฐํฉ์ด EPS๋ฅผ 80% ์ด์ ํ๊ดดํ๊ณ ํญ์์ ์นจํฌ๋ฅผ ํฌ๊ฒ ๋์๋ค๋ ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ๋์์ด์. ๋๋ ธ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํญ์์ ์ ๋ฌ ์์คํ ์ CRISPRโCas9์ ํ์ฌํด psl ์ ์ ์๋ฅผ ์ง์ ํธ์งํ๋ฉด ๋ฐ์ด์คํ๋ฆ ํ์ฑ์ด 90% ๊ฐ์ํ๋ค๋ ์ ๋ ํ์ธํ์ด์. ์ด๋ฌํ ๋ค์ค ์ ๊ทผ๋ฒ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ฉํ์ ๋, ์ ํต์ ์ธ ๋ฒ ํโ๋ฝํ ํญ์์ ๋ง ์ฌ์ฉํ ๋๋ณด๋ค ์ธ๊ท ์ฌ๋ฉธ๋ฅ ์ด 7๋ฐฐ ์ด์ ์์นํ์ด์. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ฅ๋ฒฝ, ๋์ฌ์ ์ ์, ์ ์ ์ ํก๊ตํ์ด ์ฝํ โ๊ตฌ์กฐโ๊ธฐ๋ฅโ ๋ฃจํ๋ฅผ ๋์์ ์ฐจ๋จํ ์ ์๋ค๋ ์๋ก์ด ๊ฐ๋ ์ ์ ์ํ์ด์. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ๋ฐ์ด์คํ๋ฆ์ ํด์ฒดํ๊ฑฐ๋ ์ ํธ ์ ๋ฌ์ ๋ฐฉํดํ๋ ์ ๋ต์ด ์ค์ ์์ ํ์ฅ์ ์ ์ฉ๋๋ฉด ์นดํ ํฐยท์ธ๊ณต๊ด ์ฝ์ ํ์์ ๊ฐ์ผ๋ฅ ์ ํ์ฌ 70% ์์ค์์ 20% ์ดํ๋ก ๋ฎ์ถ ์ ์์ ๊ฑฐ์์. ์ ์ฝ ๊ธฐ์ ๋ค์ ์ด๋ฏธ ๋์คํผ์ B์ ํ์ง ๋ํด๋ฆฌ๋จธ๋ผ์์ ๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ ๋ณตํฉ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ฐฉ์ํ์ผ๋ฉฐ, 2025๋ ๊น์ง 1๋จ๊ณ ์์์ํ์ ๋ง์น ๊ณํ์ด๋ผ๊ณ ๋ฐํํ์ด์. ๋ํ ๋๋ ธ์ ์ยทCRISPR ๊ธฐ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ๋ ๊ธฐ์กด ํญ์์ ์ ๋ณ์ฉํ๋ฉด ๋ด์ฑ๊ท ์ ์ฑ์ฅ ์ต์ ํจ๊ณผ๊ฐ 95% ์ด์์ผ๋ก ๋ณด๊ณ ๋ผ, ์์ฅ ๊ท๋ชจ๊ฐ 2028๋ ๊น์ง 30์ต ๋ฌ๋ฌ์ ์ด๋ฅผ ๊ฒ์ผ๋ก ์์๋ผ์. ์ด๋ฌํ ์ ์ฝ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ฐ์ผ ๊ด๋ฆฌ ์ง์นจ์ ์๋ก์ด โ๋ฐ์ด์คํ๋ฆ ์ฐจ๋จโ ํญ๋ชฉ์ ์ถ๊ฐํ๊ฒ ๋ง๋ค๊ณ , ๋ณ์ ๊ฐ์ผ ์๋ฐฉ ๋น์ฉ์ ์ฐ๊ฐ ์์ต ๋ฌ๋ฌ ์ ๊ฐํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์ปค์. ์์ผ๋ก๋ ํ์๋ณ ๋ฐ์ด์คํ๋ฆ ํ๋กํ์ผ๋ง์ ํตํด ์ต์ ํ๋ ์กฐํฉ ์น๋ฃ๋ฅผ ์ค๊ณํ๊ณ , ์ธ๊ณต์ง๋ฅ์ด ์์ธกํ ์น๋ฃ ๋ฐ์์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๋ชจ๋ํฐ๋งํ๋ ์์คํ ์ด ๋ณดํธํ๋ ๊ฑฐ์์. ๊ฒฐ๊ตญ ์ฐ๋ฆฌ๋ ์ค๋๋ ํญ์์ ์์กด๋๋ฅผ ๋ฎ์ถ๊ณ , ์ง์ ๊ฐ๋ฅํ ๊ฐ์ผ ๊ด๋ฆฌ ํจ๋ฌ๋ค์์ ๊ตฌ์ถํ๋ ๋ฐ ํ ๊ฑธ์ ๋ ๋ค๊ฐ์๊ฒ ๋ ๊ฒ๋๋ค.
๐ก ๋ง์ฑ ์์ฒ, ์ธ๊ณต ์ฌ์ฅ ํ๋ง, ์๋ ์นดํ ํฐ ๋ฑ ๋ฐ์ด์คํ๋ฆ์ ์ํด ๋ฐ์ํ๋ ์๋ฃ๊ธฐ๊ธฐ ๊ฐ์ผ์ ์ ์ธ๊ณ์ ์ผ๋ก ์ฐ๊ฐ 7์ฒ๋ง ๊ฑด ์ด์ ๋ณด๊ณ ๋๋ฉฐ, ์ด๋ก ์ธํ ์น๋ฃ ๋น์ฉ์ ์ฝ 120์ต ๋ฌ๋ฌ์ ๋ฌํด์. ๊ธฐ์กด ํญ์์ ๋ ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ฐจ๋จ๊ณผ ์ ํ๋ ๋๋ฅ ์ํ ๋๋ฌธ์ ๋ฐ์ด์คํ๋ฆ ๋ด๋ถ์ 90% ์ด์ ์นจํฌํ์ง ๋ชปํด, ์น๋ฃ ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ด 40% ์ดํ๋ก ์ ์ฒด๋ผ ์์ด์. ์ด๋ฒ ๋ฆฌ๋ทฐ๋ QS์ cโdiโGMP ์ ํธ๋ง์ ๋์์ ์ต์ ํ๊ณ , ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ถํด ํจ์์ ํ์งโ๋๋ ธ ๋ณตํฉ์ฒด๋ฅผ ์ด์ฉํด ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๋ฌด๋๋จ๋ฆฌ๋ ๋ค์คโ๋ชจ๋ ์ ๊ทผ๋ฒ์ ํตํด ๊ธฐ์กด ํ๊ณ๋ฅผ ๋ฐ์ด๋๋ ์ ๋ต์ ๋ณด์ฌ์ฃผ์์ด์. ์ด ์ ๋ต์ด ์์์ ์ ์ฉ๋๋ฉด ์นดํ ํฐ ๊ด๋ จ ํ๋ฅ ๊ฐ์ผ์ด ํ์ฌ 5% ์์ค์์ 1% ์ดํ๋ก ๊ฐ์ํ๊ณ , ์ ์ฝ์ฌ๋ ์ฐ๊ฐ 15์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ์ ์ ์ฝ ๋ผ์ธ์ ์ ์ถ๊ฐ ํ๋ณดํ ์ ์๊ฒ ๋ผ์. ํฅํ 2027๋ ๊น์ง 3์ ์์์ํ์ ์งํ ์ค์ธ ๋ฐ์ด์คํ๋ฆ ์ฐจ๋จ์ ์ AI ๊ธฐ๋ฐ ๊ฐ์ผ ์์ธก ํ๋ซํผ์ด ์์ฉํ๋๋ฉด, ์ ์ธ๊ณ ๊ฐ์ผ ๊ด๋ฆฌ ์์ฅ์ด 2029๋ ๊น์ง 45์ต ๋ฌ๋ฌ๊น์ง ์ฑ์ฅํ ์ ๋ง์ด์์.
Journal of virology๐ค AI ์์ฝ์ฐ๋ฆฌ๋ ๋ผ์ง์ด๋ณ์ ์์ ํ ๋ง์ ์ ์๋ ์๋ก์ด mRNA ๋ฐฑ์ ์ ๋ง๋ค์์ต๋๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ ๊ณผ์ ์ ํต์ ์ธ ๋ผ์ง์ด๋ณ(CSF) ๋ฐฑ์ ์ E2 ๋น๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ด์ฉํ์ง๋ง, ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ณ์ด๊ฐ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ผ์ด๋๋ฉด์ ๊ธฐ์กด ๋ฐฑ์ ์ ๋ณดํธ ํจ๊ณผ๊ฐ ๊ธ๊ฒฉํ ๋จ์ด์ง๊ณ ์ธํฌ ๋งค๊ฐ ๋ฉด์ญ์ด ์ถฉ๋ถํ ์ ๋๋์ง ์์์. ํนํ CSFV์ ์ธํผ ๋จ๋ฐฑ์ง E2๋ ์์ฃผ ์ธํฌ ํ๋ฉด ์์ฉ์ฒด์ ๊ฒฐํฉํด ๊ฐ์ผ์ ์์ํ๋ ํต์ฌ ์ญํ ์ ํ๋๋ฐ, ์ด ๋ถ์๋ฅผ ๋ณํ์ํค์ง ์์ผ๋ฉด ์๋ก์ด ๋ณ์ด์ ๋์ํ๊ธฐ๊ฐ ์ด๋ ค์์. ํ์ฌ ์์ ์ฉ E2 ๊ธฐ๋ฐ ์๋ธ์ ๋ ๋ฐฑ์ ์ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์ผ์ผํค๋ ์๋๊ฐ ๋๋ฆฌ๊ณ , ๋๊ท๋ชจ ์์์ฅ์์ ๊ธ์ฆํ๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํ์ฐ์ ๋ง๊ธฐ์ ํ๊ณ๊ฐ ์์ฃ . ์ด๋ฌํ ์ํฉ์์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ณํ๋ CSFV 2.1c์ ๊ฐ์ ์์ข ์ด ์ค๊ตญ์์ ๋ณด๊ณ ๋ ๋ฐ, ์ ์ธ๊ณ ๋ผ์ง ์ฐ์ ์ ์์ญ์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ์ ์์ค ์ํ์ด ์ปค์ง๊ณ ์์ด์. ๋ฐ๋ผ์ ๋ ๋น ๋ฅด๊ณ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ฉด์ญ์ ์ ๋ํ ์ ์๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฑ์ ํ๋ซํผ์ด ์ ์คํ ํ์ํด์. ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฉ๋ฒ๊ณผ ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ฐ๋ฆฌ๋ ํต์ฐ ๊ธฐ๋ฐ ๋ฐฑ์ ์ ์ฅ์ ์ ์ด๋ ค, ๋ณํ๋ E2 ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ํธํํ mRNA๋ฅผ ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์(LNP) ์์ ๋ด์ ์ธ ๊ฐ์ง ํํ๋ฅผ ์ค๊ณํ์ด์. ์ฒซ ๋ฒ์งธ๋ ๊ทธ๋๋ก E2๋ฅผ ๋ฐํํ๋ mRNA-LNP, ๋ ๋ฒ์งธ๋ XCL1(์ผ๋ชจ์นด์ธ ๋ฆฌ๊ฐ๋ 1)์ E2 ์์ ๋ถ์ฌ XCR1 ์์ฉ์ฒด๋ฅผ ๊ฐ์ง ์์ง์ ์ธํฌ(DC)๋ฅผ ์ง์ ํ์ ์ผ๋ก ์ผ๋ XCL1โE2โmRNAโLNP, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ธ ๋ฒ์งธ๋ ์ ๋นํดํด(Ub) ํ๊ทธ๋ฅผ E2์ ๊ฒฐํฉ์์ผ ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ํ๋กํ ์์ข์ ์ํด ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ถํด๋๋ฉด์ MHC I ๊ฒฝ๋ก๋ก ์ ์๋๋ UbโE2โmRNAโLNP์์. ๋ชจ๋ mRNA๋ N1โ๋ฉํธโpseudouridine ๊ฐ์ ๋ณํ ๋ดํด๋ ์คํฐ๋๋ก ์์ ํ์์ผ ์ ์ฒ ๋ฉด์ญ ์ธ์์ ์ต์ํํ์ผ๋ฉฐ, LNP๋ PEGโ์ง์ง๊ณผ ์ด์จ์ฑ ์ง์ง์ ํผํฉํด ์ธํฌ ๋ด ์ ๋ฌ ํจ์จ์ ๋์์ด์. ์คํ๋๋ฌผ์ธ ํ ๋ผ์ ๋ผ์ง ์๋ผ์๊ฒ ๊ฐ๊ฐ ์ ์ข ํ ๊ฒฐ๊ณผ, UbโE2โmRNAโLNP๋ ํญ์ ํน์ด์ CD8โบ T ์ธํฌ์ IFNโฮณ ๋ถ๋น๋ฅผ ํฌ๊ฒ ์ฆ๊ฐ์์ผฐ๊ณ , ์คํ ํญ์ฒด ์ญ๊ฐ๋ ๊ธฐ์กด ์๋ธ์ ๋ ๋ฐฑ์ ๋๋น 3๋ฐฐ ์ด์ ์์นํ์ด์. ํนํ, ์ด ๋ฐฑ์ ์ ๊ณ ๋ณ์์ฑ CSFV Shimen ๊ท ์ฃผ์ ๋ํ ๋์ ์คํ์์ 100% ์์กด์จ์ ๊ธฐ๋กํ๋ฉฐ ์์ ๋ณดํธ๋ฅผ ์ ์ฆํ์ด์. ๋ฉด์ญ ํจ๊ณผ์ ๋ณดํธ ๊ฒฐ๊ณผ UbโE2โmRNAโLNP๊ฐ ์ ๊ณตํ๋ ๋ณดํธ๋ ๋จ์ํ ํญ์ฒด๋ง์ผ๋ก ์ค๋ช ๋์ง ์์์; ์ ๋นํดํด ํ๊ทธ๊ฐ ๋ถ์ E2 ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ธํฌ ๋ด ํ๋กํ ์์ข์ ์ํด ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ถํด๋ผ ํฉํ์ด๋๊ฐ MHC I ๋ถ์์ ๊ฒฐํฉํด CD8โบ T ์ธํฌ์๊ฒ ์ ์๋ผ์. ์ด ๊ณผ์ ์ ๊ต์ฐจ ์ ์(crossโpresentation)๋ผ๊ณ ๋ถ๋ฆฌ๋ฉฐ, ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฐ์ผ ์ด๊ธฐ ๋จ๊ณ์์ ํจ๊ณผ์ ์ธ ์ธํฌ ๋งค๊ฐ ๋ฉด์ญ์ ์ผ์ผ์ผ ๊ฐ์ผ ์ธํฌ๋ฅผ ์ง์ ์ ๊ฑฐํ ์ ์๊ฒ ํด์. ๋ํ, ์์ง์ ์ธํฌ ํ์ ํ XCL1โE2โmRNAโLNP์ ๋น๊ตํ์ ๋, UbโE2โmRNAโLNP๋ CD4โบ T ์ธํฌ์ Th1 ํธํฅ ๋ฐ์์ ๋์ฑ ๊ฐํํด ILโ2์ TNFโฮฑ ๋ถ๋น๋ฅผ ์ด์งํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ์ฅ๊ธฐ ๊ธฐ์ต B ์ธํฌ ํ์ฑ์๋ ๊ธฐ์ฌํ์ด์. ํ ๋ผ ์คํ์์๋ ๋ฐฑ์ ์ ์ข ํ ๋น์ฅ์ CSFV RNA๊ฐ ์ ํ ๊ฒ์ถ๋์ง ์์๊ณ , ๋ผ์ง์์๋ ์ฒด์จ ์์น๊ณผ ์์ ์ฆ์์ด ์ ํ ๋ํ๋์ง ์์ ์ค์ ํ์ฅ ์ ์ฉ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋ณด์ฌ์คฌ์ด์. ์ด๋ฌํ ๋ค์ค ๋ฉด์ญ ๊ฒฝ๋ก ํ์ฑํ๊ฐ ๋ฐ๋ก ์์ ๋ณดํธ๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ๋ง๋ ํต์ฌ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ด๋ผ๊ณ ํ ์ ์์ด์. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ mRNAโLNP ํ๋ซํผ์ ์ ๋นํดํด ํ๊ทธ๋ฅผ ๊ฒฐํฉํด ํญ์์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ถํดยท์ ์ํจ์ผ๋ก์จ, ์ ํต์ ์ธ ์๋ธ์ ๋ ๋ฐฑ์ ๋ณด๋ค ๋ฐ์ด๋ ์ธํฌ ๋งค๊ฐ ๋ฉด์ญ์ ์ ๋ํ ์ ์์์ ์ฆ๋ช ํ์ด์. ์์ผ๋ก๋ ์ด ๊ธฐ์ ์ ์ด์ฉํด ์ํ๋ฆฌ์นด ๋ผ์ง์ด๋ณ(ASF)์ด๋ ์ ์ข ์กฐ๋ฅ ์ธํ๋ฃจ์์์ ๊ฐ์ ๋ค๋ฅธ ๊ฐ์ถ ์ง๋ณ์๋ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ง์ถคํ ๋ฐฑ์ ์ ์ค๊ณํ ์ ์์ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ผ์. ๋ํ, ์ ๋นํดํด ๊ธฐ๋ฐ ํญ์ ์ค๊ณ๋ ์ธ๊ฐ์ฉ ์ ํญ์ ๋ฐฑ์ ์ด๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ฑ ์งํ ๋ฐฑ์ ๊ฐ๋ฐ์๋ ์ ์ฉ ๊ฐ๋ฅํด, ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฑ์ ๊ฐ๋ฐ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ํฌ๊ฒ ๋จ์ถ์ํฌ ์ ์ฌ๋ ฅ์ด ์์ฃ . ํ์ฌ ๊ตญ๋ด์ธ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด๊ณผ ํ๋ ฅํด ์์ ์ฑ ๋ฐ ๋๋ ์์ฐ ๊ณต์ ์ ๊ฒ์ฆ ์ค์ด๋ฉฐ, ์์ ํ๊ฐ ์ด๋ฃจ์ด์ง๋ฉด ์ ์ธ๊ณ ๋ผ์ง ์ฐ์ ์ ์ฐ๊ฐ ์์ค์ ์์ญ์ต ๋ฌ๋ฌ ์์ค์ผ๋ก ๊ฐ์์ํฌ ์ ์์ ๊ฑฐ์์. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก๋ mRNA์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ถํด ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ฒฐํฉํ ์ด ํ์ ์ ์ธ ์ ๊ทผ๋ฒ์ด ๋ฐฑ์ ๊ณผํ์ ์๋ก์ด ํ์ค์ด ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ๋์์.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํด๊ฒฐํ๋ ค๋ ์ง์ง ๋ฌธ์ ๋ ๋ผ์ง์ด๋ณ(CSF)์ผ๋ก ์ธํ ์ ์ธ๊ณ ๋ผ์ง ์ฌ์ก ์ฐ์ ์ ์ฐ๊ฐ 20์ต ๋ฌ๋ฌ ์ด์ ์์ค๊ณผ ๊ธ๊ฒฉํ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ณ์ด๋ก ๊ธฐ์กด ๋ฐฑ์ ์ด ๋ณดํธ ํจ๊ณผ๋ฅผ ์์คํ๋ค๋ ์ ์ด์์. ์ง๊ธ๊น์ง๋ E2 ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ธฐ๋ฐ ์๋ธ์ ๋ ๋ฐฑ์ ์ด ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์ถฉ๋ถํ ์ ๋ํ์ง ๋ชปํ๊ณ , ๋ณ์ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๋ํ ์ ์ํ ๋์์ด ์ด๋ ค์์ ํ์ฅ์ ์ ์ฉํ๊ธฐ์ ํ๊ณ๊ฐ ์์์ด์. ์ฐ๋ฆฌ๋ mRNA-LNP์ ์ ๋นํดํด ํ๊ทธ๋ฅผ ๊ฒฐํฉํด ํญ์์ ํ๋กํ ์์ข ๋ถํด์ MHC I ๊ต์ฐจ ์ ์๋ฅผ ์ด์งํจ์ผ๋ก์จ, ๊ธฐ์กด ํ๊ณ๋ฅผ ๋ฐ์ด๋๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์ธํฌ ๋งค๊ฐ ๋ฉด์ญ์ ์ป๋ ๋ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋ง๋ จํ์ด์. ์ด ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋ผ์ง ์ฌ์ก์ ์ฒด๊ฐ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฐ์ ์ ์ ์ผ๋ณ ํ์ฐ์ ๋ง์ ์ฐ๊ฐ ์์ญ์ต ๋ฌ๋ฌ ์์ค์ ๋ฐฉ์งํ๊ณ , ๋ฐฑ์ ๊ฐ๋ฐ ๊ธฐ๊ฐ์ ๋ช ์ฃผ์์ ๋ช ๋ฌ๋ก ๋จ์ถ์์ผ ๋น ๋ฅธ ๋์์ด ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ๋ง๋ค ๊ฑฐ๋ ์. ์์ผ๋ก๋ ์ด ํ๋ซํผ์ ๋ค๋ฅธ ๊ฐ์ถ ์ง๋ณ์ด๋ ์ธ๊ฐ์ฉ mRNA ๋ฐฑ์ ์๋ ์ ์ฉํด, ์ ์ธ๊ณ์ ์ธ ๋ฐฑ์ ๊ฐ๋ฐ ํจ๋ฌ๋ค์์ ํ์ ํ ์ ์์ ๊ฑฐ์์.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์บก์, ์ธํฌ ์๋์ง ์๊ธฐ๋ฅผ ๋ง๋๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ ๊ณผ์ ์ฐ๋ฆฌ ๋ชธ์ ์๋์ง ๊ณต์ฅ์ธ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์๊ฐ ์์๋๋ฉด ์ธํฌ ์ ์ฒด๊ฐ ํผ๋ก์ ์ฌ๋ง ์ํ์ ๋น ์ง๋ฉฐ, ํนํ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ์ ๊ทผ์ก์ธํฌ๋ ์๋์ง ๋ถ์กฑ์ ๋งค์ฐ ๋ฏผ๊ฐํฉ๋๋ค. ๊ธฐ์กด ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์์๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์๋ฅผ ์ง์ ๋ณต๊ตฌํ๊ฑฐ๋ ์ ๊ฑฐํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด ์ ํ์ ์ด์๊ณ , ROS(ํ์ฑ์ฐ์)์ ATP ๊ฐ์๊ฐ ์ ์ํ์ ์ผ์ผํค๋ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ์ง ๋ชปํ์ต๋๋ค. ํนํ PINK1โPARKIN ์ ํธ๊ฐ ํ์ฑํ๋ ๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์๊ฐํฌ์์ด ์ด์ง๋์ง๋ง, ๊ณผ๋ํ ์๊ฐํฌ์์ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ์ ๊ฐ์ํํ๋ ์ญ์ค์ ์ธ ์ํฉ์ด ๊ด์ฐฐ๋์์ต๋๋ค. ์ด์ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์์ฒด๋ฅผ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๋ณดํธํ๊ณ ๊ธฐ๋ฅ์ ํ๋ณต์ํฌ ์ ์๋ ์๋ก์ด ๊ตฌ์กฐ, ์ฆ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์บก์์ ์ค๊ณํ๋ค๋ฉด ์๋์ง ์๊ธฐ๋ฅผ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ์ํํ ์ ์์ง ์์๊น ํ๋ ๊ฐ์ค์ ์ธ์ ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฉ๋ฒ๊ณผ ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ธ๊ณต ๋ฆฌํฌ์ข๊ณผ VDAC1(์ ์ ์์กด์ฑ ์์ด์จ ์ฑ๋) ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ฒฐํฉํด ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ธ๋ง์ ์์ ๋จ๋ฐฑ์งโ์ง์ง ๋ณตํฉ์ฒด๋ฅผ ํ์ฑํ๊ณ , ์ด๋ฅผ '๋ฏธํ ์บก์'์ด๋ผ ๋ช ๋ช ํ์ต๋๋ค. ๋ฏธํ ์บก์์ ํํจ์จ๋ณ ๋ชจ๋ธ ๋ง์ฐ์ค ์ ๊ฒฝ์ธํฌ์ ์ ๋ฌํ์ ๋, ์บก์์ด ์ธ๋ง์ ๋ถ์ฐฉ๋์ด OPA1๊ณผ ์ํธ์์ฉํ๋ฉด์ ๋ง ์ ์ ์ ์ง์ ATP ํฉ์ฑ์ ํฌ๊ฒ ๊ฐ์ ํ๋ค๋ ๊ฒ์ด ํ๊ด ์ธก์ ์ผ๋ก ํ์ธ๋์์ต๋๋ค. ์บก์ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์ธํฌ์์๋ ROS ์์ฑ์ด 45% ๊ฐ์ํ๊ณ , PINK1โPARKIN ๋งค๊ฐ ์๊ฐํฌ์ ์ ํธ๊ฐ ์ต์ ๋ผ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋คํธ์ํฌ๊ฐ ์ฌ๊ตฌ์ฑ๋๋ฉฐ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ๋ฅ ์ด ์ ๋ฐ ์ดํ๋ก ๋จ์ด์ก์ต๋๋ค. ๋ํ ์ธ๊ฐ iPSCโ์ ๋ ์ฌ๊ทผ์ธํฌ์ ๋์ผํ ์บก์์ ์ ์ฉํ์ ๋, ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋ง ์ ์๊ฐ 30% ์์นํ๊ณ ์์ถ ๊ฐ๋๊ฐ 20% ํฅ์๋๋ ๋ฑ ๊ธฐ๋ฅ ํ๋ณต ํจ๊ณผ๊ฐ ์ฌํ๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๋ณดํธ๋ง์ด ์ ์์ ๋ฌ๊ณ(ETC)๋ฅผ ์์ ํ์์ผ ATP synthase์ ๋ณตํฉ์ฒด IยทIIIยทIV๋ฅผ ๋ณดํธํจ์ผ๋ก์จ ์๋์ง ์์ฐ์ ํ๋ณต์ํค๋ ์๋ก์ด ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ ์ํ๋ค๋ ์ ์์ ํฐ ์๋ฏธ๋ฅผ ๊ฐ์ง๋๋ค. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ๋ฏธํ ์บก์ ๊ธฐ์ ์ด ์์ฉํ๋๋ค๋ฉด, ํ์ฌ 2์ฒ์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ์ ์ ๊ฒฝํดํ์ฑ ์งํ ์น๋ฃ ์์ฅ์์ ๊ธฐ์กด ์ฝ๋ฌผ ๋๋น ๋ถ์์ฉ์ด ์ ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์น๋ฃ ์ต์ ์ผ๋ก ํฐ ํ์ฅ์ ์ผ์ผํฌ ์ ์์ต๋๋ค. ์ ์ฝ์ฌ๋ค์ด ์งํ ์ค์ธ ํํจ์จ๋ณ 1์ ์์์ํ๊ณผ ALS 2์ ์ํ์ ์บก์์ ๋ณ์ฉํ๋ค๋ฉด, ์น๋ฃ ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ด 15~20% ์์นํ๊ณ ์น๋ฃ ๊ธฐ๊ฐ์ด ํ๊ท 6๊ฐ์ ๋จ์ถ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์์ธก๋ฉ๋๋ค. ์บก์ ์ ์กฐ ๊ณต์ ์ด ๋ฆฌํฌ์ข ๊ธฐ๋ฐ์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ ์์ฐ์ด ๋น๊ต์ ์ฉ์ดํ๊ณ , FDA๊ฐ ์น์ธํ LNP ํ๋ซํผ๊ณผ ์ ์ฌํ ๊ท์ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ํ์ฉํด ๋น ๋ฅธ ์ํ ํ๊ฐ๋ฅผ ๊ธฐ๋ํ ์ ์์ต๋๋ค. ํฅํ ์บก์ ๋ด๋ถ์ ํญ์ฐํ ํจ์ SOD2๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ DNA ๋ณต๊ตฌ ํจ์ POLG๋ฅผ ํ์ฌํด ๋ง์ถคํ ๋ณตํฉ ์น๋ฃ๋ฅผ ๊ตฌํํ๋ค๋ฉด, ๊ฐ์ธ๋ณ ์ ์ ์ ๋ณ์ด์ ๋ง์ถ ์ ๋ฐ ์ํ ์๋๋ฅผ ์๋น๊ธธ ์ ์์ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๊ธฐ๋ฅ์ด ๋จ์ด์ง๋ฉด ํํจ์จ๋ณ, ์์ธ ํ์ด๋จธ ๋ฑ ์ ๊ฒฝํดํ์ฑ ์งํ์ด ๊ธ๊ฒฉํ ์งํ๋ผ ํ์์ ๊ฐ์กฑ์๊ฒ ํฐ ๊ณ ํต์ ์๊ฒจ์ฃผ๊ณ , ํ์ฌ ์น๋ฃ๋ฒ์ ์ฆ์ ์ํ์ ๋จธ๋ฌผ๋ฌ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์์ธ์ ํด๊ฒฐํ์ง ๋ชปํ๊ณ ์์ด์. ๊ทธ๋์ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ ํญ์ฐํ์ ํฌ์ฌ๋ ์ ์ ์ ํธ์ง ๊ฐ์ ์ ๊ทผ๋ฒ์ ์๋ํ์ง๋ง, ROS๋ฅผ ์์ ํ ์ต์ ํ๊ฑฐ๋ ์์๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ๋ฐ๋ ํ๊ณ๊ฐ ์์๊ณ , ์์ ๋จ๊ณ์์ ๋ถ์์ฉ์ด๋ ์ ๋ฌ ํจ์จ ๋ฌธ์ ๋ก ์ข์ ๋ ์ฌ๋ก๊ฐ ๋ค์ ๋ณด๊ณ ๋์์ด์. ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ธ๋ง์ ์์ ๋จ๋ฐฑ์งโ์ง์ง ์บก์์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๋ถ์ํด ์ ์์ ๋ฌ๊ณ๋ฅผ ์ง์ ๋ณดํธํ๋ ์๋ก์ด ์ ๋ต์ ์ ์ํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ๊ธฐ์กด ํํ์ ๋ฐฉ๋ฒ๊ณผ๋ ๋ฌ๋ฆฌ ์ธํฌ ๋ด ํ๊ฒฝ์ ๊ต๋ํ์ง ์๊ณ ์๋์ง ์์ฐ์ ํ๋ณต์ํค๋ ํ๊ธฐ์ ์ธ ๋ํ๊ตฌ๊ฐ ๋ผ์. ์ด ๊ธฐ์ ์ด
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝAPOL1 ๋ณ์ด์ ์ ์ฅ ์งํ, ๋จ๋ฐฑ์ง ์งํ๋ก ๋ฏธ๋ฆฌ ์ก๋๋ค
APOL1 ๋ณ์ด๊ฐ ์ด๋ํ๋ ์ ์ฅ ์งํ์ ์จ์ ์ํ APOL1(G1ยทG2) ๋ณ์ด๊ฐ ์ํ๋ฆฌ์นด๊ณ ๋ฏธ๊ตญ์ธ์๊ฒ ์ฌ๊ตฌ์ฒด ์์ถ์ ์ผ์ผํค๋ ์ฃผ์ ์์ธ์ด๋ผ๋ ์ฌ์ค์ ์๋ ค์ก์ง๋ง, ์ธ์ ๋ณ์ด ์งํ๋๋์ง๋ฅผ ์ ํํ ์์ธกํ๊ธฐ๋ ์ด๋ ค์ ์ด์. ํนํ ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ํ ๊ฒ์ฌ๋ง์ผ๋ก๋ ๋จ๋ฐฑ๋จ ๋ฐ์ ์์ ์ด๋ ์ฌ๊ตฌ์ฒด ์ฌ์ ํ ์๋๋ฅผ ๊ตฌ๋ถํ์ง ๋ชปํด ํ์ ๋ง์ถค ๊ด๋ฆฌ์ ํฐ ๊ณต๋ฐฑ์ด ์์์ด์. ์ด๋ฌํ ์ํฉ์์ ์ ์ฅ ์กฐ์ง์ ๋ฏธ์ธ ํ๊ฒฝ์ ๋ฐ์ํ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฐํ ํจํด์ ํฌ์ฐฉํ๋ ๊ฒ์ด ์๋ก์ด ๋์ ๊ณผ์ ๋ก ๋ ์ฌ๋์ด์. ํ์ง๋ง ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์์ฒ ์ข ์ด ๋์์ ๋ณ๋ํ๋ฏ๋ก, ๊ณ ๊ฐ๋ ์ง๋ ๋ถ์๊ธฐ์ ๋๊ท๋ชจ ์ฝํธํธ๊ฐ ์์ผ๋ฉด ์๋ฏธ ์๋ ์ ํธ๋ฅผ ์ฐพ์๋ด๊ธฐ ํ๋ค์์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด๋ฌํ ๊ธฐ์ ์ ยทํต๊ณ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ๊ทน๋ณตํ๊ณ , APOL1 ๋ณ์ด์ ์ฐ๊ณ๋ ๋ณ๋ฆฌ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ถ์ ์์ค์์ ํด์ํ๊ณ ์ ํ์ด์. ๋จ๋ฐฑ์ง๊ตฐ ๊ธฐ๋ฐ ์์ธก ๋ชจ๋ธ ๊ตฌ์ถ๊ณผ ํต์ฌ ์ ํธ๋ง ์ฐ๊ตฌ์ง์ 1,200๋ช ์ APOL1 ๋ณด์ ์๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ํ์ฒญ ๋จ๋ฐฑ์ง์ LCโMS/MS ๊ธฐ๋ฐ ์ ๋ ํ๋กํ์ผ๋งํ๊ณ , 3,500๊ฐ ์ด์์ ํฉํ์ด๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ์ ํ์ด์. ์ดํ LASSOยทElastic Net ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ํ์ฉํด ๋จ๋ฐฑ์ง๊ตฐ ์ค์์ ์ ์ฅ ์์๊ณผ ๊ฐ์ฅ ๊ฐํ๊ฒ ์๊ด๋ 27๊ฐ ํ๋ณด๋ฅผ ์ ๋ณํ๊ณ , ์ด๋ค ์ค APOL1โ์ฐ๊ด ์๊ทธ๋์ธ NFโฮบB(p65) ํ์ฑํ์ ๋ณด์ฒด C3 ์ ๊ตฌ์ฒด๊ฐ ๋์ ๋์์ด์. ํนํ, APOL1 ๋ณ์ด ์ธํฌ์ฃผ์์ ๊ด์ฐฐ๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์คํธ๋ ์ค ๋ง์ปค์ธ PGCโ1ฮฑ ๊ฐ์์ ์ฐ๊ฒฐ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋คํธ์ํฌ๊ฐ ์์ธก ์ ํ๋๋ฅผ 15% ๋์ด์ฌ๋ ธ์ด์. ์ ๋ณ๋ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค๋ค์ ์กฐํฉํ ์ ์ ๋ชจ๋ธ์ ROC AUC 0.92๋ฅผ ๊ธฐ๋กํ์ผ๋ฉฐ, ๊ธฐ์กด ์ ์ ํ ๊ธฐ๋ฐ ์ํ๋์ ๋น๊ตํด 3๋ ์ด๋ด ์ ์ฅ ๊ธฐ๋ฅ ์ ํ๋ฅผ 2๋ฐฐ ์ด์ ์กฐ๊ธฐ์ ํ์งํ์ด์. ์ด ๊ณผ์ ์์ ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ๋ฐฑ์งโ๋จ๋ฐฑ์ง ์ํธ์์ฉ ์ง๋์ KEGG ๊ฒฝ๋ก ๋ถ์์ ํตํด APOL1 ๋ณ์ด๊ฐ JAKโSTAT์ MAPK ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊ต์ฐจ ํ์ฑํํ๋ค๋ ์๋ก์ด ์ฐ๊ฒฐ ๊ณ ๋ฆฌ๋ฅผ ๋ฐ๊ฒฌํ์ด์. ์๋ก์ด ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค์ ์ธํฌ ์์ค ๋ณ๋ฆฌ ์ฐ๊ฒฐ ๋ชจ๋ธ์ ๋ ๋ฆฝ ์ฝํธํธ์ธ 500๋ช ๊ฒ์ฆ๊ตฐ์ ์ ์ฉํ์ ๋, ์ ์ฅ ์กฐ์ง์์ CD68โบ ๋์์ธํฌ์ ํ์ฑํ์ ์ฐ๊ด๋ CCL2ยทCXCL10์ด ๋์ ํ์์์ ์์ธก ์ ์๊ฐ ๊ฐ์ฅ ํฌ๊ฒ ์์นํ์ด์. ์ด๋ฌํ ํํ์ฃผ์ฑ๋ถ์ APOL1 ๋ณ์ด ํฌ๋์ธํฌ(podocyte)์์ TRPC6 ์ฑ๋ ๊ณผ๋ค ๋ฐํ์ ์ด์งํด ์ธํฌ๊ณจ๊ฒฉ ์ฌ๋ฐฐ์ด์ ์ผ๊ธฐํ๊ณ , ๊ฒฐ๊ตญ ์ฌ๊ตฌ์ฒด ์ฌ๊ณผ ์ฅ๋ฒฝ์ด ํ์ด๋๋ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ท๋ฐ์นจํ์ด์. ๋ํ, ํ์ฒญ์์ ๊ฒ์ถ๋ ์๊ทธ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ TIMPโ1ยทMMPโ9 ๋น์จ์ด ์์นํ๋ฉด ECM(์ธํฌ์ธ๊ธฐ์ง) ์ฌ๊ตฌ์ฑ์ด ๊ฐ์ํ๋ผ ์ฌ๊ตฌ์ฒด ๊ฒฝํ๊ฐ ์งํ๋๋ค๋ ์ฌ์ค์ด ์ถ๊ฐ๋ก ๋ฐํ์ก์ด์. ์ด๋ฌํ ๋ถ์ ์๋ช ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๋ง๋ ์ํ ์ ์๋ ๊ธฐ์กด eGFR ๊ธฐ๋ฐ ์ถ์ ์น๋ณด๋ค 30% ๋์ ๋ฏผ๊ฐ๋๋ฅผ ๋ณด์์ผ๋ฉฐ, ์กฐ๊ธฐ ์น๋ฃ ๊ฐ์ ์ ์ฌ๊ตฌ์ฒด ์ฌ๊ตฌ์ฒด ๊ณ ํ์ ๊ฐ์ ํจ๊ณผ๊ฐ ํต๊ณ์ ์ผ๋ก ์ ์ํ์ด์. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ฐ๊ตฌํ์ APOL1 ๋ณ์ด์ ์ฐ๊ณ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋คํธ์ํฌ๊ฐ ๋ฉด์ญยท๋์ฌยท์ธํฌ ๊ณจ๊ฒฉ ์ ํธ๋ฅผ ๋์์ ์กฐ์ ํ๋ค๋ ๋ณตํฉ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ ์ํ๊ณ , ์ด๋ ์ฐจ์ธ๋ ์น๋ฃ ํ์ ๋ฐ๊ตด์ ์ค์ํ ๋จ์๋ฅผ ์ ๊ณตํ์ด์. ์์ ์ ์ฉ๊ณผ ๋ฏธ๋ ์น๋ฃ ์ ๋ต์ ์ ๋ง ์ด์ ์ด ํ๋กํ ์ค๋ฏน์ค ๊ธฐ๋ฐ ์ ์๋ ์์ ํ์ฅ์์ ํ์ก ๊ฒ์ฌ ํ ๋ฒ์ผ๋ก APOL1 ๋ณ์ด ํ์์ ์ ์ฅ ์ํ์ ์ ๋ฐํ๊ฒ stratifyํ ์ ์๊ฒ ํด์ค ์ ๋ง์ด์์. ํนํ, ํ์ฌ ์งํ ์ค์ธ Phase II ์์์ํ์์ ์ ์์ ๋ฐ๋ผ ACE ์ต์ ์ ์ SGLT2 ์ต์ ์ ๋ณตํฉ ์๋ฒ์ ๋ง์ถค ์ ์ฉํ๋ฉด 5๋ ๋ด ํฌ์ ํ์ ํ์ ๋น์จ์ 40% ์ด์ ๊ฐ์์ํฌ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์ ์๋๊ณ ์์ด์. ์ด์ ๋์์, ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ํจ๋์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ด ์ ์ฝ์ฌ์ ํ์ ์ ํตํด 2028๋ ๊น์ง ์ฒซ ๋ฒ์งธ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ IND ์ ์ฒญ์ ๋ชฉํ๋ก ์งํ ์ค์ด์์. ์์ฅ ์กฐ์ฌ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด APOL1 ๊ด๋ จ ๋ง์ฑ ์ ์ฅ ์งํ ์น๋ฃ์ ์์ฅ ๊ท๋ชจ๊ฐ 2025๋ ๊น์ง 8์ต ๋ฌ๋ฌ๋ฅผ ๋์ด์ค ๊ฒ์ผ๋ก ์์๋๋ฉฐ, ์กฐ๊ธฐ ์ง๋จ ๊ธฐ์ ์ด ๊ทธ ์ฑ์ฅ์ ํต์ฌ ๋๋ ฅ์ด ๋ ๊ฑฐ์์. ๋ฐ๋ผ์ ํฅํ ๋ค๊ธฐ๊ด ๋๊ท๋ชจ ์ฝํธํธ์ ์ ์ ์ฒดยท์ ์ฌ์ฒดยท๋์ฌ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํตํฉํ ๋ฉํฐ์ค๋ฏน์ค ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ด ๋ชจ๋ธ์ ๋์ฑ ์ ๊ตํํ๊ณ , ๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ์ ์ฅ ๋ณดํธ ์ ๋ต์ ์คํํ๋ ๋ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ์ญํ ์ ํ ์ ๋ง์ด์์.
๐ก APOL1 ๋ณ์ด๋ฅผ ๊ฐ์ง ์ฝ 1,300๋ง ๋ช ์ ์ํ๋ฆฌ์นด๊ณ ๋ฏธ๊ตญ์ธ๋ค์ ํ์ฌ ์ ์ฅ ๊ธฐ๋ฅ์ด ๊ธ๊ฒฉํ ์ ํ๋ ์ํ์ ๋ ธ์ถ๋ผ ์์ง๋ง, ๊ธฐ์กด ๊ฒ์ฌ๋ง์ผ๋ก๋ ์ธ์ ์น๋ฃ ์์ ์ ์ก์์ผ ํ๋์ง ์ ํํ ์ ์ ์์ด์. ๊ทธ๋์ ํ์ก ๋ด ํฌ๋ ์ํฐ๋ ๋๋๋ ์ ์ ํ ๊ฒ์ฌ๋ง ์ฌ์ฉํ์ ๋๋ ์กฐ๊ธฐ ๋จ๊ณ์ ๋ฏธ์ธ ์์์ ํฌ์ฐฉํ์ง ๋ชปํด, ์์์์๋ ์ด๋ฏธ ์งํ๋ ์ ์ฆํ๊ตฐ์ ์น๋ฃํ๊ฒ ๋๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๋๋ถ๋ถ์ด์์ด์. ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ 3,500๊ฐ ํฉํ์ด๋๋ฅผ ์ ๋ฐ ๋ถ์ํ๊ณ ๋จธ์ ๋ฌ๋์ผ๋ก 27๊ฐ์ ํต์ฌ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์กฐํฉํด ์์ธก ๋ชจ๋ธ์ ๋ง๋ค์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ๊ธฐ์กด ๋ฐฉ๋ฒ๋ณด๋ค 2๋ฐฐ ์ด์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ํ๊ตฐ์ ์๋ณํ ์ ์๊ฒ ํด์คฌ์ด์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, ์กฐ๊ธฐ ๋จ๊ณ์์ ๊ณ ์ํ ํ์๋ฅผ ์ ๋ณํ๋ฉด ACE ์ต์ ์ ์ SGLT2 ์ต์ ์ ๊ฐ์ ๊ธฐ์กด ์ฝ๋ฌผ์ ๋ง์ถคํ์ผ๋ก ํฌ์ฌํด 5๋ ๋ด ํฌ์ ํ์ ๋น์จ์ 30% ์ด์ ๋ฎ์ถ ์ ์๊ฒ ๋๋ฉด์ ์๋ฃ ๋น์ฉ๋ ์ฐ๊ฐ ์์ญ์ต ๋ฌ๋ฌ ์ ๊ฐ ํจ๊ณผ๊ฐ ๊ธฐ๋๋ผ์. ์์ผ๋ก๋ ์ด ํ๋กํ ์ค๋ฏน์ค ์ ์๋ฅผ ๋ค๊ธฐ๊ด ์์์ํ์ ์ ์ฉํ๊ณ , ์ ์ฝ ๊ธฐ์ ๊ณผ ํ๋ ฅํด ์๋ก์ด ์ ์ฅ ๋ณดํธ์ ๊ฐ๋ฐ์ ํ์ฉํจ์ผ๋ก์จ, 2030๋ ๊น์ง APOL1 ๊ด๋ จ ์ ๋ถ์ ํ์๋ฅผ 50% ์ด์ ๊ฐ์์ํค๋ ๋ชฉํ๋ฅผ ์คํํ ์ ์์ ๊ฑฐ์์.
Lancet๐ค AI ์์ฝ์ ์ ์ฒด ํ๋ช ์ ์ ๊ตฌ์, ์ ์ด ํฌ๋ ์ด๊ทธ ๋ฒคํฐ์ ์ถ๊ณผ ์ ์ฐ
๋ฐฐ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ : ์ธ๊ฐ ๊ฒ๋ ํ๋ก์ ํธ์ ํ๊ณ์ ์๋ก์ด ๊ฐ๋ฅ์ฑ 1970๋ ๋ ์ด๋ฐ, ์ ์ ์ฒดํ์ ์ ํ๋ Sanger(์น๊ฑฐ) ์ผ๊ธฐ์์ด ๊ธฐ์ ๊ณผ ๋์ ๋น์ฉ ๋๋ฌธ์ ์ธ๊ฐ ๊ฒ๋์ ์์ ํ๊ฒ ํด๋ ํ๋ ๊ฒ์ด ๊ฑฐ์ ๋ถ๊ฐ๋ฅ์ ๊ฐ๊น์ ์ด์. ๊ทธ๋ ๊ณผํ์๋ค์ DNA ์คํฉํจ์(DNA polymerase)์ ์ ํํ ๋ณต์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ด์ฉํด ์์ ๋ฏธ์๋ฌผ์ ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ๋จผ์ ํ์ด๋ณด์๋ ์ ๋ต์ ์ธ์ ์ด์. ํ์ง๋ง ๋ฏธ์๋ฌผ์ ํฌ๊ธฐ๊ฐ ์์๋ ์๋ฐฑ๋ง ๊ฐ์ ์ผ๊ธฐ์์ ์ ํํ ์ฝ์ด๋ด์ผ ํ๊ณ , ๊ธฐ์กด์ ํด๋ก ๊ธฐ๋ฐ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์๊ฐ๊ณผ ๋ ธ๋์ด ๋ง์ด ์์๋ผ ํฐ ๋์ ๊ณผ์ ๋ก ๋จ์์ด์. ์ ์ด ํฌ๋ ์ด๊ทธ ๋ฒคํฐ๋ ์ด๋ฌํ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ธฐ ์ํด ์ ์ฐํ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๊ณผ ๊ณ ์ ์๋ํ ์ฅ๋น๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ ์๋ก์ด ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ตฌ์ํ์ด์. ๊ทธ์ ๋ชฉํ๋ ์ธ๊ฐ ๊ฒ๋ ํ๋ก์ ํธ์ ๊ฒฝ์ํ ์ ์๋ ์์ ์ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๋ ๊ฒ์ด์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ์ํด์๋ ๋ฏธ์๋ฌผ ์ ์ ์ฒด์ ์์ ํ ์์ด ํ๋ณด๊ฐ ํ์์ ์ด์์ด์. ํ์ ์ ๋ฐฉ๋ฒ: ์ท๊ฑด ์ํ์ฑ๊ณผ ํฉ์ฑ ์๋ฌผํ์ ๊ฒฐํฉ ๋ฒคํฐ๋ 1995๋ ์ Mycoplasma genitalium(๋ง์ด์ฝํ๋ผ์ค๋ง ์ ๋คํฐ์)์ ์ ์ฒด ์ ์ ์ฒด๋ฅผ โ์ท๊ฑด ์ํ์ฑ(shotgun sequencing)โ์ด๋ผ๋ ๋ฌด์์ ํํธํ์ ์ฌ์กฐํฉ ์ ๋ต์ผ๋ก ๋ถ์ํ์ด์. ์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ DNA๋ฅผ ๋ฌด์์๋ก ์๋ผ๋ธ ๋ค, ๊ฐ ์กฐ๊ฐ์ ์คํฉํจ์ ์ฐ์๋ฐ์(PCR)์ผ๋ก ์ฆํญํ๊ณ , ๊ณ ์ฑ๋ฅ ์ปดํจํฐ๊ฐ ๊ฒน์น๋ ์์ด์ ๋ง์ถฐ ์ ์ฒด ์ง๋๋ฅผ ์ฌ๊ตฌ์ฑํ๋ ๋ฐฉ์์ด์์. ํนํ ๋ฒคํฐ๋ BAC(๋ฐํ ๋ฆฌ์ ์ธ๊ณต์ผ์์ฒด) ํด๋ก ์ ์ด์ฉํด ํฐ DNA ์กฐ๊ฐ์ ์์ ์ ์ผ๋ก ๋ณด๊ดํ๊ณ , Taq polymerase์ ์ด์์ ์ฑ์ ํ์ฉํด ๋น ๋ฅธ ์ฌ์ดํด๋ง์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ์ด์. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก 1995๋ ๋ฐํ๋ ์ฒซ ๋ฒ์งธ ๋ฏธ์๋ฌผ ์ ์ ์ฒด๋ 580kb์ ๋ฌํ๋ ์ผ๊ธฐ์์ด์ 12๊ฐ์ ๋ง์ ์์ฑํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ์ธ๊ฐ ๊ฒ๋ ํ๋ก์ ํธ๋ณด๋ค 10๋ฐฐ ๋น ๋ฅธ ์๋์์ด์. ์ด ์ฑ๊ณผ๋ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์์ ์ ๊ฐ์น๊ฐ ์์์ ์ ์ฆํ๊ณ , ์ดํ ๋ฒคํฐ๋ Celera Genomics(์ ๋ ๋ผ) ํ์ฌ๋ฅผ ์ค๋ฆฝํด ์ธ๊ฐ ๊ฒ๋์ ๊ฒฝ์์ ์ผ๋ก ํด๋ ํ๋ ค ํ์ด์. ํ๊ธ ํจ๊ณผ: ์์ ์ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ์ ํฉ์ฑ ์๋ฌผํ์ ์๋ ๋ฒคํฐ๊ฐ ๋ง๋ ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ ๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ์ฝ๋ฌผ ๊ฐ๋ฐ์ ํ์ํ ์ ์ ๋ณ์ด์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์์๋ฅผ ๋น ๋ฅด๊ฒ ํ์ํ ์ ์๊ฒ ํด์คฌ์ด์. ๋ํ ๊ทธ๋ ํฉ์ฑ ์๋ฌผํ(synthetic biology) ๋ถ์ผ์ ๋ฐ์ด๋ค์ด, ์ ์ฒด ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ํํ์ ์ผ๋ก ํฉ์ฑํ๋ โํฉ์ฑ ๊ฒ๋(synthetic genome)โ ํ๋ก์ ํธ๋ฅผ ์ถ์งํ์ด์. ์ด ํ๋ก์ ํธ์์๋ ๋ฆฌ๋ณด์(Ribosome)๊ณผ ์ ์ฌ์ธ์(transcription factor)๋ฅผ ์ฌ์ค๊ณํด ๋นํ์ค ์ฝ๋์ ์ฝ์ ํ๊ณ , RecA ๋จ๋ฐฑ์ง ๋งค๊ฐ ์ฌ์กฐํฉ์ ํตํด ์๋ก์ด ์ข ์ ๋ง๋ค์์ด์. 2010๋ ๋ฐํ๋ Mycoplasma mycoides JCVIโsyn1.0์ 1.08Mb์ ์ธ๊ณต ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ์ฝ์ ํด ์ด์์๋ ์ธํฌ๋ฅผ ๋ณต์ ํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ์ต์ด์ ์ธ๊ณต ์๋ช ์ฒด๋ผ ํ ์ ์์์ด์. ์ด๋ฌํ ํ์ ์ ๋ฐ์ด์ค์ ์ฝ, ํ๊ฒฝ ์ ํ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋์ฒด ์ฐ๋ฃ ์์ฐ ๋ฑ ๋ค์ํ ์ฐ์ ์ ์๋ก์ด ๋น์ฆ๋์ค ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ํ๋ฉฐ, ์ ์ ์ฒด ๊ธฐ๋ฐ ๊ฒฝ์ ๋ฅผ ์ด์งํ์ด์. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ์ ์ ๋ง: ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ์ ์ง์ ๊ฐ๋ฅํ ๋ฐ์ด์ค๊ฒฝ์ ์ค๋๋ CRISPRโCas9(ํฌ๋ฆฌ์คํผ-์นด์ค9)๊ณผ ๊ฐ์ ์ ๋ฐ ์ ์ ์ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ๋ฒคํฐ๊ฐ ๋ง๋ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ์ ํฉ์ฑ ๊ฒ๋ ํ๋ซํผ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ฐ์ ํ๊ณ ์์ด์. ์ด ๊ธฐ์ ์ ํ์ฉํ๋ฉด ํน์ ์งํ์ ์ผ์ผํค๋ ๋ณ์ด๋ฅผ ์ ํํ ๊ต์ ํ๊ฑฐ๋, ๋๊ท๋ชจ ๋ฏธ์๋ฌผ ๊ณต์ฅ์ ์ค๊ณํด ํ๋ผ์คํฑ ๋์ฒด ๋ฌผ์ง์ ์ ๋น์ฉ์ผ๋ก ์์ฐํ ์ ์๊ฒ ๋ผ์. ์์ฅ ์กฐ์ฌ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด 2025๋ ๊น์ง ํฉ์ฑ ๋ฐ์ด์ค ์์ฅ ๊ท๋ชจ๋ 150์ต ๋ฌ๋ฌ์ ์ด๋ฅผ ๊ฒ์ผ๋ก ์์๋๋ฉฐ, ๋ฒคํฐ์ ์ด๊ธฐ ์ฌ์ ๋ชจ๋ธ์ด ํ์ฌ ํฌ์์ ์ ์ฑ ์ ํต์ฌ์ด ๋๊ณ ์์ด์. ๋ฐ๋ผ์ ์์ผ๋ก์ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ธ๊ณต ์ ์ ์ฒด์ ์์ ์ฑ ๊ฒ์ฆ๊ณผ ์ค๋ฆฌ์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ ๋ง๋ จ์ ์ง์คํ๋ฉด์, ์ธ๊ฐ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ์ ์ ์ง์ ๊ฐ๋ฅํ ๋ฐ์ด์ค๊ฒฝ์ ๋ฅผ ๋์์ ๊ตฌํํ ์ ๋ง์ด์์. ๋ฒคํฐ๊ฐ ๋จ๊ธด ์ ์ ์ฒด ํ๋ช ์ ์ ์ฐ์ ์ฐจ์ธ๋ ๊ณผํ์๋ค์๊ฒ ๋ฌดํํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ด์ด์ฃผ๋ฉฐ, ์ฐ๋ฆฌ ๋ชจ๋๊ฐ ์ ์ ์์ ์ธ์ด๋ฅผ ์ฝ๊ณ ์ฐ๋ ์๋ก์ด ์๋๋ฅผ ๋ง์ดํ๊ฒ ํ ๊ฑฐ์์.
๐ก ์ค๋๋ ์ฐ๋ฆฌ๊ฐ ๊ฒช๊ณ ์๋ ์ง๋ณ ์ง๋จ๊ณผ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ๊ฐ๋ฐ์ ๋น ๋ฅด๊ณ ์ ๋ ดํ ์ ์ ์ฒด ํด๋ ์์ด๋ ์คํ๋๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ๋ฌธ์ ์์, ํนํ ์์ด๋ ํฌ๊ท์งํ ๊ฐ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ ํํ ๋ณ์ด ์ ๋ณด๋ฅผ ์ป๋ ๊ฒ์ด ์น๋ฃ ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ ํฌ๊ฒ ์ข์ฐํ๊ฑฐ๋ ์. ๊ธฐ์กด์๋ Sanger(์น๊ฑฐ) ๋ฐฉ์๊ณผ ์ ํ๋ ํด๋ก ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ ๋๋ฌธ์ ์ ์ฒด ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ํด๋ ํ๋ ๋ฐ ์๋ ์ด ๊ฑธ๋ฆฌ๊ณ ๋น์ฉ์ด ์์ต ์์ ๋ฌํ์ด์, ๊ทธ๋์ ๋ง์ ์ฐ๊ตฌ๊ธฐ๊ด์ด ํฌ๊ธฐํ๊ฑฐ๋ ๋ถ๋ถ์ ์ธ ๋ฐ์ดํฐ๋ง ํ๋ณดํ์์ด์. ์ ์ด ํฌ๋ ์ด๊ทธ ๋ฒคํฐ๋ ์ท๊ฑด ์ํ์ฑ๊ณผ ๊ณ ์ ์ปดํจํ ์ ๊ฒฐํฉํด 1995๋ ์ ๋ฏธ์๋ฌผ ์ ์ ์ฒด๋ฅผ 1๋ ๋ง์ ์์ฑํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ์ธ๊ฐ ๊ฒ๋ ํ๋ก์ ํธ๋ณด๋ค 10๋ฐฐ ๋น ๋ฅธ ์๋์๊ณ , ์ดํ ํฉ์ฑ ๊ฒ๋ ๊ธฐ์ ๊น์ง ํ์ฅ๋ผ ์๋ก์ด ์๋ฌผ์ฒด๋ฅผ ์ค๊ณํ ์ ์๋ ๊ธฐ๋ฐ์ ๋ง๋ จํ์ด์. ์ด ํ์ ๋๋ถ์ ํ์ฌ ๋ฐ์ด์ค์ ์ฝ ๊ธฐ์ ๋ค์ ํ์ ๋ง์ถคํ ์ฝ๋ฌผ ํ๋ณด๋ฅผ ์๊ฐ์ ์์ ์ ๋ณํ๊ณ , ํฉ์ฑ ๋ฐ์ด์ค ์์ฅ์ ์ฐํ๊ท 20% ์ฑ์ฅํด 2025๋ ์๋ 150์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ์ ์ด๋ฅผ ์ ๋ง์ด์์. ์์ผ๋ก๋ CRISPR์ ์ธ๊ณต ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ํ์ฉํด ์ง๋ณ ์น๋ฃ์ ์นํ๊ฒฝ ๋ฐ์ด์ค ์ฐ๋ฃ ์์ฐ์ด ์ผ์ํ๋ ๊ฒ์ด๋ฉฐ, ์ด๋ฌํ ํ๋ฆ์ ์๋ก์ด ์ฐ์ ์ํ๊ณ์ ๊ท์ ์ฒด๊ณ์ ์ฌ์ ๋น๋ฅผ ์ด๋ฐํ ๊ฑฐ์์.
- PNAS๐ค AI ์์ฝ
์นด๋ฐํ๋ด ๋ด์ฑ ํ๋ ด๊ฐ๊ท ์ ์์กด ์ ๋ต: TadA ๋งค๊ฐ RNA ํธ์ง์ด ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ฌ๋ฐฐ์ ํ๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ: ์ ์ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ ์น๋ช ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋์ ์นด๋ฐํ๋ด ๋ด์ฑ๊ท R&D์ ๋์ฌ ๊ฐ์์ฑ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ ์ ์ด๊ณ ์ ์ ์ธ ์ ์ ์ฒด ๋ณ์ด ๋ถ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ ์ฌ ํ ์กฐ์ ๋จ๊ณ์์ ์ผ์ด๋๋ ๊ฐ์ญ์ RNA ํธ์ง์ ๋ณ๋์ฑ์ ๋ชจ๋ธ๋งํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๋๋ค. ํนํ ์นด๋ฐํ๋ด ๋ด์ฑ ํด๋ ๋ธ์์๋ผ ํ๋ ด๊ท (CRKP)์ ์์ฃผ ๋ด ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ์ ์ ๋ฐ ์ฝ๋ฌผ ์์ฐฉ ๋ฐ์์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ํ์์ ์์ธกํ ์ ์์ด R&D ๋จ๊ณ์์ ์ ํจ ์์ฐฉ ๋๋ ์ฌ์์ ์ง์์ ์ผ๋ก ์คํจํ๋ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด ์กด์ฌํด ์์ต๋๋ค. ๋ด์ฑ๊ท ์ ์์ฃผ ๋ฉด์ญ๊ณ์ ์ฐํ ์คํธ๋ ์ค ํ์์ tRNA ํ์๋ฏธ๋ ธํ ํจ์์ธ TadA์ ๋น์ ์์ ํ์ฑํ๋ฅผ ์ ๋ํ๊ณ , ์ ์ฌ ์ธ์์ธ PncR ๋ฐ ๋ฐ์ ์กฐ์ ๊ธฐ์ธ DcuR ๋ฑ ํต์ฌ ์ ์ฌ์ฒด์ ํน์ ์๋ฐ๋ ธ์ ์๋ฆฌ๋ฅผ ์ด๋ ธ์ ์ผ๋ก ํธ์ง(A-to-I editing)ํ์ฌ ๋์ฌ ๊ฐ์์ฑ์ ํ๋ํฉ๋๋ค. ๊ณ ์ ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ๋ฐฉ์์ ์ด๋ฌํ ์ผ์์ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ๊ณผ ์ฐํํ์ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ๋ฐฐ์ ํ์ฌ ์์์ฑ ํ์ ์ ์์ฐํ๋ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ ธ์ถํ์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: TadA-RNA ๋ณตํฉ์ฒด ํ์๋ฏธ๋ ธํ ์์ ์๋์ง ๋ฏธ๋ถ ์ค์บ ๋ฐ ๋จ์ผ ์ธํฌ ํด์๋ ์ ์ฌ์ฒด ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ 3์ฐจ์ RNA ๊ตฌ์กฐ ์์ธก ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๊ณผ ๋ถ์ๅๅํ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ํตํด TadA ๋จ๋ฐฑ์ง์ด PncR ๋ฐ DcuR ํ์ ๋ฃจํ์ ๊ฒฐํฉํ๋ ํ์ฑํ ์์ ์๋์ง ์ํ ๋ณํ๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ์ต๋๋ค. ๋ํ ์ ์ฌ์ฒด ํธ์ง์จ ๋ณํ๋ฅผ ์๊ณ์ด ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์๋ก ํ๋ ๊ณ ์ฐจ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ๋ฅผ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. ์ด ํ๋ซํผ์ ๊ธฐ์ฑ์ ๋จ์ ๋ฐํ๋ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ์ฌ, TadA ๊ณผ๋ฐํ์ ๋ฐ๋ฅธ A-to-I ํธ์ง๋ฅ ์ฆ๊ฐ๊ฐ ํญ์ฐํ ๋์ฌ ์ฐ๋ฌผ์ธ NADPH์ ์์ฑ ๋ฐ TCA ํ๋ก ๋ด ๋ฐ์ ์๋ ์์์ ๊ฐ์ญ์ ๋ณ๋์ ์ ๋ํ๋ ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ๋ช ํํ ๊ท๋ช ํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ฐํ ์คํธ๋ ์ค ์กฐ๊ฑด ํ์์ ์นด๋ฐํ๋ด ๋ด์ฑ๊ท ์ ์ง๋ฐฐ์ ํด๋ก ๋ค์ด ์ฐ์ ์ข ์ผ๋ก ์์กดํ๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ ์ฐ ์ค๋ฏน์ค ์ํคํ ์ฒ๋ก ์ ์ฆํ ์ฑ๊ณผ์ ๋๋ค. TadA ๋งค๊ฐ ๋์ฌ ์ฐํํ์ ๊ฒฝ๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ ์ถ์ ๋ ์์ ๋ถ๋ฆฌ์ฃผ๋ค์ TadA ํธ์ง ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์นด๋ฐํ๋ด ๋ด์ฑ๊ท ์ ๋์ฌ ํญ์์ฑ ์กฐ์จ ๋ฅ๋ ฅ์ ์ ๋ ํ๊ฐํ๋ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝํ์ต๋๋ค. ๋ณธ ๋ชจ๋ธ์ ํญ์์ ๋ฐ ํ์ฑ์ฐ์์ข ๋ ธ์ถ ์กฐ๊ฑด์์ PncR๊ณผ DcuR์ ํธ์ง ์ ๋ํ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ํ ๋จ๋ฐฑ์ง(Isoform) ์์ฑ ์๋๋ฅผ ๋งค๊ฐ ๋ณ์๋ก ์ทจ๊ธํฉ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ํญ์ฐํ ๋์ฌ์ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ์ธ์์ ์ผ๋ก ์ ํด๋จํ ํน์ ๋ค์ดํด๋จํํจ์ผ๋ก์จ ์ธ๊ท ์ด ๋ณ์น์ ์ธ ํ๊ฒฝ ์คํธ๋ ์ค ์์์๋ ์ ํจํ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์ ์งํ๋ ์๊ณ์น๋ฅผ ๋งคํํ ์ ์๊ฒ ๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์ ์ ์ ยท์ ์ฌ์ ์ธต๋ณํ ์ฒด๊ณ๋ ํน์ ์์ ๋ถ๋ฆฌ์ฃผ์ ๊ฐ์ผ ๊ฑฐ๋์ ํ์ ๊ฐ๊ณ ๋ฐ ์ ์ ์ํ์ ๋ง์ถฐ ์ ๋ ฌํ ์ ์๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ์ ๊ณตํ๋ฉฐ, ์ฝ๋ฌผ ๋ด์ฑ ๊ทน๋ณต์ ์ํ ์ฐจ์ธ๋ ๋ณตํฉ ์ฒ๋ฐฉ์ ํ์ ํ ํจ์จ์ ํ ๋จ๊ณ ๋์ด์ฌ๋ ธ์ต๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ํผํธ๋์คํฌ๋ฆฝํ ๋ฏน์ค ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ํญ์์ ๋ด์ฑ ์ ์ด R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ธ ์ฌํ ๋์ฆ ์ฒด๊ณ์์ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๋ชจ๋ธ ๊ธฐ๋ฐ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ํผํธ๋์คํฌ๋ฆฝํ ๋ฏน์ค ์ค๊ณ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํฉ๋๋ค. ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ ์ฝ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์, TadA ๋งค๊ฐ ๋ณ๋ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ง์ ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๊ฐ ์ ๋กํ๋ ์ ํจ ๋ฌผ์ง ์ ๋ณ์ ์๋ํํ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์ ์ฐ ์ฅ๋ฒฝ์ ๊ตฌ์ถํฉ๋๋ค. ์ด ๊ธฐ์ ์ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ท๊ฒฉ์ ์ถฉ์กฑํด ์ค์ ์์ ์ ์ฉ์ ๊ฐ์ํํฉ๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋ฏธ๊ตญ FDA ๋ฑ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์(IND) ์ ์ฒญ ๋ฐ cGMP ๊ฐ๋ ์น์ธ์ ํ์ํ ๋ถ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฆ ๋ฐ์ดํฐ ์์ฑ์ ์๋ํํ์ฌ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถํ๊ณ ์์ ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ง์คํฐ ๋์งํธ ์์ฐ์ด ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ TadA ๋งค๊ฐ A-to-I RNA ํธ์ง์ ์ํ ์ธ๊ท ์ฐํํ์ ๋์ฌ ์ฌ๋ฐฐ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ํ์ฑ์ ์ฌ์ฒด ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ TadA ํจ์์ PncR/DcuR ํ์ ์ ์ฌ์ฒด ๊ฐ์ ํ์๋ฏธ๋ ธ ๋ฐ์ ์๋๋ก ์ AI ์ค์บ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ์นด๋ฐํ๋ด ๋ด์ฑ๊ท ์ฐ์ ๊ฐ์ผ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ํ์ ์์กด์จ ํ๋ณด ๋ฐ ์น๋ฃ ์ ํจ ๋๋ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค NCBI GenBank ๋ฐ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ํ์ ์ฒด๋ด ROS ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ฐ ์์ฃผ ๋์ฌ ํ๊ฒฝ์ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ํญ์ฐํ ์ฌ๋ฐฐ์ ์จ์ ํจ์์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ค์ ๋ด์ฑ๊ท ์ํผํธ๋์คํฌ๋ฆฝํฐ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ TadA์ A-to-I ํธ์ง๋ฅ ๋ฐ ๊ธฐ์ง ํ์๋ฏธ๋ ธ ์๋ ์์๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ ํจ ๋ฌผ์ง ์ ํด ํจ๋ฅ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ๋์๋ง์ข ๊ณต๊ฐ-๋ค์ค์ค๋ฏน์ค ์ํคํ ์ฒ: 7๋ฐฑ๋ง ์ธํฌ ํด์๋ ๊ธฐ๋ฐ ์ข ์ ๋ด์ฌ์ ์ด์ง์ฑ ๋ฐ ๊ธฐ์ง ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ์ฌ๊ตฌ์ฑ ํ๋ซํผ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ์กฐ์งํ์ ํํํ์ ํ๊ณ์ ์ ์ฑ ์ ํ ์์ธก์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๋์๋ง์ข (Meningioma) ์ง๋จ ๋ฐ ์ํ ๊ด๋ฆฌ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋, ๋๋ถ๋ถ ์์ฑ ์ข ์์ ์ธํ์ ๋ ๊ณ ์์ผ๋ฉด์๋ ํน์ ๊ฐ๊ณ ๋ด๋ถ์์ ๋๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ด๋ฐ๋๋ ์ ์ฑ ์ ํ(Malignant transformation) ๋ฐ ์ ๋ฐฉ์์ ์ฌ๋ฐ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ๋งคํํ์ง ๋ชปํ๋ค๋ ์ ์ด์์. ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ ๋ฒํฌ(Bulk) ์กฐ์ง ์๊ฒ์ด๋ ์ ํด์๋ ๋ฉด์ญ ์กฐ์ง ํํ ์ผ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ข ์ ์ธํฌ์ง๊ณผ ๊ธฐ์ง ๋ถํ(Stromal compartment) ๋ด๋ถ์ ์ ๋ณตํด ์๋ ๋ฏธ์ธํ ์ธํฌ ์ํ(Cellular states)์ ์ด์ง์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ํฌ์ฐฉํ์ง ๋ชปํด, ๋จ์ ์๊ฐ๋น ์ข ์ ์ฑ์ฅ ์๋๊ฐ ๊ธ๊ฒฉํ ์คํ์ดํฌํ๋ ์ ์ฌ์ ๊ณ ์ํ๊ตฐ ํ์์๊ฒ ์ ํจ ์น๋ฃ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ์กฐ์งํ์ ๊ณต๊ฐ ๊ตฌ์กฐ ์ ์ค์ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๊ณ ๋จํธ์ ์ธ ๋ณ๋ฆฌ ๋ฑ๊ธ ๋ถ๋ฅ์๋ง ์์กดํ๋ฉด์ ๋ฐ์ํ ์ํ ์์ธก ์คํจ ๋ณ๋ชฉ์, ํ์์ ๊ฐ์ญ์ ์ ๊ฒฝ๊ณ ํญ์์ฑ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํ๊ณ ๋ง์ถคํ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ํจ๋์ ๊ตฌ์ถํ๋ ๋ฐ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: 7๋ฐฑ๋ง ์ธํฌ ์ค์ผ์ผ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค ์ธ์ ๋ฐ ๊ณต๊ฐ ์ ์ฌ์ฒด ํตํฉ ์ง๋ ์ค์ฆ ์ง๋ 6์ 9์ผ Nature Genetics์ ์ ๊ฒฉ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ ์ ํ์ ๋จ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋ถ์(Single-cell transcriptomics)๊ณผ ๊ณต๊ฐ ์ ์ฌ์ฒด ๋ถ์(Spatial transcriptomics)์ ๊ฒฐํฉํ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค(Multi-omic) ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ฌ, 7๋ฐฑ๋ง ๊ฐ ์ด์์ ์ธํฌ๋ฅผ ์ ์ ์ด ์์ฐ๋ฅด๋ ๊ณ ํด์๋ ๋์๋ง์ข ๊ณต๊ฐ ์ธํฌ ์ง๋๋ฅผ ์ต์ด๋ก ๋์ ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ผ ํฝ์ ํด์๋ ํ์์ ์ข ์ ๋ด์ฌ์ ์ ์ ํ๊ณผ ๊ธฐ์ง ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๊ฐ์ ๋ค์ฐจ์ ๊ณต๋ถ์ฐ ํ ์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ์กฐ์ง ๋ฐฐ์น ๊ฐ ๋ณ์ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ธฐ์ฑ ์๊ท๋ชจ ๋จ์ผ์ธํฌ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ฉฐ, ์ข ์ ๋ด๋ถ ๋ฐ ์ฃผ๋ณ ์ธ์ ์กฐ์ง ํ์ ๊ตฌ์กฐ ํ์์ ์ ํ ์๋ก์ด ์ธํฌ ์ํ ๊ฐ๊ณ๊ฐ ์กด์ฌํจ์ ๊ท๋ช ํ์ผ๋ฉฐ, ๋ฉด์ญ์ธํฌ ์ด๋ ์ด์ ๋ ธํ ์ฌ์ ์์ธํฌ๊ฐ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ํธ ๊ต์ฐฉ๋๋ฉด์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(TME)์ ์นจ์ค์ฑ ์ํ๊ณ๋ก ์ฌ๊ตฌ์ฑํ๋ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ์ธ๊ณผ ๊ด๊ณ๋ฅผ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ผ๋ก ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. ๊ธฐ์ง ๊ตฌํ ์ธํฌ ์นจ์ค ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ๋๊ฐ๋ด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์๋ฆฝ๋ 7๋ฐฑ๋ง ์ค์ผ์ผ ๊ณต๊ฐ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ ๊ฑฐ์ ์ฆ์ ์ํ ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ด ํ๊ณ๋ฅผ ์๋ฒฝํ ์ํํ๋ ์ข ์ ๊ณํต๋ณ ์ํ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision stratification) ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์ด์. ํต์ฐ ๊ฐ์ญ ํ๋ก ๋ฐ ํ์ ์์๋ฅผ ํตํด ์ข ์ ์ฑ์ฅ์ ์ด์งํ๋ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ฑ ๋ฆฌ๊ฐ๋-์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํจ์ผ๋ก์จ, ๋ณ์น์ ํ๊ด ์ ์ ์๋ฐ ํ์์ ๊ฐ์ํ๋ ์ฃผ๋ณ ์ ๊ฒฝ ์กฐ์ง ๋ณดํธ ์๋ ์์๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ด์์ผ๋ก ์ํฅ ์กฐ์จ(Up-clamping)์์ผฐ์ง์. ์ด๋ฅผ ํตํด ํ์์ ์์ ์ ์ ์กฐ์ง ๋จ๋ฉด ์ ๋ ฅ๊ฐ๋ง์ผ๋ก๋ ํฅํ ์ฌ๋ฐ ์ํ ์ญ์น ์์น ํ๋กํ์ผ์ ์์ฒ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ ์ฐ ์ํ ์์ง์ ํ๋ณดํ์ผ๋ฉฐ, ๋ณต์กํ ๋๊ฐ๋ด ์ข ์ ์ ๊ธฐ์ฒด ๊ฐ๊ณ๊ฐ ๋ณ์น์ ๋์ฌ ์คํธ๋ ์ค ์์์๋ ์ ํจ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์์จ ์กฐ์จํ ์ ์๋ ๊ณ ํด์๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ๋ต๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ๊ฒฝ์ข ์ํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ๋์งํธ ์ค๋ฏน์ค ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ํํธ ๋ณธ ์ ํ ์ฝํ ๋ฐ ๊ณ์ฐ ์์คํ ์๋ฌผํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ๋์๋ง์ข ์น๋ฃ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ธ ์ฌํ ์ถ์ ์ฒด๊ณ์์ 'ํ์ ๊ณ ์ ์ 7๋ฐฑ๋ง ๊ณต๊ฐ ์ ์ ์ ๋๋์ค์ผ์ดํ ์ ์ฒด๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํ์ฌ ํ์ ์ธํฌ๊ตฐ ๊ฐ์์ฑ ํ ์๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ๊ฒฝ์ข ์ํ(Programmable Neuro-oncology) ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ๊ธ๋ก๋ฒ ํํฐ์ด ๋ณ์ ์ฝํธํธ์์ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ์ธํฐํ์ด์ค ์ฐ๋ ๋ฐ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์ฝ๋ฌผ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ์ธํฌ ์ํ๋ณ ๋ฐํ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์์ฉํ ์ ํจ์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ๋์๋ง์ข ๋ด์ฌ์ ์ด์ง์ฑ ํํ ์์๋ ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ ๋ฉด์ญ ๊ด๋ฌธ ์ต์ ์ ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ๋ซํผ์ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ๊ท๊ฒฉ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ฝ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ์์์ํ๊ณํ์(IND) ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ด๋ต๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋๊ท๋ชจ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์์ ์ ํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํฌ๊ทยท๋์น์ฑ ๊ณ ํ์ ์ ์ฝ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ๋์๋ง์ข ์ ๊ธฐ์ฒด์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ณ์น์ฑ์ผ๋ก ๋ํ๋๋ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ฑ ๋ง๋น ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ข ์ ์นจ์ค ๊ธ์ฆ ๋ฐ ์ฌ๋ฐ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ค์ง ์ธํฌ ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ 7๋ฐฑ๋ง ๊ฐ ์ด์์ ๋ํ ์ ์ ์ฒด ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ธ์ข ๋ณยท์ฐ๋ น๋ณ ์ ์ฌ ์ด์ง์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์ตํฉ ์ ํ์ ํ์ ์กฐ์ง ๋ด ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๊ณต๊ฐ ํ์ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ ์กฐ์ง์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
- Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ
์ฐ์ธ์ฆ ์ํ ์ ์ ์ฒด ์ ์ฐ ์ ๊ฒฝ๋ง ์ํคํ ์ฒ: In vivo AAV-Perturb-seq ์ต์ ํ ๊ธฐ๋ฐ GWAS ์ฐ๋ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ฐ ์ ์ฌ ์ ์ด ํ๋ก ์ค์ฆ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ์ ๊ฒฝ ํ๋ก ํด๋ฆฌ ๋ ธ์ด์ฆ์ GWAS ๋ค์ธ์์ฑ ์ํ ๋ถ์์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ฃผ์ ์ฐ์ธ ์ฅ์ (Major Depressive Disorder, MDD) ํ์์ ๋ณ์ธ ๊ท๋ช ๋ฐ ํ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋, ์ ์ฅ์ ์ ์ฒด์ฐ๊ด๋ถ์(GWAS)์ ํตํด ๋ฐ๊ตด๋ ์๋ง์ ์ํ ์ ์ ์ ๋ฐฐ๋ฆฌ์ธํธ(Variant)๋ค์ด ์ค์ ๋ ์กฐ์ง ๋ด๋ถ์ ๋ณต์กํ 3์ฐจ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๊ตฌ์กฐ ์์์ ์ด๋ค ์ธํฌ ์ ํ๋ณ(Cell-type specific) ์ ์ฌ์ฒด ๋ณ๋ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ ๋ํ๋์ง ์ ํํ ์ฐ๊ฒฐํ์ง ๋ชปํ๋ค๋ ์ ์ด์์. ๊ธฐ์กด์ ์ฒด์ธ(In vitro) ์ธํฌ์ฃผ ๋ชจ๋ธ์ด๋ ํด๋ฆฌํ ์ ์ ์ํ์ฑ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ ๊ธฐ์ ์ธ ๋๋ ํผ์ง ๋ฐ ํด๋ง ๋คํธ์ํฌ์ ๊ฐ์์ฑ ์ ํธ ์ ๋ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๋ณด์กดํ์ง ๋ชปํด, ๋จ์ ์๊ฐ๋น ์ ์ฌ์ฒด ๋ฒ์คํธ ์นด์ด๋คํฑ์ค๊ฐ ์๊ณก๋๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ์ ๊ฒฝ๊ณ์ ๊ณ ๋ ์ด์ง์ฑ ํ๋กํ์ผ์ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๊ณ ๋จํธ์ ์ธ ๋ฐํ๋ ๋น๊ต์๋ง ์์กดํ๋ฉด์ ๋ฐ์ํ ๊ธฐ๋ฅ์ ํ๊น ์ถ์ ์คํจ ๋ณ๋ชฉ์, ํ์์ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ ํญ์์ฑ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํ๊ณ ๋ง์ถคํ ์ค์ถ์ ๊ฒฝ๊ณ(CNS) ์ฝ๋ฌผ ์ค๊ณ ์์ง์ ๊ตฌ์ถํ๋ ๋ฐ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: In vivo AAV-Perturb-seq ๊ฐ๋ ๋ฐ 20๊ฐ ์ด์ GWAS ์ ์ ์ ์ ์ฌ ํ ์ ์ค์ฆ ์ง๋ 6์ 10์ผ Nature Genetics์ ์ ๊ฒฉ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ ์ ํ์ ๋จ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์๋ฐ๋ ธ๊ด๋ จ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(AAV) ๊ธฐ๋ฐ ์์ฒด ๋ด ์ญ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ซํผ์ธ in vivo Perturb-seq ๊ธฐ์ ์ ์ด๊ณ ํด์๋๋ก ์ต์ ํํ์ฌ, ๋ง์ฐ์ค ๋ ์กฐ์ง ๋ด๋ถ์์ 20๊ฐ ์ด์์ MDD gWAS ์ํ ์ ์ ์๋ฅผ ๋์ ๊ต์ ํ๊ณ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด(Single-cell transcriptome) ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ์ค์๊ฐ ๋๊ธฐํ ๋งคํํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ผ ๋ด๋ฐ ํด์๋ ํ์์ ๊ฐ์ด๋RNA(gRNA) ์ธ์ ์ ๋ฐ๋ฅธ ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ ๋ณ๋ ํ๋ญ์ค์ ๋ค์ฐจ์ ๊ณต๋ถ์ฐ ํ ์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ์กฐ์ง ๋ฐฐ์น ๊ฐ ๋ณ์ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ์ ์ ์ฒด ์ฃผ์ ์ ๋ ฌ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ฉฐ, ํน์ ์ฐ์ธ์ฆ ์ํ ์ ์ ์ ์๊ทน ํ์์ ๋๋ ํน์ ์ต์ ์ฑยทํฅ๋ถ์ฑ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ ๊ฐ๊ณ์ ์ ์ฌ ๋คํธ์ํฌ๊ฐ ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ์ฌํธ๋จ์ ๊ท๋ช ํ์ผ๋ฉฐ, ๊ธฐ์กด ์คํฌ๋ฆฌ๋์์๋ ์์ ํ ํ๋ฝํด ์๋ ๋ฏธ์ง์ ์ ๊ฒฝ ๊ธฐ๋ฅ ์ต์ ์ ํธ ๊ฒฝ๋ก(Inhibitory pathways)๋ฅผ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ผ๋ก ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. ์ ๊ฒฝ ๋คํธ์ํฌ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ ์๋ฆฌ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์๋ฆฝ๋ ์์ฒด ๋ด ์ญ๋ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ ๊ฑฐ์์ ํ๋ํ์ ํํํ ๋งค์นญ์ ํด์๋ ํ๊ณ๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ทน๋ณตํ๋ ํ์ ๋ ์กฐ์ง ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision stratification) ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์ด์. AAV-Perturb-seq ๋ฐ์ดํฐ์ธ์ ์ ํจ ๋๋ ํ์์ ์๋ ์ค ๊ฐ์์ฑ ์ ์ด ์ ์ฌ ๊ฐ์ ์๋ ์์๋ฅผ ์ ํด๋จํ(Up-clamping)ํ๊ณ ํน์ ์์ฉ์ฒด ์ฑ๋ ๊ฐ์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํ์ฌ, ์ ์ ์ ๊ฒฐํจ์ผ๋ก ์ด๋ฐ๋๋ ์ ๊ฒฝ๋ง ํ์ฐ ์ ๋์ฑ ์ ๊ฒฝ์ผ์ฆ ๊ฐ์๋ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จํ์ง์. ์ด๋ฅผ ํตํด ๋ง์ฐ์ค ๋์ ํน์ ํด๋ง ๊ตฌ์ญ ์ ๋ ฅ๊ฐ๋ง์ผ๋ก๋ ํน์ ์ ์ ์ ๋ ธํฌ์์(KO) ํ์์์ ์ ์ฌ์ฒด ํ๋ฝ ์๊ณ๊ฐ ๊ณก์ ์ ์ญ์ฐํ๋ ์ํ ์์ง์ ํ๋ณดํ์ผ๋ฉฐ, ๋ณต์กํ ์ ์ ์งํ ์ ๊ธฐ์ฒด ๊ฐ๊ณ๊ฐ ๋ณ์น์ ํ๊ฒฝ ์คํธ๋ ์ค ์์์๋ ์ ํจ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์์จ ์กฐ์จํ ์ ์๋ ๊ณ ํด์๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ๋ต๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ์ํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๊ฒฝ ์ค๋ฏน์ค ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ํํธ ๋ณธ ์ ํ ์ฝํ ๋ฐ ๊ณ์ฐ ์์คํ ์ ๊ฒฝํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ํญ์ฐ์ธ์ ๋ฐ๊ตด ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ธ ์ฌํ ์ฆ์ ์ํ ์ฒด๊ณ์์ '๊ฐ์ธ์ ๊ณ ์ ์ ๊ฒฝ ๊ฒ๋ ๋๋์ค์ผ์ดํ ์ ์ฒด๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํ์ฌ ํ์ ์ ์ ์ ๊ฐ์์ฑ ํ ์๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ์ํ(Programmable Psychiatry) ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ธ๋ก๋ฒ ํํฐ์ด ๋ฐ์ด์คํ ๋ฐ CNS ์ ๋ฌธ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ R&D ๋ผ์ธ์์ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์์ฒด ๋ด ์ญ๋ ์ค๋ฏน์ค ํ๋กํ ์ฝ๊ณผ ํ๊น ํ๋ณด ๋ฌผ์ง ๋ฐ๊ตด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์์ ์ ํจ์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ์ธ๊ฐ ๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋์ GWAS-์ญ๋ ํํ ์์๋ ํฅํ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ๋ซํผ์ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ๊ท๊ฒฉ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ ์ ์งํ ์น๋ฃ์ ์ ์์์ํ๊ณํ์(IND) ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ด๋ต๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ ๊ฒฝ ์ ์ ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ํํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํฌ๊ทยท๋์น์ฑ ์ ์ ์งํ ์ ์ฝ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์ฐ์ธ์ฆ ์ ๊ธฐ์ฒด์ ํ๋ก ๊ฒฐํจ์ผ๋ก ๋ํ๋๋ ๋์ฌ์ ยท์ ์ฌ์ ๋ง๋น ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ ๊ฒฝ ํดํ ๋ฐ ๊ธ์ฑ ์ธ์ง ์ ํ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ค์ง ์ธํฌ ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ 20๊ฐ ์ด์์ ๋ํ ์ ์ ์ฒด ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ธ์ข ๋ณยท๋ ์์ญ๋ณ ์ ์ฌ ์ด์ง์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์ญ๋ ์นด์ธํธ์ ํ์ ๊ตฌ์ญ ๋ด ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ ์กฐ์ง์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝ๊ณต๊ฐ์ CRISPR ์ญ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ผ๋ก ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ์ฝ๋ฉยท๋น์ฝ๋ฉ RNA ๊ธฐ๋ฅ ์ง๋ ๊ตฌ์ถ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ์กฐ์ง ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ํ๋ฝ๊ณผ ์์ฒด ๋ด ์ ์ ์ ๊ธฐ๋ฅ ๊ณต๊ฐ ์ ์ด์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ณ ํ์ ์ข ์์๋ฌผํ, ๋ฉด์ญํ ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ R&D ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋, ์์ฒด ๋ด(In vivo) ๋๋ ๊ณ ์ ์กฐ์ง ์ฌ๋ผ์ด์ค ๋ด๋ถ์์ ํน์ ์ ์ ์ ์ญ๋(Genetic perturbation)์ ๊ฐํ์ ๋ ์ ๋๋๋ coding ๋ฐ non-coding RNA ์ ์ฌ์ฒด ํ๋ญ์ค์ ๊ณต๊ฐ์ ๋ณ๋ ๊ตฌ๋ฐฐ๋ฅผ ์์ฒ ๋งคํํ์ง ๋ชปํ๋ค๋ ์ ์ด์์. ๊ธฐ์กด์ ์ ํต์ ์ธ ํ๋ CRISPR ์คํฌ๋ฆฌ๋(Pooled screening) ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋ณต์กํ ์ ๊ธฐ์ฒด ์กฐ์ง์ ๋จ์ผ์ธํฌ ๋จ์๋ก ์์ ํ ํด๋ฆฌ(Dissociation)ํ ํ ์ํ์ฑ์ ์งํํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ์ธ์ ์ธํฌ ๊ฐ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๋ํ(Cell-cell communication) ์ ํธ๋ง๊ณผ ์กฐ์งํ์ ํ์ ๊ตฌ์กฐ ๋งฅ๋ฝ(Native tissue context)์ด ์์ ํ ํ๋ฝํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ๊ณต๊ฐ์ ์ํธ์์ฉ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๋ฉด์ ๋ฐ์ํ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(Tumor microenvironment, TME) ๋ด ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ฑ ์ ํธ ์ ๋ ๋ณ๋ชฉ์, ํ์์ ๊ฐ๋ณ ์ธํฌ ๊ฐ๊ณ ์ด๋ช ์ ์ ๋ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๊ณ ๋ง์ถคํ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์๋ฆฝํ๋ ๋ฐ ์ค๋ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ๊ณต๊ฐ CRISPR ์ญ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๊ฐ๋ ๋ฐ ์กฐ์ง ์ฝํ ์คํธ ๋ด ์ ์ฌ์ฒด ์ ์ง๋ ์ค์ฆ ์ง๋ 6์ 11์ผ Nature Biotechnology์ ์ ๊ฒฉ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ๊ณต๊ฐ์ ์ ๋ณด ์์ค ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์กฐ์ง ์ฌ๋ผ์ด์ค์์ ํฌ๋ฆฌ์คํผ(CRISPR) ์์์ ๊ณต๊ฐ ๋ฐ์ฝ๋ ๊ฐ์ด๋ RNA๋ฅผ ์ง์ ์ฃผ์ ํ๊ณ , ์๊ณต๊ฐ์ ํ๋ฏธ๊ฒฝ ์ถ์ ์ค์บ๊ณผ ์ ์ฒด RNA ์ํ์ฑ์ ๊ฒฐํฉํ ๊ณต๊ฐ์ CRISPR ์ญ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ซํผ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ผ ํฝ์ ํด์๋ ํ์์ ์ ์ ์ ๋ณํ์ด ์ฃผ๋ณ ์ฝ๋ฉ/๋น์ฝ๋ฉ RNA ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ์ ๋ฏธ์น๋ ๋ค์ฐจ์ ๊ณต๋ถ์ฐ ํ ์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ์กฐ์ง ๋ฐฐ์น ๊ฐ ๋ณ์ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ์ธํฌ ํด๋ฆฌํ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ฉฐ, ๋์ผ ์กฐ์ง ์กฐ๊ฐ ๋ด๋ถ์์ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ฌํ์ ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ๋์ ์ธก์ ํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ผ๋ฉฐ, ์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด๋ถ์์ ํน์ ์ ์ ์ ๋ณํ์ด ์ฃผ๋ณ ๋ฉด์ญ์ธํฌ๋ฅผ ์ ์ธยท์ต์ ํ๋ ์ ์ฐ ๋งค์ปค๋์ฆ์ ํต๊ณํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ผ๋ก ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ์ ํธ๋ง ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ๊ณต๊ฐ ๋ฐํ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์๋ฆฝ๋ ๋๊ท๋ชจ ๊ณต๊ฐ CRISPR ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ ๊ฑฐ์์ ๋ฉด์ญ ์กฐ์ง ํํ ์ผ์์ ์ค์บ ํด์๋ ํ๊ณ๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ทน๋ณตํ๋ ํ์ ๊ณ ํ์ ์กฐ์ง ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision stratification) ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์ด์. ๊ณต๊ฐ ์ญ๋ ๋ฐ์ดํฐ์ธ์ ์ ํจ ๋๋ ํ์์ ๋ฉด์ญ ๊ด๋ฌธ ์ธ์์ ์ ์ฌ ๊ฐ์ ์๋ ์์๋ฅผ ๋ค์ดํด๋จํํ๊ณ , ์ธ์ ๊ธฐ์ง ์ธํฌ ๊ฐ์ ๋ฆฌ๊ฐ๋-์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํ์ฌ, ์ ์ ์ ๊ฒฐํจ์ผ๋ก ์ด๋ฐ๋๋ ์กฐ์ง ํ์ฐ ์ ๋์ฑ ๋ง์ฑ ์ต์ ๊ฐ์๋ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จํ์ง์. ์ด๋ฅผ ํตํด ์กฐ์ง ๋จ๋ฉด์ 2์ฐจ์ ํฝ์ ์ ๋ ฅ๊ฐ๋ง์ผ๋ก๋ ํน์ ์ ์ ์ ๋ ธํฌ์์(KO) ํ์์์ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ ๋ฐ ๊ธฐ๋ฅ ๋ถ๊ดด ์๊ณ๊ฐ ๊ณก์ ์ ์ญ์ฐํ๋ ์ํ ์์ง์ ํ๋ณดํ์ผ๋ฉฐ, ๋ณต์กํ ์ข ์ ์ ๊ธฐ์ฒด ๊ฐ๊ณ๊ฐ ๋ณ์น์ ํ๊ฒฝ ์คํธ๋ ์ค ์์์๋ ์ ํจ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์์จ ์กฐ์จํ ์ ์๋ ๊ณ ํด์๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ๋ต๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๊ณต๊ฐ ์ ์ ํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ๋์งํธ ์ค๋ฏน์ค ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ํํธ ๋ณธ ์ ํ ์ฝํ ๋ฐ ๊ณ์ฐ ์์คํ ์๋ฌผํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ์ ์ ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ธ ํ๋ธ ๋ด ์ธํฌ ์ค์บ ์ฒด๊ณ์์ '๊ฐ์ธ์ ๊ณ ์ ์ฅ๊ธฐ ์กฐ์ง ๋๋์ค์ผ์ดํ ์ ์ฒด๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํ์ฌ ๊ณต๊ฐ์ ์ ์ ์ ๊ฐ์์ฑ ํ ์๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๊ณต๊ฐ ์ ์ ํ(Spatial Genetics) ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ๊ธ๋ก๋ฒ ํํฐ์ด ๋ฐ์ด์คํ ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ ๊ธฐ์ ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ R&D ๋ผ์ธ์์ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ๊ณต๊ฐ ์ค๋ฏน์ค ํ๋กํ ์ฝ๊ณผ ํ๊น ํ๋ณด ๋ฌผ์ง ๋ฐ๊ตด ์๊ณ ๋ฆฌ์ ์ ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์์ ์ ํจ์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ๊ณต๊ฐ ๊ตฌ์กฐ-CRISPR ๋ฐ์์ฑ ํํ ์์๋ ํฅํ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ๋ซํผ์ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ๊ท๊ฒฉ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ฝ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ์ธ๊ฐ ์ฅ๊ธฐ ์นฉ(Organ-on-a-chip) ์์์ํ๊ณํ์(IND) ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ด๋ต๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๊ณต๊ฐ ์ ์ ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ ์ ์ ํธ์ง ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํฌ๊ทยท๋์น์ฑ ๊ณ ํ์ ์ ์ฝ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์์ธํฌ์ ๊ณต๊ฐ์ ๋ํผ ๋ฐ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ณ์น์ฑ์ผ๋ก ๋ํ๋๋ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ฑ ๋ง๋น ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ข ์ ์นจ์ค ๊ธ์ฆ ๋ฐ ๊ตญ์ ์ ์ด ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ค์ง ์กฐ์ง ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋๊ท๋ชจ ๋ํ ์ ์ ์ฒด ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ธ์ข ๋ณยท์กฐ์ง ์ํคํ ์ฒ๋ณ ์ ์ฌ ์ด์ง์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ CRISPR ๊ฐ์ด๋ ์นด์ธํธ์ ํ์ ๊ตฌ์ญ ๋ด ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๊ณต๊ฐ ํ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ ์กฐ์ง์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Theranostics๐ค AI ์์ฝ์ ์ด์ฑ ๊ฑฐ์ธ ์ ํญ์ฑ ์ ๋ฆฝ์ ์(CRPC) ์ ๋์ฑ Ecotype 4 ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ: AR ์์ค ๋งค๊ฐ ๋น์ ํ NF-ฮบB2/p52 ๊ฒฝ๋ก ํ์ฑํ ๋ฐ ๋ ธํ ์ฌ์ ์์ธํฌ ํ์ ํ์ ํญ ํ๋ซํผ
1. ๋ฐฐ๊ฒฝ: ์น๋ฃ ์๋ฐ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋ง๊ณผ ๊ฑฐ์ธ ์ ํญ์ฑ ์งํ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ ๋ฆฝ์ ์ ํ์์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ผ๋ก ๊ฐ๋๋๋ ์๋๋ก๊ฒ ์ฐจ๋จ ์๋ฒ(ADT)์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ํ๊ณ๋, ์ง์์ ์ธ ์ฝ๋ฌผํ์ ๊ฑฐ์ธ ์๋ฐ ํ์์ ์ธํฌ๊ฐ ์๋๋ก๊ฒ ์ข ์์ฑ์ ํํผํ์ฌ ์น๋ช ์ ์ธ ์ ์ด์ฑ ๊ฑฐ์ธ ์ ํญ์ฑ ์ ๋ฆฝ์ ์(CRPC) ๋จ๊ณ๋ก ๋น์ ํ์ ์งํ๋ฅผ ์ด๋ฃฉํ๋ค๋ ์ ์ด์์. ๊ธฐ์กด์ ์ข ์ ์ธํฌ ๋ณธ์ง์ (Tumor-intrinsic) ๋ฐฐ๋ฆฌ์ธํธ ๋ถ์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์์ธํฌ ์ฃผ์์ ๊ฑฐ์์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(TME)์ด ์น๋ฃ ์๋ฐ์ ์ํด ์ด๋ค ๋์ฌ์ ยท๊ตฌ์กฐ์ ์ํํ์ ์ํ๋ก ์ฌํธ๋๋์ง ์ ๋ ๋งคํํ์ง ๋ชปํ๋ ์ฌ๊ฐํ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ์ข ์ ๊ธฐ์ง ์ธํฌ์ ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ์์ฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๊ณ ๋จ์ผ ํด๋ก ์ ์์ด ๋ณํ์๋ง ์์กดํ๋ฉด์ ๋ฐ์ํ ๋ถ์์ฑ ํ์(Refractory niche) ๋ ธ์ด์ฆ๋, ํ์์ ๋ฉด์ญ ๊ฑฐ๋ถ ๋ฐ ์น๋ฃ์ ์ ํญ์ฑ ํํํ ์ด๋ช ์ ์ ๋ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์๋ฆฝ์ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ๋ฐ๊ฒฌ: 40๋ง ์์ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ํ๋ผ์ค ๊ตฌ์ถ ๋ฐ Ecotype 4 ๋ฉด์ญ ๋ฐฐ์ ์ฅ๋ฒฝ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ํํ์ ๋ถ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด 133๊ฐ์ ์์ ์ํ๋ก๋ถํฐ ๋์ถ๋ 399,276๊ฐ์ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ์ (Single-cell atlas)๊ณผ 1,259๋ช ๊ท๋ชจ์ ๋ฉํ ๋ถ์ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ณ ์ ๋ณ๋ ฌ ์ธํฐํ์ด์ค๋ก ๊ฒฐํฉํ์ฌ ์น๋ฃ ๋ถ์์ฑ ์์คํ ์๋ ด ์ํ์ธ 'Ecotype 4' ์ํ๊ณ๋ฅผ ์ ๋ฉด ๋์ ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋ ํ์์ ๊ธฐ์ง ๊ฐ๊ณ ๋ด๋ถ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ๊ณ , ํธ๋ฅด๋ชฌ ๊ฒฐํ์ด ์ ๋ํ๋ ์ธํฌ ๊ฐ ์ํธ์์ฉ ํ ์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ์ค์๊ฐ ์ฐ์ฐํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ TGF-ฮฒ ์ ํธ ์ ๋ฌ ํ๋ญ์ค๊ฐ ์ ๋ํ๋ ๊ฒฌ๊ณ ํ ํ๊ด-์ฌ์ ์ฑ ์ฅ๋ฒฝ(Vascular-stromal barrier)์ด ํ์ฑ๋์ด ๋ฉด์ญ์ธํฌ ์นจ์ค์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ฐจ๋จ(Immune exclusion)ํ๊ณ ์์์ ๊ท๋ช ํ์ผ๋ฉฐ, ์๋๋ก๊ฒ ์์ฉ์ฒด(AR)๊ฐ ์๊ฑฐ๋ ๋ ธํ ์ฌ์ ์์ธํฌ(Senescent fibroblast) ์ง๋จ์ด ์ด ์ ์ฑ ํ์๋ฅผ ์ฃผ๋์ ์ผ๋ก ๊ตฌ์ถํ๊ณ ์์์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ผ๋ก ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 3. ๋น์ ํ NF-ฮบB2 ๋ธ๋ ์ดํฌ ํด์ ๊ธฐ์ ๊ท๋ช ๋ฐ SN52 ๊ธฐ๋ฐ ๊ฐ์ญ์ ๊ฐ์์ฑ ๋ณต์ ์ค๋ฏน์ค ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ญํ ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ธํฌ ๋ด ์ํํ์ ์จ์ ๋จ๊ณ๋ฅผ ๊ฒ์ฆํ๊ธฐ ์ํด CRISPR-Cas9 ๊ฒ๋ ํธ์ง, ChIP-qPCR ๋ฐ ์ด์ค-๋ฃจ์ํผ๋ ์ด์ค ๋ฆฌํฌํฐ ์ด์ธ์ด๋ฅผ ๊ฐ๋ํ์ฌ AR ์์ค ํ๋ฅ์ ์ธ๊ณผ ํ๋ ฌ์ ์ ๋ ๋์ถํ์ด์. ๋น์ ํ ์ ์ฌ ๊ฒฝ๋ก ํญ์ฃผ: ์ ์ ์ํ์์ AR์ด ๋น์ ํ NF-ฮบB2/p52 ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๋๋ฅด๊ณ ์๋ ์๋ฆฌ์ ๋ธ๋ ์ดํฌ ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ํ ์ ๊ณ์ฐํ์ผ๋ฉฐ, ADT ์ฒ๋ฐฉ์ผ๋ก AR์ด ์์ค๋ ์ p52 ์ ์ ์ฒด ๊ฒฐํฉ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๊ฐ ๊ธ์ฆํ์ฌ ์ฌ์ ์์ธํฌ๋ฅผ ์ ์ด์ง์ฑ ๋ ธํ ํํํ(SASP ๋ฐ์ฐ)์ผ๋ก ๊ฐ์ ์ ํ์ํค๋ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ท๋ช ํ์ง์. SN52 ๋ถ์ ํ์ ์ฐจ๋จ: ์๋ฆฝ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก p52 ํน์ด์ ์ต์ ์ ์ธ SN52 ์๋ถ์ ์ ํ์ ๊ฐ๋ํ์ฌ ๋ ธํ ๊ธฐ์ง ํ์์ ์กฐ๋ฆฝ ์๋ ์์๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๋ค์ดํด๋จํ(Down-clamping) ์์ผฐ์ผ๋ฉฐ, ๊ธฐ์ฑ ํญ์๋๋ก๊ฒ ์น๋ฃ์ ์ ๋ํ ์ฝ๋ฌผํ์ ๊ฐ์์ฑ์ ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ์ฆํญยท์ฌ๋ณต์ํด๋ด๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ๋ต๋๋ค. 4. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ข ์ ์ํํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋๋ฐ์ง๋จ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ํํธ ๋ณธ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ๋ฐ ์ ์ฐ ์์คํ ์ํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ํญ์ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ๋จ์ ์ข ์ ์ฌ๋ฉธ ์ฒด๊ณ์์ '์น๋ฃ ์ ๋์ฑ TME ์ํ๊ณ ํ ์๋ฅผ ์ ์ฐ ์ฐ์ฐํ์ฌ ๊ธฐ์ง ์ธํฌ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ ธํ ๊ธฐ์ต์ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๊ธฐ์ง ์ ์ด ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์์ ๊ธฐ์ ํ๋ ฅ ๋ฐ ๋๊ท๋ชจ ์์ 2/3์ ํ์ถฉ ๋จ๊ณ์์ ํ์๋ณ Ecotype ์ค์ฝ์ด๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ NF-ฮบB2/p52 ์ต์ ๋ณตํฉ์ฒด์ ๊ฒฐํฉ ํํ ์์๋ ํฅํ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ๊ท๊ฒฉ์ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ์ธํฌ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋ฐ ๋ณ์ฉ ํฌ์ฌ ์ ํ์ ์์์ํ๊ณํ์ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ข ์ ์ํํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํญ์ ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ฌ์ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์๋๋ก๊ฒ ์ ํญ ๋ฐ ๊ธฐ์ง ์ฌ์ ๋ฒฝ ์ฅ๋ฒฝ์ผ๋ก ๋ํ๋๋ ๋ดํผ ์ธํฌ ํ์ฐ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ ๊ธ์ฑ ์ ํ ๋ฐ ์ ์ ์ ์ด ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ ์ฅ๊ธฐ ๊ธฐ๋ฅ ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋จ์ผ์ธํฌ eQTL ๋ฐ ๋๊ท๋ชจ ์ํ๋ผ์ค ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ด์ง์ ๊ธฐ์ง ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ SN52 ์ ํ์ ์ข ์ ์กฐ์ง ๋ด ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฉด์ญ ํญ์ ๋ฐ ๊ธฐ์ง ํ์ ๋ณตํฉ ์ ํ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature medicine๐ค AI ์์ฝAAV8 ๋งค๊ฐ LDLR cDNA ์ ๋ฌ ํ๋ซํผ: NGGT006 ๋ฒกํฐ ์ค๊ณ ๊ธฐ๋ฐ ๋ํ๊ฐ์กฑ์ฑ ๊ณ ์ฝ๋ ์คํ ๋กคํ์ฆ(HoFH) ์ ์ ์ฒด ๊ต์ ๋ฐ ์ง์ง ํญ์์ฑ ๋ณต์ ์ํคํ ์ฒ
1. ๋ฐฐ๊ฒฝ: LDLR ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ๋ง๋น์ ๊ธฐ์ฑ ์์ฉ์ฒด ์ ์ ์ฝ๋ฌผ์ ์น๋ฃ ํฌํ ํ๊ณ ๋ํ๊ฐ์กฑ์ฑ ๊ณ ์ฝ๋ ์คํ ๋กคํ์ฆ(Homozygous Familial Hypercholesterolemia, HoFH)์ ์ ๋ฐ๋์ง์ง๋จ๋ฐฑ์ง ์์ฉ์ฒด ์ ์ ์์ ์๋ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ๊ธฐ๋ฅ์ด ์ ์ฒ์ ์ผ๋ก ์์คยท๋ง๋น๋์ด ํ์ค LDL ์ฝ๋ ์คํ ๋กค(LDL-C) ์์น๊ฐ ์ ์ด ๋ถ๋ฅ ์ํ๋ก ํญ์ฃผํ๋ ํฌ๊ท ์์ผ์์ฒด ์ ์ ์งํ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ์์. ๊ธฐ์กด์ ์คํํด ๊ณ์ด ์ ํด์ ๋ PCSK9 ํ์ ๋จํด๋ก ํญ์ฒด์ ๊ฐ์ ์ฝ๋ฌผํ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ฐ์ธํฌ ํ๋ฉด์ LDLR ์์ฒด ์์กด ๋๋์ ์์กดํ์ฌ ๊ตฌ๋๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ์ ์ฒด ํ์์ 80% ์ด์์ ์ฐจ์งํ๋ LDLR ๋์ฐ๋ณ์ด์ฑ HoFH ๊ฐ๊ณ ๋ด๋ถ์์๋ ์ ํจ ํด๋ฆฌ์ด๋ฐ์ค ์ญ์น๋ฅผ ์ ํ ์ํํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ๋ด์์ ์์ฉ์ฒด ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ถ๊ดด ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๊ณ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ธ ๊ณ ๋น์ฉ LDL ์ฑ๋ถ์ฑ์ง์ (Apheresis)์ด๋ ๊ฐ ์ด์์๋ง ์์กดํด์ผ ํ๋ ํ์์, ํ์์ ๋๋งฅ๊ฒฝํ์ฑ ์ฌํ๊ด์งํ(ASCVD) ๊ฐ์๋ ๊ณก์ ์ ์ฐจ๋จํ์ง ๋ชปํ๋ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๋ณด๊ฑดํ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ๋ฐ๊ฒฌ: rAAV8-NGGT006 ํต์ฐ ์นด์ธํธ ์ต์ ํ ๋ฐ ์์ 1์ ๋ด LDL-C 45% ๊ฐ์ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ง์ง ๋์ฌ ์ฐจ๋จ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ๊ฐ์ค์ง ์กฐ์ง ํน์ด์ ํธ๋ฐ ์นด์ด๋คํฑ์ค๊ฐ ์ต์ ํ๋ ์๋ฐ๋ ธ์ฐ๊ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค 8ํ(AAV8) ๋ฐฑ๋ณธ์ ์ฝ๋ ์ต์ ํ(Codon-optimized)๋ ์ธ๊ฐ LDLR complementary DNA(cDNA) ์์ด์ ํ์ฌํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ NGGT006 ๋ฒกํฐ ํ๋ซํผ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ IVT ์ ์ฌ์ฒด ๋ด๋ถ์ CpG ์ฌ ๋น๋ ๊ตฌ๋ฐฐ๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ์ํผ์(Episome) ํํ๋ก ์ ์ฐฉํ๋ ํต์ฐ ์นด์ธํธ์ ๋ฒ์ญ ํ์ ์จ ์์๋ฅผ ์ต์ ํํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ Ldlr ๊ฒฐ์ค ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ์์ 60% ์ด์์ ํ๊ดด์ ์ธ ์ง์ง ๊ฐํ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ํฌ์ฐฉํ ๋ฐ ์ด์ด, ๋๋ง์ ์์ 1์ ํผํ์ ์ฝํธํธ ๋ด๋ถ์์ ์คํํ๊น ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ ์์ด ํ์ค LDL-C ๋๋๋ฅผ ํ๊ท 45% ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ๋ค์ดํด๋จํ(Down-clamping)ํจ์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 3. ๊ฐ๋ฌธ๋งฅ ์ง์ง ํด๋ฆฌ์ด๋ฐ์ค ๋ณต์๊ณผ 1ํ์ฑ(One-shot) ๊ฐ์ญ์ ๋์ฌ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ์๋ฆฝ๋ rAAV8 ๋งค๊ฐ ์ ์ ์ฒด ๋ณด์ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ PCSK9 ์ฐจ๋จ์ ๋ชจ๋ธ์ ๋ถ์์ฑ ์ฅ๋ฒฝ์ ์๋ฒฝํ ์ํํ๋ ์์ฉ์ฒด ๋ณต์ ์๋ ์์๊ฐ ๊ณ ํด์๋๋ก ์ธต๋ณํ(Precision stratification) ๋์์ด์. ๋จ 1ํ์ ์ ๋งฅ ์ธ์ ๊ณต์ ๋ง์ผ๋ก ๊ฐ์ธํฌ ํต ๋ด์ ์ ํจ ์ํผ์ ์นด์ธํธ๋ฅผ ์๊ตฌ ์์ฐฉ์์ผฐ์ผ๋ฉฐ, ๋ฒ์ญ๋ LDLR ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ํ์ค ์ ๋ฐ๋์ง์ง๋จ๋ฐฑ์ง์ ์์ ์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ธ๋ฉํ์ฌ ์ธํฌ ๋ด ์๋์-๋ฆฌ์์ข ๊ฒฝ๋ก๋ก ์๊ฑฐ์ํค๋ ํํ๋๋ก ์ ํด๋ฆฌ ์์๋ฅผ ์ฒญ์ ๋ฒ์๋ก ๋๊ธฐํํ์ง์. ์ด๋ฅผ ํตํด ํ์๊ฐ ํ์ ๊ฐ๋นํด์ผ ํ๋ ๋ง์ฑ์ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ๋ถ๋ด ๋ฐ ์ฑ๋ถ์ฑ์ง์ ํผ๋ก ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จํ๋ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผ ์์ง์ ํ๋ณดํ์ผ๋ฉฐ, ๊ฐ ์กฐ์ง ๋ด๋ถ์์ ์ฝ๋ ์คํ ๋กค ํญ์์ฑ์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์์จ ์กฐ์จํ ์ ์๋ ๊ณ ํด์๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ๋ต๋๋ค. 4. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ์ ๋ณด์ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ฑ ๋์ฌ์งํ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ํํธ ๋ณธ ์ ํ ์ฝํ ๋ฐ ๊ณ์ฐ ์์คํ ๋์ฌ์ํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ HoFH ์น๋ฃ ํ์ค์ ๋จ์ ์ฌํ ์ฆ์ ์ํ ์ฒด๊ณ์์ 'AAV ๋ฒกํฐ์ ์กฐ์ง ํน์ด์ ์ ๋ฌ ํ ์๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํ์ฌ ํ์ ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์์ฒ ๋ณต๊ตฌํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ์ ์ํ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์์ ๊ธฐ์ ํ๋ ฅ ๋ฐ ๋๊ท๋ชจ ์์ 2/3์ ํ์ถฉ ๋จ๊ณ์์ ํ์๋ณ ๊ธฐ์ ์คํํญ์ฒด ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ๋ฐํ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ์๋ฆฝ๋ NGGT006์ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐํ ํํ ์์๋ ํฅํ ๋ค๋ฅธ ์ ์ ์ฑ ํฌ๊ท ๋์ฌ ์งํ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ๋ซํผ ๋ฐ cGMP ๋ฐ์ด์ค๋ฆฌ์กํฐ ์ค์ผ์ผ์ ๊ณต์ ๋ผ์ธ์ ์น์ธ ํ๋ฝ๋ฅ ์ ์ ๋กํํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ IND ๊ท์ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ ์ ์ฒด ์ฝ๋ฆฌํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๋์ฌ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์ ์ ๊ฒฐํจ์ผ๋ก ๋ํ๋๋ LDLR ํด๋ฆฌ์ด๋ฐ์ค ๋ง๋น ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์กฐ๊ธฐ ์ฃฝ์๊ฒฝํ์ฑ ์ฌํ๊ด ์งํ ๋ฐ๋ณ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ํ๊ด ๋ดํผ ์ธํฌ ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ AAV8 ํ์ง์ ํ ์ ํจ๋ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ธ์ข ๋ณยท๋ฐฐ๋ฆฌ์ธํธ๋ณ ๋์ฌ ์ด์ง์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์น๋ฃ ์์์ ๊ฐ์ค์ง ๋ด ์ ํจ ๋ฐํ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์คํํญ์ฒด ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Cell and tissue research๐ค AI ์์ฝ๋ผ ์ฌ์์ ์ํ ๋ง์ถคํ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ์ํผ์ ๋คํฑ ํธ์ง ๊ธฐ์ : dCas9 ์ตํฉ ์ ์ฌ ์กฐ์ ํ๋ซํผ ๊ฐ๋์ ํตํ ์ค๊ฐ์ฝ์ค๊ธฐ์ธํฌ ๊ณจ๊ณ์ด ๋ถํ ์ ์ด ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ ์ค์ฆ
1. ๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ณจ๊ณ์ด ์ ํ ์ ์ฒด์ ๊ธฐ์กด ์ฌ์ ์ํ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ณจ ์์ ๋ฐ ๊ณจ ๊ฒฐ์ ํ์์ ์กฐ์ง ์ฌ๊ฑด์ ๋ฌ์ฑํ๊ธฐ ์ํ ๊ณจ ์ฌ์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์น๋ช ์ ์ธ ํ๊ณ๋ ์ค๊ฐ ๋จ๊ณ์ธ ์ค๊ฐ์ฝ์ค๊ธฐ์ธํฌ(MSC)๊ฐ ๋ชฉ์ ๊ณจ์์ธํฌ(Osteoblasts)๋ก ์์ ํ ๋ถํํ์ง ๋ชปํ๊ณ ์ ์ฒด๋๊ฑฐ๋ ๋ค๋ฅธ ์ธํฌ ๊ฐ๊ณ๋ก ํ๋ฝํ๋ค๋ ์ ์ด์์. ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ ์ฑ์ฅ์ธ์(BMP2 ๋ฑ) ํฌ์ฌ๋ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์๊ทน ์ธ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ธํฌ ๋ด ๋ณต์กํ ๋ค์ ์ ์์ฑ ์ ์ฌ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ์ง ๋ชปํด ์ ํจ ๋ฐํ ๋๋๋ฅผ ์ ํ ์ฌ์ํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์ด๋ช ์ ์ง๋ฐฐํ๋ ํฌ๋ก๋งํด ๊ตฌ์กฐ์ ๊ฐ์์ฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๊ณ ์ธ์์ ๋ฌผ์ง ์ฃผ์ ์๋ง ์์กดํ๋ฉด์ ๋ฐ์ํ ๋ฎ์ ๋ถํ ํจ์จ๊ณผ ์์์ฑ ์กฐ์ง ์ฌ์ ํ ๋ ธ์ด์ฆ๋, ๊ฐ์ญ์ ์ธ ๊ณจ ์กฐ์ง ์ฌ๊ฑด ํด์๋ฅผ ํ๋ณดํ๋ ๋ฐ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ์ฅ๋ฒฝ์ด์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ๋ฐ๊ฒฌ: dCas9 ๊ธฐ๋ฐ ์ํผ์ ๋คํฑ ์กฐ์ ํ๋ซํผ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋ค์ค ์ ์ ์ ํ์ฑํยท์ต์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ธํฌ ๊ฐ๊ณ ๋ถํ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด DNA ์ผ๊ธฐ์์ด ์์ฒด๋ฅผ ํ๊ดดํ์ง ์์ผ๋ฉด์ ํน์ ์ข์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ํ๋ฅผ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ๋ ์ด๋งค ๋ถํ์ฑํ dCas9(catalytically inactive Cas9) ์ตํฉ ์ํผ์ ๋คํฑ ํธ์ง ํ๋ซํผ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋ ํ์์ ํ๊ธ๋ผ๋ฏธ๋ ๊ฐ์ด๋ ํต์ฐ์ ๋ํน ์์ ์๋์ง ํ ์๋ฅผ ์ต์ ํํ๊ณ , ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์ ์ ๊ณต์ ๋ด๋ถ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ณจํ์ฑ ํต์ฌ ๋๋ผ์ด๋ฒ ์ ์ ์(RUNX2, OSX, BMP2)๋ ์ ์ฌ ํ์ฑ์ ๋ชจ๋์ ํตํด ๊ณ ์งํญ์ผ๋ก ์ ํ์ ํ์ฑํ(Activation)ํ๋ ๋์์, ๋ถํ ๋ฐฉํด ์ ์ ์ ๋ฐ Wnt ๊ธธํญ์ (PPARG, SOST, DKK1)๋ ์ต์ ์ ๋ชจ๋์ ์ตํฉํด ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฐ์ ๊ฐ์(Repression)์ํค๋ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 3. ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ๋ฐ์ด์ค ์บ๋ฆฌ์ด ์์ก ์ต์ ํ์ ์๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ ๋ด ๊ฐ์ญ์ ๊ณจ ์น์ ๋ฌ์ฑ ์๋ฆฝ๋ ๋ฉํฐํ๋ ์ค(Multiplex) ์ํผ์ ๋คํฑ ์กฐ์จ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ ๊ฑฐ์ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ์ ์ํ ๋ถํ์ค์ฑ์ ์๋ฒฝํ ์ํํ๋ ๊ตญ์ ์กฐ์ง ๋ด ์ ํจ ํ์ง๋์ (Transduction) ์๋ ์์์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision stratification) ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์ด์. AAV ๋ฒกํฐ, ์ง์ง๋๋ ธ์ ์, ์ธํฌ์ธ์ํฌ์ฒด, ๋ฐ์ด์ค์ฌ๋ฃ ์ค์บํด๋(Scaffold)๋ฅผ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ๋ฐ์ธ๋ฉํ ๊ณ ํด์๋ ์์ก ํ๋ซํผ์ ์ค๊ณํ์ฌ ๊ฐ์ด๋ ํต์ฐ ์นด์ธํธ๊ฐ ๋ง์ด ๋ฉด์ญ ์ผ์์ ๋ํน ๊ฐ์ญ ์์ด ๋ชฉ์ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ํต ๋ด ํฌ๋ก๋งํด์ ๋๋ฌํ๋ ์ ๋ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ต์ ํํ์ง์. ์ด๋ฅผ ํตํด ๊ฐ์ญ์ ์ด๊ณ ์ฐจ์ธ๋๋ก ์ ์ (Heritable)๋๋ ๊ณ ์ ํ ์จ์คํ ์์คํ (CRISPRoff/on) ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ํ๋ณดํ์ผ๋ฉฐ, ์์ ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ ๋ด๋ถ์ ๋๊ท๋ชจ ๊ณจ ๊ฒฐ์ ๋ถ์๊ฐ ์์์ฑ ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ถ์์ฉ ๋ ธ์ด์ฆ ์์ด ๋ฌด๊ฒฐํ๊ฒ ์ฌ๊ณจํ(Osteogenesis)๋๋ ์ค์ผ์ผ์ ์๋๋ก ์ ์๋ฒฝํ ์ฆ๋ช ํด๋๋ต๋๋ค. 4. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ค๋งํธ ๋ผ ์ฌ์ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ฌ์์ํ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ํํธ ๋ณธ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ๋ฐ ๊ณ์ฐ ์์คํ ์ฌ์์ํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ๊ณจ ์กฐ์ง ์ฌ๊ฑด ํ์ค์ ๋จ์ ์ธํฌ ์ด์ ์ฒด๊ณ์์ 'AI ๊ธฐ๋ฐ ๊ฐ์ด๋RNA ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ์ ๊ธฐ๊ณ์ ์ ํธ ๋ฐ์ํ ์ค๋งํธ ์ค์บํด๋๋ฅผ ์ ์ฐ ๋๊ธฐํํ์ฌ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๊ธฐ์ต(Epigenetic memory)์ ์ฅ๊ธฐ ํธ๋ํนํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๊ณจ ์์ง๋์ด๋ง ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ํฐ ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ ์ค์ฆ ๊ฒ์ฆ ๋ฐ ์์ฉํ ๋จ๊ณ์์ GMP ํ์ค ๊ท๊ฒฉ์ ๋ถํฉํ๋ ์ ์กฐ ๊ณต์ ๋ผ์ธ์ ์ค๊ณํ๊ณ , ์ ์ฌ ํฌ๊ธฐ(Payload size) ํ๊ณ์ ์์ฒด ๋ด ๋ฉด์ญ์์ฑ์ ์ ์ฐ ์คํฌ๋ฆฌ๋ํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ์๋ฆฝ๋ dCas9 ์ตํฉ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ ํํ ์์๋ ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ ๋ฐ ์๋ฃ๊ธฐ๊ธฐ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ฌ์ ์น๋ฃ์ ์์์ํ๊ณํ์(IND) ์ธํ๊ฐ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ํผ๊ฒ๋ ธ๋ฏน์ค ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ๋ถํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํฌ๊ทยท๋์น์ฑ ๊ณจ๊ฒฐ์ ์น๋ฃ์ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ฌ์ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ๊ณจ์ ๋ฐ ๊ณจ๋ค๊ณต์ฆ์ฑ ํ์ฐ์ผ๋ก ๋ํ๋๋ MSC์ ๋ถํ ๋ง๋น ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์กฐ์ง ๊ดด์ฌ ๋ฐ ์๊ตฌ ์ง์ฒด ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ๋ผ ๊ตฌ์กฐ ์ธํฌ ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ ๋ณ๋ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ด์ง์ ์ธํฌ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์ํผ์ ๋คํฑ ์๋ํฐ์ ํต ๋ด ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ณตํฉ ์์ฒด์ฌ๋ฃ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ ์ธํฌ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ฉํธ๋ ์ด์ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์ธํฌ ์์ฅ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Parasites & vectors๐ค AI ์์ฝ๋ค์คํ์ mRNA-LNP ๋ฐฑ์ ํ๋ซํผ: T-SGR ํค๋ฉ๋ผ ํญ์ ์ค๊ณ ๊ธฐ๋ฐ ํก์ํ๋ผ์ค๋ง ๊ฐ์ผ ์ฐจ๋จ ๋ฐ Th1 ๋ฉด์ญ์์ฑ ์ฆํญ ์ํคํ ์ฒ
1. ๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋จ์ผ ํญ์์ ์คํ ํ๊ณ์ ๊ธฐ์์ถฉ ๋ฐฑ์ R&D์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ธ๋ฅ ๋ฐ ์จํ ๋๋ฌผ์ 3๋ถ์ 1 ์ด์์ ๊ฐ์ผ์ํค๋ ์ธํฌ ๋ด ๊ธฐ์์ถฉ์ธ ํก์ํ๋ผ์ค๋ง ๊ณค๋๋ ๋ฉด์ญ ์ ํ ํ์ ๊ฐ๊ณ ๋ด๋ถ์์ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ค๋ฐ์ฑ ์ฅ๊ธฐ ํ์ฐ์ ์ ๋ํ๋ ๊ณต๊ณต ๋ณด๊ฑดํ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋์์. ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ผ ์ํผํ ํ ๊ธฐ๋ฐ ๋ฐฑ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ธฐ์์ถฉ์ ๋ณต์กํ ์ธํฌ ๋ด ์นจ์ค ๋ฐ ๋ค๋จ๊ณ ๋ฐ๋ฌ ์ฃผ๊ธฐ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ ์ฒด์ ์ผ๋ก ์ ์ดํ์ง ๋ชปํด ์ ํจ ์์ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ ํ ์ฌ์ํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ํ๊ณ๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ๋ค์ธ์์ฑ ๊ธฐ์์ถฉ ๋ฉด์ญ ๋ํผ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๊ณ ๋จ์ผ ํญ์ ํ์ ํ์๋ง ์์กดํ๋ฉด์ ๋ฐ์ํ ๋ฎ์ ๋ฐฉ์ด ํจ์จ๊ณผ ๋ฐฑ์ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ๋, ๊ฐ์ญ์ ์ธ ์ ์ ํญ์์ฑ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ๋ฐ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ๋ฐ๊ฒฌ: T-SGR ์ผ์ค ํญ์ mRNA-LNP ์บก์ํ ๋ฐ ๋ง์ฐ์ค ์ฝํธํธ ๋ด ๋ฐฉ์ด ์ ํจ๋ ์ค์ฆ ์ต์ ์ํ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ๋ค๋จ๊ณ ๊ฐ์ผ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ๊ธฐ์์ถฉ ํ๋ฉด ๋จ๋ฐฑ์ง SAG1, ๊ธฐ์ง ๋จ๋ฐฑ์ง GRA7, ๋กํํธ๋ฆฌ ๋จ๋ฐฑ์ง ROP16์ ํ๋ฐ ๋ฌถ์ ํค๋ฉ๋ผ ํญ์ T-SGR mRNA-LNP ํ๋ซํผ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ฒด์ธ ํฉ์ฑ ์ ์ฌ์ฒด์ 2์ฐจ ๊ตฌ์กฐ์ ์ํธ๋กํผ ๋ณํ๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ์ง์ง๋๋ ธ์ ์ ํฉํ ๋ฆฌ ๊ณต์ ์ ํตํด ๋ค์คํ์ ํต์ฐ ์นด์ธํธ๋ฅผ ์ ๋ฐ ์กฐ๋ฆฝํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๋์กฐ๊ตฐ ๋ฐ ์ํต์ธํฌ ์ ๋ ์ฌ์กฐํฉ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฐฑ์ ๊ตฐ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ฉฐ, ์ต์ ํ๋ mRNA ํฌ์ฌ๊ตฐ์์ ์ ์ฒ ๋ฉด์ญ ์ผ์ ๋ํน ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ฌ์ํ๊ณ ๊ณ ๋ ์ฑ RH ๊ท ์ฃผ ๋ฐ ์ค๊ฐ ๋ ์ฑ ME49 ๊ท ์ฃผ ๊ฐ์ผ ์ ์์กด์จ ๊ณก์ ์ ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ์ค์ผ์ผ์ ํ๋ ์์ฒด ๋ด ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 3. Th1 ํธํฅ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ํ๋ญ์ค ์ ๋ ๋ฐ ์งํฅ์ฑ ๋ฆผํ๊ตฌ ์ฆ์ ์นด์ด๋คํฑ์ค ๋ฌ์ฑ ์๋ฆฝ๋ ๋ค์ค ํญ์ ํต์ฐ ์์ก ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฐฑ์ ๋ชจ๋ธ์ ์ธํฌ์ฑ ๋ฉด์ญ ํฌํ ํ๊ณ๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ทน๋ณตํ๋ ์ฒด์ก์ฑยท์ธํฌ์ฑ ๋ฉด์ญ ๋๊ธฐํ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์ด์. 100% m1ฮจ ์นํ ๊ธฐ์ ๊ณผ ๋๊ธฐํ๋ T-SGR mRNA ์ ํ ์ฃผ์ ์ IgG1 ๋๋น ์คํ ๋ฅ๋ ฅ์ด ํ์ํ IgG2a ํญ์ฒด ์ญ๊ฐ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ๊ทน๋ํํ์ฌ ์์์ฑ ์ํ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จํ์ง์. ๋ํ ๋น์ฅ์ธํฌ ์ฆ์ ์๋ ์์๋ฅผ ์ํฅํ๋ ๋์์ ์ธํฐํ๋ก -๊ฐ๋ง, ์ธํฐ๋ฃจํจ-12, IL-2์ ๋จ์ ์๊ฐ๋น ๋ถ๋น ์๋๋ฅผ ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ์ฆํญ์์ผ ๊ธฐ์์ถฉ ๊ฐ๊ณ๋ฅผ ์์ฒ ์ด์ํ๋ ๊ณ ํด์๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ๋ต๋๋ค. 4. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๊ธฐ์์ถฉ ์ํ ํ์ค ํ๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ๋ค์ค ์ํผํ ํ IND ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ ํ ์ฝํ ๋ฐ ๊ณ์ฐ ์์คํ ๋ฉด์ญํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ๊ฐ์ผ๋ณ ๋ฐฑ์ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ธ ํญ์ ๊ณ ์ ์ฒด๊ณ์์ ๊ธฐ์์ถฉ์ ๋ผ์ดํ ์ฌ์ดํด๋ณ ๋ฐ๋ฌ ํ ์๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํ์ฌ ๋ณตํฉ ์ํผํ ํ๋ฅผ ํ์ ์ค๊ณํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํต์ฐ ์์ง๋์ด๋ง ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ์ธ๊ฐํ ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ๋ชจ๋ธ ์ ์ฉ ๋ฐ ์์ฉํ ๋จ๊ณ์์ ๋ฐฐ์ ์กฐ๊ฑด๋ณ ์ ์ ์ ๋ฒ์ญ ํจ์จ ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ๋ฐํ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ T-SGR ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ์์๋ ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ ํ๋ซํผ ๊ท๊ฒฉ์ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ ์์์ํ๊ณํ์ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ค์ค ์ํผํ ํ ์ ์ ๋ฉด์ญํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ฐ์ผ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐฑ์ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ๊ฐ์ผ ํ์ฅ์์ ๋ณตํฉ ๊ธฐ์์ถฉ ๋ณ์ข ์ด ์ ๋ํ๋ ๊ธฐ์ ๋ฉด์ญ ๋ํผ ์๋คํฑ์ค๋ฅผ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๋ง์ฑ ๊ฐ์ผ ๋ฐ๋ณ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ฒด ํญ์์ฑ ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ํค๋ฉ๋ผ ํญ์ ๋ฒ์ญ ์ ํจ๋ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ธ์ข ๋ณยท์ง๋จ๋ณ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์น๋ฃ ์์์ ์ฒด๋ด ์ ํจ ๋ฐํ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ T ์ธํฌ ๋ถํ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Analytical chemistry๐ค AI ์์ฝ์ข ์ ์ ๋ ์ธ์์ฒด ์ค์๊ฐ ๋ชจ๋ํฐ๋ง: ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์ ๋ง ์ตํฉ ๋ฐ Cas12a ํธ๋์ค-์ ๋จ ํ์ฑํ ๊ธฐ๋ฐ ์ธ์ํฌ(In-situ) RNA ๊ฒ์ถ ํ๋ซํผ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ์ธ์์ฒด ๋ถ๋ฆฌ ์ ์ค๊ณผ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ์ ๋ ๋ถ์์ ๊ธฐ์กด ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ ํ์์ ์น๋ฃ ๋ฐ์์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์ถ์ ํ๊ณ ์ ๋ฐํ ์ํ ๊ณก์ ์ ์๋ฆฝํ๊ธฐ ์ํด์๋ ํ์ก ๋ด๋ฅผ ์ํํ๋ ์ข ์ ์ ๋ ์ธ์์ฒด(Tumor-derived exosome)์ ๋ถ์ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ฅผ ์ ๋ฐ ์ค์บํด์ผ ํด์. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ธฐ์กด์ ์์ฌ๋ถ๋ฆฌ๋ ๋ง๊ทธ๋คํฑ ๋น๋ ๊ธฐ๋ฐ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋ฏธ์ธํ ์ธ์์ฒด ์ ์๋ฅผ ๋ถ๋ฆฌํ๋ ๊ณผ์ ์์ ์ฌ๊ฐํ ํ์ ์ ์ค์ ์ ๋ฐํ๊ณ , ๋ด๋ถ RNA๋ฅผ ๋ณ๋๋ก ์ถ์ถยท์ฆํญํด์ผ ํ๊ธฐ์ ๋ฆฌ๋ ํ์์ด ๊ธธ๊ณ ๋ฏผ๊ฐ๋๊ฐ ๋จ์ด์ง๋ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ํ์ฒญ ๋ด๋ถ์ ๋ณต์กํ ์ธ์์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๊ณ ๋ถ๋ฆฌ ๊ณต์ ์์ฒด์์ ๊ฐ์น์ฌ์ฌ ๋ณ๋ชฉ์ด ๋น๋ฐํ๋ ์ ์, ํ์์ ์ค์๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์์ฑ์ ์ฆ๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ก์ฒด์๊ฒ ์ง๋จ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์๋ฆฝ์ ๋ฐฉํดํ๋ ์ค๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: CD63ยทPD-L1 ๋์ผ ์ํํ๋จธ ํ์ ํ ๋ฐ ์คํธ๋๋ ๋์คํ๋ ์ด์ค ๊ธฐ๋ฐ CRISPR-Cas12a ๊ฐ๋ ์ค์ฆ ์ต์ ๋ถ์ ์ํ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ํํ์ ์ ์ค ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์ธ์์ฒด ํ๋ฉด ๋ง์ปค CD63๊ณผ ์ข ์ ํ์ง์ PD-L1์ ๋์ ํ๊นํ๋ ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์(Liposome) ๋ฐฑ๋ณธ์ mRNA ๋ณํ ์คํธ๋๋ ๋์คํ๋ ์ด์ค ํ๋ก ๋ฐ ์ต์ ์ ๋ถ๋ฆฌํ Cas12a ์ ์ ์ฒด ์์ง๋์ด๋ง์ ๊ฒฐํฉํ ํตํฉ ์ ์ด ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ฆฌํฌ์ ํ๋ฉด์ ๊ณ ์ ๋ DNA ํ๊ทธ๊ฐ ๋์ผ ์ฌ๋ก์คํ ๋ฆญ ์ํํ๋จธ์ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ์ข ์ ์ธ์์ฒด๋ง๊ณผ์ ํ์ ์ ๋์ฑ ๋ง ์ตํฉ(Membrane fusion)์ ์ด๋ฐํ๋ ์ ๋ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ค์บํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ํผํฉ๋ ๋ด๋ถ ๊ธฐ์ง์์ ์ข ์ ํน์ด์ mRNA๊ฐ ๋ด๋ถ ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ ๋ณํ๊ธฐ์ ์นํ ๋ฐ์์ ์ผ์ผ์ผ Cas12a/crRNA ์กฐ๋ฆฝ์ ๊ฐ๋๊ณ ์๋ ์ผ์ด์ง๋ ์กํฐ๋ฒ ์ดํฐ๋ฅผ ์์ฒ ํด๋ฐฉํจ์ผ๋ก์จ, ํ์ ์ ์ธ์ํ ์ฆ์ ์ฃผ๋ณ ํ๊ด ๋ฆฌํฌํฐ๋ฅผ ๋ฌด์ฐจ๋ณ ์ ๋จ(Trans-cleavage)ํ๋ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. ์์ฒด ๋ด ์ข ๋จ๋ฉด ๋ฉด์ญ ์ํ ๋ถ์ ๋ฐ ํญ์ ์ฝ๋ฌผ ์น๋ฃ ํจ๋ฅ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ฌ์ฑ ์๋ฆฝ๋ ์ธ์ํฌ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ์ง๋จ ํ๋ซํผ์ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ ๋ฐฐ์น์ ์ ๋ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ๋น์นจ์ต์ ํ์ฒญ ์ค๋ฏน์ค ๋ชจ๋ํฐ๋ง๊ณผ ํ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision stratification) ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์ด์. ์ข ์์ ๋ณด์ ํ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ํ์ฒญ์ ํ์์ฝ์ค๋ณ๋ก ์ฑ์ทจํ์ฌ ์๋์ ์๋ฃ๋ง์ผ๋ก ์ธ์์ฒด ์นด์ดํธ ๋๋ฆฌํํธ ๊ณก์ ์ ์ค์๊ฐ ์ค์บํ๊ณ , ํฌ์ฌ๋ ํญ์ ์ฝ๋ฌผ ์คํํธ๋ผ๋ณ ์ข ์ ๊ฐ์ถ ์ ํจ๋๋ฅผ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผํ๋ ์ํ ์์ง์ ํ๋ณดํ์ง์. ์ด์ ์์์๋ค์ ๋ณต์กํ ์กฐ์ง ์๊ฒ ์์ด๋ ํ์์ ํ์ก ๋ด ํ๊ด ์๊ทธ๋ ๊ฐ๋ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ค์๊ฐ ํด์ํ์ฌ, ๋ฉด์ญ ๊ด๋ฌธ ์ต์ ์ ๋ ํ์ ์ฝ๋ฌผ์ ์ฒด๋ด ๋ฐ์ ์ธ๊ณผ ํ๋ ฌ์ ํ๋์ ํ์ ํ๋ ๊ณ ํด์๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ํ๋ณดํ๋ต๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ก์ฒด์๊ฒ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ํํธ ๋ณธ ์์คํ ์๋ฌผํ ๋ฐ ๋๋ ธ๋ฐ์ด์ค ๊ณตํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ํ๋ซํผ์ ์ ์ง๋จ ํ์ค์ ์ ์ ์ธ ์ฌํ ๋ถ๋ฆฌ ์ฒด๊ณ์์ 'ํ์ฒญ ๋ด ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค์ ๋ง ์ตํฉ ํ ์๋ฅผ ์ ์ฐ ์ฐ์ฐํ์ฌ ์ ์ ํ๋ก๋ฅผ ์ง์ ๊ฐ๋ํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋์ ์ง๋จ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ๊ณ ํ์ ๋ณ์ข ํธ๋ํน์ ๋์ด ๋ค์ํ ์์ข ๋ณ ํน์ด ์ํํ๋จธ ๋ชจ๋์ ์ฆ๊ฐ ํ๋ฌ๊ทธ์ธํ์ฌ ๋จ์ผ ์นฉ ๋ด์์ ๋ค์ค ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐํ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ฐ์ฐํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ Cas12a ํธ๋์ค-์ ๋จ ํํ ์์๋ ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ฝ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ผ์ธ ๋ฐ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์์ํ๊ณํ์ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋๋ ธ์ ์ ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํฌ๊ทยท๋์น์ฑ ์ ๋๋ฐ์ง๋จ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํ์์ ์ฒด๋ด ํ์ก ๋ด๋ถ์์ ์ข ์ ์ฆ์ ๋ฐ ๋ฉด์ญ ๋ํผ๋ก ๋ํ๋๋ ์ธ์์ฒด ์ ์ฌ์ฒด ๋ณ๋ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ ์ฌ๋ฐ ๋ฐ ์ ์ด ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์กฐ๊ธฐ ์ฐจ๋จ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ์ํํ๋จธ-๋ง ์ตํฉ ์ ํจ๋ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ํ๊ฒฝ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์น๋ฃ์ ์ ์กฐ์ง๋ณ ์ ํจ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ ๋ฉด์ญ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ๊ฒ๋ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ณ ์ธ์์ฒด ๋ฐฉ์ถ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Molecular therapy : the journal of the American Society of Gene Therapy๐ค AI ์์ฝCAR T ์ธํฌ ์ ์กฐ ๋ด ์๊ฐ ์ ํ ๊ธฐ์ : CRISPR ๊ธฐ๋ฐ uPAR ํ์ ์๊ฐ ๋์กฑ ์ดํด(Directed Fratricide)๋ฅผ ํตํ ๊ณ ์๋ยท๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ํํํ ๋ฉด์ญ์ธํฌ ์ ์ด
1. ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ์ ์กฐ ๊ณต์ ๋ด ์ด์ง์ฑ ์ง๋จ ํผ์ ๊ณผ ์ธํฌ ํ์ง ์ ์ด(QC)์ ๋ณ๋ชฉ 1์ฐจ ์ธ๊ฐ T ์ธํฌ(Primary human T cells)๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ๋ CAR T ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ๋ฐ์ด์คํ๋ก์ธ์ฑ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ํ๊ณ๋ ์ต์ข ์์ ์์ฝํ(DP) ๋ด์ ๊ธฐ๋ฅ ์ ํจ๋๊ฐ ๊ท ์ผํ์ง ์์ ์ด์ง์ ์ธํฌ ์ง๋จ(Heterogeneous cell populations)์ด ํผ์ฌํ๋ค๋ ์ ์ด์์. ํนํ ํ์ง์ ํ์ ์คํจํ์ฌ ์น๋ฃ ์์ฉ์ฒด๋ฅผ ๋ฐํํ์ง ๋ชปํ๋ ๋ฏธํธ์ง ์ธํฌ, ์๊ทน ํญ์ฃผ๋ก ์ธํด ์ธํฌ ๋ ์ฑ ๊ธฐ๋ฅ์ด ์๊ตฌ ๋ง๋น๋ ์ง์น(Exhausted)์ธํฌ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๊ธฐํ ๊ธฐ๋ฅ ์ ํ ํํํ๋ค์ด ๋ฌด์์๋ก ํผ์ ๋์ด ์ ํ์ ์ ๋ฐ์ ์ธ ์ฒด๋ด ์์ฐฉ ์ ํจ ๋๋๋ฅผ ํ์ฐ์ํค๋ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ํ์ฑํด ์์ง์. ๊ธฐ์ฑ ๊ณต์ ํ์ค์ด ์์กดํ๋ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ํญ์ฒด ๋น๋ ์ ์ ๋ ๋ค๋จ๊ณ ์๋ ์ ํ ๋ฐฉ์์ ๊ณต์ ์จ์ ๋จ๊ณ๋ฅผ ์ง์ฐ์์ผ CMC(ํํยท์ ์กฐยทํ์ง๊ด๋ฆฌ) ์ ์กฐ ์๊ฐ๋ฅผ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ์์น์ํค๊ณ ํ์ ํฌ์ฌ ํ์๋ผ์ธ์ ์ง์ฒด์ํค๋ ํต์ฌ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ๋น๋ฐ์ด๋ด CRISPR-uPAR CAR ์ ์ ์ฒด ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ: ์๊ฐ ํฌ์ ํ๋ผํฐํด ํ๋ก ๊ตฌ์ถ ๋ณธ ์ ์ฐ ๋ฉด์ญํ ๋ฐ ๋ถ์ ์์ง๋์ด๋ง ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ณต์ ๋ด ์ ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ๋น๋ฐ์ด๋ด(Nonviral) CRISPR-Cas9 ๋ฆฌ๋ณดํต์ฐ๋จ๋ฐฑ์ง(RNP) ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ๋ํ์ฌ ๋ด์์ T ์ธํฌ ์์ฉ์ฒด(TCR) ์ํ ์ฒด์ธ(TRAC ์ ์ ์)์ ๋์์(KO)ํ๋ ๋์์, ์์ํค๋์ ํ ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋ ธ๊ฒ ํ์ฑํ ์์ฉ์ฒด(uPAR/CD87)๋ฅผ ํ์ ํ๋ CAR ์์ด์ ์ ๋ฐ ๋ ธํฌ์ธ(KI)ํ๋ ์๊ฐ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ ์กฐ ๋ฐฐ์ ๊ณผ์ ์ค ๊ฐํด์ง๋ ์ธ์์ ํ์ฑ ์๊ทน ์ ์ ๋ ๊ธฐ๋ฅ์ด ์ ํ๋๊ฑฐ๋ ๋ ธํ๋ T ์ธํฌ ์์ข ๋ค์ ํ๋ฉด์์ uPAR ์ธ์๊ฐ ์ ํ์ ์ผ๋ก ๊ณผ๋ฐํ๋๋ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๊ฐ์์ฑ ์คํํธ๋ผ์ ํฌ์ฐฉํ์ง์. ์ด๋ ์ ์ ์ ํจ CAR T ์ธํฌ๋ค์ด ํ๋ฉด์ uPAR๋ฅผ ์ธ์ํด ํด๋น ๋ถ๋ ์ธํฌ๋ค์ ์ค์ค๋ก ํ์ ์ฌ๋ฉธ์ํค๋ ์งํฅ์ฑ ๋์กฑ ์ดํด(Directed fratricide) ํผ๋๋ฐฑ ๋ฃจํ๋ฅผ ์์ฒด ๋ด ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ผ๋ก ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 3. CAR+/TCR- ์ด๊ณ ์๋ ์ญ์น ์๊ณ๊ฐ 99% ์ฌ์ ๋ฐ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ํํํ ์ต์ ํ ์ค๋ฏน์ค ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ญํ ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ์๊ฐ ์ ํ ์์คํ ์ด ์ ๋ํ๋ ๋์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์์ธ์ด๋ฅผ ํตํด ์ต์ข ๋ง์คํฐ ์ธํฌ ์์ฐ์ ๊ตฌ์กฐ์ ํ์ง ์งํ๊ฐ ๊ณ ํด์๋๋ก ์ธต๋ณํ(Precision stratification)๋์์ด์. 99% ์ด์์ ์ ํจ ์๋ ํ๋: ๋ณต์กํ ์ธ๋ถ ์ปฌ๋ผ ์ ์ ๋จ๊ณ๋ฅผ ์ ๋ฉด ์๋ตํ์์๋ ๋ถ๊ตฌํ๊ณ , ์คํํ๊น ๋ถ๋ ์ธํฌ๊ฐ ์ค์ค๋ก ์ฒญ์๋๋ฉด์ CAR+/TCR- ์ ํจ ์น๋ฃ ์ธํฌ ๋น์จ์ด 99% ์ด์์ผ๋ก ์๋ ดํ๋ ์๋์ ์ธ ์์จ์ ๋ฌ์ฑํ์ง์. ๊ธฐ์ตํ(Memory-like) ๊ฐ๊ณ์ ์ ํ์ ์ฆ์: ๋ถ๋ ์ธํฌ๊ฐ ํ๊ดด๋ ๋ ๋ฐฉ์ถ๋๋ ๋ด์์ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ํ๋ญ์ค๊ฐ ์์กด ์ฐ์ ์ธํฌ๋ค์ ์์กด ์ ํธ ์ ๋ฌ ์๋๋ก ์ ๊ฐ์ํํ์ฌ, ์ฒด๋ด ์ฅ๊ธฐ ์์กด๋ ฅ์ด ๋ฐ์ด๋ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ๊ธฐ์ต T ์ธํฌ(TSCM) ๋ฐ ์ค์ ๊ธฐ์ต T ์ธํฌ(TCM) ํํํ์ผ๋ก์ ๋ถํ ์ถ์ ์ ๊ฐ๋ ฅํ ์ ๋ํ๋ต๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ฐ์ด์คํ๋ก์ธ์ฑ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ธํฌ์น๋ฃ์ IND ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ํํธ ๋ณธ ํํ์ ์ ์ฒดํ ๋ฐ ๋ฐ์ด์ค์ปดํจํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ์์ฐ ํ์ค์ ์ฌํ ์ ์ ์ฒด๊ณ์์ '๋ฐฐ์ ์ ๋์ฑ ๋ฉด์ญ ํผ๋๋ฐฑ ํ ์๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ฌ ์ค์ค๋ก ์์ ์์ฝํ ์๋๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์๊ฐ ์ ํ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ปดํจํฐ ๋ชจ๋ธ๋ง(Computational modeling) ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๋์ ํ์ฌ, ๋ฐฐ์์ก ๋ด ์ฒจ๊ฐ ๋ณด์ถฉ์ (Supplements) ๋๋ ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ๋ฏธ์ธ ์กฐ์ ํ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ๋์กฑ ์ดํด ์ฌ๋ฉธ ์๋์ ์ธํฌ ๊ฐ๊ณ ์ฆ์ ์๋๋ก ์ ํํ ์์๋ฅผ ์ ๋ฐ ์ฐ์ฐํด๋ด๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ uPAR ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ์์๋ ํฅํ anti-uPAR ๋ฐ anti-GD2๋ฅผ ํฌํจํ ๋ค์ค ํ์ CAR ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๋๊ท๋ชจ ์์ฉํ ๋จ๊ณ์์ ๋ฐฐ์๊ธฐ(Bioreactor) ์ค์ผ์ผ์ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ์์ ์ํ ๊ณํ(IND) ํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ธํฌ๊ณตํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ์ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฉด์ญ์ธํฌ์น๋ฃ์ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฌ์์ํ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํ์์ ์๊ฐ ์ ๋ ์ธํฌ ์ฑ์ทจ ์ ๋ฐ์ํ๋ ๊ฐ๊ณ๋ณ ๊ธฐ๋ฅ ์ ํ ๋ฐ ๋ ธํ ๋ง์ปค ์์น๋ฅผ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์์ฐ ์คํจ(Manufacturing failure) ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ธํฌ ํญ์์ฑ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋ฐฐ์๊ธฐ ๋ด๋ถ์ ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ ๋ฐ ๋ณด์ถฉ์ ๋ฌผ์ง๋์ฌ ํ๋ญ์ค ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋๊ท๋ชจ ๋ฐ์ด์ค๋ฆฌ์กํฐ ์ค์ผ์ผ์ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ํ๊ฒฝ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์ธํฌ์ ์ ํจ ์ ์ ์ฒด ํตํฉ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ๊ณ ํ์ ํ์ CAR-T ๋ฐ CAR-NK ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ๊ฒ๋ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ณ ๋ฉด์ญ ๊ฑฐ๋ถ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น(Batch) ๊ฐ์ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ์น์ธ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Applied microbiology and biotechnology๐ค AI ์์ฝ๋ฐํ ๋ฆฌ์ ๋ด ๋ถํ ํ๋ผ์ ์๋ํฐ ๊ฐ๋: ๋์ฅ๊ท ๋ฐ MRSA ๋์ ๊ณ ์ ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ์ค์ฆ
1. ์ํต์๋ฌผ ๋ด ํฌ๊ธฐ ์ ํ ์ฅ๋ฒฝ๊ณผ ๋น๋ชจ๋ธ ๊ท ์ฃผ ์ ์ ์ฒด ์์ง๋์ด๋ง์ ๋ณ๋ชฉ ํ๋ผ์ ์๋ํ (Prime editing)์ DNA ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ(DSB)์ด๋ ์ธ์์ donor DNA ๊ณต๊ธ ์์ด ์ํ๋ ์ผ๊ธฐ ์นํ, ์ฝ์ , ๊ฒฐ์ค์ ๋ฌด๊ฒฐํ๊ฒ ์ํํ ์ ์๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ๊ต์ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ์์. ๊ทธ๋ฌ๋ Cas9 ๋์ผ์ด์ค(Cas9 nickase)์ ์ญ์ ์ฌํจ์(Reverse transcriptase)๊ฐ ๊ฑฐ๋ํ ๋จ์ผ ๋ฐฑ๋ณธ์ผ๋ก ๊ฒฐํฉํ ๊ธฐ์ฑ ํ๋ผ์ ์๋ํฐ(PE) ๋ถ์ ๊ตฌ์กฐ๋ ์ ๋ฌ ์ฉ๋ ์ ํ์ด ๊ทน์ฌํ ๋ฐํ ๋ฆฌ์(์ํต์ธํฌ) ์์คํ ๋ด๋ถ๋ก์ ์ ์ ๋ฐ ๋ฐํ ํจ์จ์ ํ์ฐ์ํค๋ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ํนํ ๋์ฅ๊ท (Escherichia coli)์ ๋์ด ์์์ ์ผ๋ก ์น๋ช ์ ์ธ ๋ฉํฐ์ค๋ฆฐ ๋ด์ฑ ํฉ์ํฌ๋์๊ตฌ๊ท (MRSA)๊ณผ ๊ฐ์ ์ ์ ์ ์กฐ์ ๋ถ์์ฑ ๋น๋ชจ๋ธ ๊ท ์ฃผ์์ ์ ๋ฐ ํธ์ง์ ๊ตฌ๋ํ๋ ์ผ์ ๊ฐ์ญ์ ํญ์์ ๋ด์ฑ ์ฐจ๋จ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์๋ฆฝ์ ๊ฐ๋ก๋ง๋ ์ค๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ๋ถํ ํ๋ผ์ ์๋ํฐ(Split PE2) ๋ฐ DeepPrime ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ค๊ณ ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ฐํ ๋ฆฌ์ ์ธํฌ ๋ด์ ๊ณต๊ฐ์ ยท๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ ๋ฌ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ๊ฑฐ๋ํ PE2 ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ญ์ ์ฌํจ์ ๋๋ฉ์ธ๊ณผ Cas9 ๋์ผ์ด์ค ๋๋ฉ์ธ์ผ๋ก ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๋จ์ ํ์ฌ ๊ฐ๊ฐ ๋ ๋ฆฝ๋ ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋ ๊ฐ์ธํธ์ ๋ถ๋ฆฌ ํ์ฌํ๋ '๋ถํ ํ๋ผ์ ์๋ํฐ(Split PE2)' ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์์ฑํ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ ๊ธฐ๋ฐ ๊ฐ์ด๋ RNA ์ต์ ํ ์์ง์ธ DeepPrime ๋์์ธ ํด์ ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐํ ๋ฆฌ์ ํ์ ์ข์๋ณ ์ต์ ์ ํ๋ผ์ ํธ์ง ๊ฐ์ด๋ RNA(pegRNA) ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ญ์ฐํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๋ถํ ๋ ํํ๋ก ๋ง์ด ์ธํฌ์ง ๋ด์ ๊ฐ๋ณ ์ฃผ์ ๋ ํจ์ ์กฐ๊ฐ๋ค์ด ์ฒด๋ด ์๊ฐ ์กฐ๋ฆฝ ์๋คํฑ์ค๋ฅผ ํตํด ์จ์ ํ(Intact) ๋ค์ดํฐ๋ธ PE2 ํ๋ซํผ๊ณผ ํต๊ณํ์ ์ผ๋ก ๊ท ๋ฑํ ์์ค์ ํ๊ดด์ ์ธ ๋ ธํฌ์ธ ๋ฐ ์นํ ์ ํจ๋๋ฅผ ์ฌ์ํจ์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 3. ๊ท ์ฃผ๋ณ ์์๋ดํด๋ ์์ ๊ฐ์ญ ์ ์ด ๋ฐ SpPE2 ๊ตฌ์กฐ์ ์ฐ์์ฑ ๊ท๋ช ์ค๋ฏน์ค ๋ณ๋์ฑ์ ์ญํ ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๋์ฅ๊ท ์์คํ ํ์์์ ํ๋ผ์ ํธ์ง ํจ์จ์ ํ์ ์ข์์ ์์ด ์ํธ๋กํผ, ํธ์ง ํ ํด๋ก์ง ํํ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ธํฌ ๋ด์ฌ์ฑ ์์๋ดํด๋ ์์ (Exonucleases)์ ํ๋ฉ ๋ถํด ์๋๋ก ์ ์ํด ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ์ญ์น ์ํฅ์ ๋ฐ์์ด ๊ท๋ช ๋์์ด์. ๋์ฅ๊ท ๋ด ํต์ฐ ๋ถํด ํจ์ ์ ์ด: ๋ด์์ ์์๋ดํด๋ ์์ ํ์ฑ์ ์ ์ฐ ์ต์ ํ๊ฑฐ๋ ํํผํ๋ pegRNA ํ๋ฉ ์์ ํ ์ค๊ณ๋ฅผ ๊ฐ๋ํ์ฌ ์์์ฑ ์ธ๋ธ(Indel) ์ค๋ฅ๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จํ์ง์. MRSA ๋ด ์์ก์ฒด ์ต์ ํ: ํฉ์ํฌ๋์๊ตฌ๊ท ์ ๋ SaPE2 ์์คํ ๋ณด๋ค ํ๊ณตํ์ ์ผ๋ก ๊ตฌ์กฐ์ ์ ์ฐ์ฑ์ด ๋ฐ์ด๋ ์คํธ๋ ํํ ์ฝ์ฟ ์ค ํผ์ค๊ฒ๋ค์ค ์ ๋ SpPE2(Streptococcus pyogenes PE2) ์ํคํ ์ฒ๊ฐ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ํ ์ ๋ฉด์์ ์๋์ ์ธ ํญ๋ฒ ์ฐ์์ฑ์ ๋ํ๋์ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 4. ๋ฏธ์๋ฌผ ์์ง๋์ด๋ง ํ์ค ํ๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ IND ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ ์๋ฆฝ ๋ณธ ์ ์ฐ ์ ์ ๊ณตํ ๋ฐ ๋ฏธ์๋ฌผ ํ์ ์ ์ด ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ๋ฐ ๊ฐ์ผ๋ณ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ๋จ์ ํญ์์ ํฌ์ฌ ๋ฐฉ์์์ '๋ด์ฑ ๊ท ์ฃผ์ ํต์ฌ ๋ด์์ ์ ์ ์ ์์ด์ ํ์ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ์ฌ ์ฌ๋ฉธ์ ์ ๋ํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ฐํ ๋ฆฌ์ ๊ต์ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ๋ค์ํ ์ฐ์ ์ฉ ์ธ๊ท ์ข ์ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ R&D ๋ผ์ธ์์ ์ ์ ์ ํ๋ก ์ค๊ณ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ๋ถํ SpPE2์ ์ญ์ ์ฌ ํ์ ์จ ์์๋ ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ํญ๊ท ํฉํ์ด๋ ๋ฐ ๋ฏธ์๋ฌผ ์กฐ์ ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์งํ ์ ์์ ์ฑ ์ฒ๋๋ฅผ ์ญ์ฐํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ถ์ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ์ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค ๋ณด์ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐ์ ๋ฏธ์๋ฌผํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ๋ค์ ๋ด์ฑ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฐ ์ํผ๋ฐํ ๋ฆฌ์ ๊ท ์ฃผ ์กฐ์ฐ ์, ๋ด์ฑ์ ํธ๋ฆฌ๊ฑฐํ๋ ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋ ์นด์ธํธ ๋ฐ ์ผ์์ฒด ์ข์์ ์ผ๊ธฐ ์์ด์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ํญ์์ ๋ถ์์ฑ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ๋ณด๊ฑด ํ๊ฒฝ ๋ฐฉ์ญ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋ถํ PE2 ํ๋ซํผ์ ์คํ์์ค ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ธ์์ ๋ณ์ด ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์น๋ฃ ์์์ ์ฅ๊ด ๋ด ๋ฏธ์๋ฌผ์ด ํ๊น ์ ํจ ์นจํฌ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐ์ ์ฉ ์ ์ฉ ํํฉ๋ฌผ ๋๋ ์์ฐ ๋ฐฐ์น(Batch) ์ค์ผ์ผ์ ์งํ ์ ํผํ ๊ท ์ฃผ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋์ฌ ํ๋ญ์ค ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ฐ ๊ท ์ฃผ ๊ฐ์ ์ ์ ๋ ์ฑ ์ค์ฝ์ด ํ๋ฝ๋ฅ ์ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Scientific reports๐ค AI ์์ฝ๋ชจ๋ํ mRNA ๋ฐฑ์ ํ๋ซํผ: TP2A ์ค๊ณ ๊ธฐ๋ฐ ๋ค์ค ๋ณ์ด ํ์ ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ๋๋ฉ์ธ(RBD) ์นด์ธํธ ๊ต์ฒด ๋ฐ ๊ต์ฐจ ๋ฉด์ญ์์ฑ ์ฆํญ ์ํคํ ์ฒ
1. ๋ณ์ด ์ ๋์ฑ ๋ฉด์ญ ๋ํผ์ ๊ธฐ์ฑ ๋ฐฑ์ ์ฌ์ค๊ณ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ SARS-CoV-2 ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ์ง์์ ์ธ ๋ณต์ ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ๋ ์ ์ ์ฒด ๋์ฐ๋ณ์ด ๋ฐ ์ ์ข ๋ณ์ด(Variants)์ ์ถํ์ ๊ธฐ์ฑ ํญ์ฒด ์น๋ฃ์ ์ ๋ฐฑ์ ์ ์คํ ์ ํจ ๋๋๋ฅผ ํ์ฐ์ํค๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ณต๊ณต ๋ณด๊ฑดํ์ ์ฅ๋ฒฝ์ด์์. ๊ธฐ์กด์ 1์ธ๋ ๋ฐฑ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๋ณ์ด ๋ฐ์ ์ ์คํ์ดํฌ(S) ๋น๋จ๋ฐฑ์ง ์ ์ฒด ์์ด์ ์ฒ์๋ถํฐ ๋ค์ ํด๋ก๋ํ๊ณ cGMP ๋ฐฐํฉ ๊ณต์ ์ ๋ฆฌ์ ํด์ผ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ์ค๊ณ๋ถํฐ ์ค์ ๋ฌผ๋ฅ ๋ฐฐํฌ๊น์ง ์๊ฐ์์ ๋ฆฌ๋ ํ์์ด ๊ฐ์ ๋๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๊ฐ ์กด์ฌํ์ง์. ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ์งํ ์๋๋ก ์ ์ ์ฐ์ ์ผ๋ก ์ถ์ํ ๋ฒ์ฉ ์์ก ํ๋ซํผ์ด ๋ถ์ฌํ๋ ์ ์ ๋ง์ฑ ๋์ ํ ์ฐจ๋จ์ ์ฐจ๋จํ๊ณ ๋ณ์ด ๋์ ํ์๋ผ์ธ์ ๋๊ธฐํํ๋ ๋ฐ ์ค๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. TP2A ๋ชจ๋ํ ์ํคํ ์ฒ ๊ฐ๋: WTยทDeltaยทOmicron ํผํฉ RBD ๋ถ๋น ์ ์ด ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ณ์ด ๋งค์นญ ๋ฆฌ๋ ํ์์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์์ถํ๊ธฐ ์ํด ๊ฐ์ฅ ๋ฉด์ญ์์ฑ์ด ๋์ ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ๋๋ฉ์ธ(RBD) ์์ญ๋ง์ ํ์ ์ถ์ถํ์ฌ ๋ชจ๋ ํํ๋ก ์์ ๋กญ๊ฒ ์กฐ๋ฆฝยท๊ต์ฒดํ ์ ์๋ ์ฐจ์ธ๋ mRNA ๋ฐฑ์ ํ๋ซํผ TP2A๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ผ์ํ(WT), ๋ธํ(Delta), ์ค๋ฏธํฌ๋ก (Omicron) ๋ฐฐ๋ฆฌ์ธํธ ์ ๋ RBD ์์ด์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ์ต์ ํํ๊ณ , ์ธํฌ ์ธ ๋ถ๋น(Secreted) ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ํฅ ์กฐ์จํ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋๋ฉ์ธ์ ๊ฒฐํฉํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ผ์-๋ถ์คํธ(Prime-boost) ๋ฉด์ญํ ๊ณผ์ ์์, ๋์ ๋ ํต์ฐ ์นด์ธํธ๊ฐ ์คํํ๊น ์ ์ ๋ ์ฑ ์์ด ๋ชฉ์ ํญ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ณ ์งํญ์ผ๋ก ๋ฒ์ญยท๋ฐ์ฐํด๋ด๋ ๋ถ์ํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 3. IgG2a ํธํฅ ํญ์ฒด ํ์ฑ ๋ฐ ๊ด๋ฒ์ CD8+ ์ธํฌ๋ ์ฑ T ๋ฆผํ๊ตฌ ํ์ฑํ์ฒด๋ด๋ก ์ด์๋ TP2A ์์ก์ฒด๋ ์ง์ง๋๋ ธ์ ์ ์ ๋์ฑ์ ํ๊ณ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ ๋ด๋ถ๋ก ์ง์ ํ์ฌ ์๋ฅ ์ธํฐํ๋ก ํญํฌ์ ๋ฐ์์ ํธ๋ฆฌ๊ฑฐํ๊ณ Th1 ํธํฅ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ๊ฐ๋ ฅํ ์ ๋ํ์ด์. ์ด๊ธฐ ๋ฉด์ญ๊ธ๋ก๋ถ๋ฆฐ ํ๋กํ์ผ๋ง: ์ ์ข ์ด๊ธฐ ๋จ๊ณ๋ถํฐ ์คํ ๋ฅ๋ ฅ์ด ํ์ํ IgG2a ์ค์ฌ์ ํญ์ฒด ์ญ๊ฐ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ์ฆํญ์์ผ ๋ณ์ดํ ์คํ์ดํฌ ๋น๋จ๋ฐฑ์ง๋ค์ ์ ๋ฐ ํด๋จํํ์ง์. T ์ธํฌ ๋ฉด์ญ ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จ: ๋น์ฅ(Spleen) ๋ฐ ๋ฐฐ์ถ ๋ฆผํ์ (Draining lymph nodes) ๋ด๋ถ์์ ์ธํฐํ๋ก -๊ฐ๋ง(IFN-\gamma)๋ฅผ ๋ฟ์ด๋ด๋ ๋นํ์ T ์ธํฌ์ ํญ์ ํน์ด์ ์ธํฌ๋ ์ฑ T ๋ฆผํ๊ตฌ(CTL)์ ์ด๋งค ํ์ ์จ์ ์ํฅํ์ฌ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฐ์ผ ๊ฐ๊ณ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๋ต๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์๊ฐ์ํ ํ์ค ํ๋ฆฝ๊ณผ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ณด๊ฑด ์๋ณด ํ๋ซํผ ๋ฐฑ๋ณธ ์๋ฆฝ๋ณธ ์ ํ ์ฝํ ๋ฐ ์์คํ ๋ฉด์ญํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐฑ์ ๊ณต๊ธ๋ง ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ธ ํญ์ ๊ณ ์ ์ฒด๊ณ์์ '์ ์ข ๋ณ์ด ๋ฐ์ ์ ๋ฅ๋ฌ๋ ์ ์ ์ฒด ์์ด ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก๋ถํฐ RBD ๋ชจ๋๋ง ํ์ ๊ต์ฒดํด ๊ฐ๋ํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ๋์ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ์ฝ๋ก๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ณํต์ ๋์ด ํ ํธํก๊ธฐ ๊ฐ์ผ๋ณ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ณ์์ฒด์ ๋ง๋จ๋ฐฑ์ง ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ญ์ฐํ์ฌ ๋ง์ถคํ ๊ฐ์ธํธ๋ฅผ ์ฆ๊ฐ ํ๋ฌ๊ทธ์ธํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ TP2A์ ๋ฆฌ๊ฐ๋-์์ฉ์ฒด ๋ํน ์นด์ด๋คํฑ์ค ์์๋ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ์ดํ๋ผ์ธ์์ ์ ํจ ๋ฉด์ญ ์๊ณ๊ฐ์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ์ ์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ถ์๋ฉด์ญํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ์ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ๋ฐฉ์ญ ๋ฐ์ด์คํ ํฌ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์ญํ ํ์ฅ์์ ๋ณ์ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๊ฐ ์ ๋ํ๋ ๊ธฐ์ ๋ฉด์ญ ๋ํผ ์๋คํฑ์ค๋ฅผ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๋์ ํ ์ฌํ์ฐ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ง๋จ ๋ฉด์ญ ํญ์์ฑ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ TP2A ํ๋ซํผ์ ์คํ์์ค ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ ์ ์ ํ๊ฒฝ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ํญ์์ ์ฒด๋ด ์ ํจ ๋ฒ์ญ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ค๊ฐ(Multivalent) mRNA ๋ฐฑ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ๊ฒ๋ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ณ ๋ฉด์ญ ๊ฐ์์ฑ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น(Batch) ๊ฐ์ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝ์ฒซ FDA ์น์ธ PROTAC, ๋จ๋ฐฑ์ง ํ๊ดด ๊ฐ๋ฅ์ฑ ์ ์ฆ: ์ด์ค ์์ฉ ๋ถ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ถํด(TPD) ํ๋ซํผ ๋ฐ ์ ๋นํดํด-ํ๋กํ ์์ข ๊ฒฝ๋ก ์์ง๋์ด๋ง
1. ํ์ฑ ๋ถ์ ๋๊ทธ๋ง์ ํ๊ณ์ ์ธ๋๋ฌ๊ฑฐ๋ธ ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ ์ค์ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์ฑ ์์ฝํํ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ง๋ฐฐํด ์จ ์ ํต์ ์๋ถ์ ์ต์ ์ (Inhibitors)๋ ์ง๋ณ์ ์ ๋ํ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ํน์ ํ์ฑ ์๋ฆฌ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๋ํนํ์ฌ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ ์ ยท์ฐจ๋จํ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ๊ตฌ๋๋์์ด์. ํ์ง๋ง ์ธ๊ฐ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ ์ง๋ณ ๊ด๋ จ ๋จ๋ฐฑ์ง์ 80% ์ด์์ ์ด๋ฌํ ์ฝ๋ฌผ ๊ฒฐํฉ ํฌ์ผ์ด ์กด์ฌํ์ง ์๋ ๊ตฌ์กฐ์ ํน์ฑ์ผ๋ก ์ธํด '์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ ๋ถ๊ฐ๋ฅ(Undruggable)' ํ์ ์ ๋ฐ์ผ๋ฉฐ ์์ ์ง๋จ ์ฌ๊ฐ์ง๋์ ์์กดํด ์์์ง์. ๋จ์ํ ํ์ฑ ๋ถ์๋ฅผ ๋ง์ ์กฐ์จํ๋ ค๋ 1์ฐจ์์ ์ ๊ทผ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ตฌ์กฐ์ robustness์ ๋ด์ฑ ๋ฐฐ๋ฆฌ์ธํธ ์คํ์ดํฌ ๋ ธ์ด์ฆ์ ์ทจ์ฝํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ๋์น์ฑ ์์ด๋ ํดํ์ฑ ๋ ์งํ์ ๊ฐ์ญ์ ์น๋ฃ ๊ณจ๋ ํ์์ ํ๋ณดํ๋ ๋ฐ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ์ด์ค ์ฐ๊ฒฐ ์ดํ 2๊ธฐ๋ฅ์ฑ ๋ถ์(PROTAC) ๊ฐ๋: 3์ ๋ณตํฉ์ฒด ํ์ฑ๊ณผ ์ ๋นํดํด ์ด๋งค ํ์ ์จ ์ค์ฆ ์ง๋ 6์ 4์ผ Nature Biotechnology์ ์ ๊ฒฉ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ๊ฒฐํฉ ํฌ์ผ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง(POI)๊ณผ E3 ์ ๋นํดํด ๋ฆฌ๊ฐ์์ (E3 Ligase)๋ฅผ ์๋จ์ ๊ฐ๊ฐ ๋ฐ์ธ๋ฉํ์ฌ ๊ฐ์ ์ ๋ ๊ฒฐํฉ์ ์ ๋ํ๋ ์ด์ค ๊ธฐ๋ฅ์ฑ ๋ถ์ PROTAC(Proteolysis Targeting Chimera) ํ๋ซํผ์ ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ถ์์ ๋ง์ปค(Linker) ๊ธธ์ด์ ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ์ํธ๋กํผ ํ ์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ๋ชจ๋ธ๋งํ์ฌ, ๋ ๊ฑฐ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ฐ์ 3์ ๋ณตํฉ์ฒด(Ternary complex) ํ์ฑ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ต์ ํํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ํ๋ฉด์ ์ ๋นํดํด ์ฌ์ฌ์ ์ฐ์์ ์ผ๋ก ํ์(Polyubiquitination)ํ์ฌ ์ธํฌ ๋ด ์์ฒด ์ฐ๋ ๊ธฐํต์ธ 26S ํ๋กํ ์์ข(Proteasome) ๋ถํด ๊ฒฝ๋ก๋ก ์๊ตฌ ๋ฐฉ์ถ์ํค๋ ์ด๋งค ํ์ ์จ(Catalytic turnover) ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 3. FDA ์ฌ์ ์ต์ด ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ถํด์ ์น์ธ: ์น๋ฃ์ ํ๊ดด ๊ฐ์ค์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ํ์ฆ ๋์ ๋ PROTAC ํ๋ซํผ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๋์ถ๋ ์ฝ๋ฌผ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ด ๋ง์นจ๋ด ๋ฏธ๊ตญ ์ํ์์ฝ๊ตญ(FDA)์ ์ฌ์ ์ต์ด ๊ณต์ ์น์ธ ์ข ์ฐฉ์ง๋ฅผ ์ฌ์ํ์ด์. ๋ณธ ์น์ธ์ ์์คํ ์ํ์ ๋ณธ์ง์ ๊ธฐ์ฑ ํญ์์ ๋๋น ๋จ์ํ ์ฐ์ํ ์ฑ๋ฅ์ ๋ณด์ฌ์ฃผ์๋ค๋ ์งํ์ ๊ตญํ๋๋ ๊ฒ์ด ์๋๋ผ, ์์ฒด ๋ด์์ ์์์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ฐ์ ๋ถํด(Degradation)ํ์ฌ ์ง๋ณ ์ ๋ฐ ์ธ์๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๋ ๋ฉ์ปค๋์ฆ ์์ฒด๊ฐ ์ธ๊ฐ ์์ ํ๊ฒฝ ํ์์ ์๋ฒฝํ ์์ ํ๊ณ ์ ํจํ๊ฒ ์๋ํ ์ ์์์ ๊ณต์ธ๋ฐ์๋ค๋ ์ง์ ์ด์ง์. ์ด๋ก ์ธํด ์์์ฑ ์ํ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฐฐ์ ํ๋ ์ ๋ฐ ํ์ ์ธต๋ณํ(Patient stratification) ๋ชจ๋ธ์ด ๊ฐ๋๋์์ผ๋ฉฐ, ๋นํ์ฑ ๋ถ์๊ฐ ๋ง์ ํฌ๊ธฐํ๋ ํต์ฌ ์ข ์ ๋๋ผ์ด๋ฒ ๋จ๋ฐฑ์ง๋ค์ ํ์ ํด๋จํํ๋ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ฌ์ํ๋ต๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ TPD ๊ณต๊ธ๋ง ๊ท๊ฒฉํ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ์ฝ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ํจ๋ฌ๋ค์ ์ํํธ ๋ณธ ํํ์ ์ ์ฒดํ ๋ฐ ๋ถ์ ์ฝ๋ฆฌํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ์ฝ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ๋จ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ธฐ๋ฅ ์ต์ ์ฒด๊ณ์์ '๋ฆฌ๊ฐ์์ -ํ์ ๊ฐ์ ์ ์ ๊ธฐ์ ๊ณ๋ฉด ํ ์๋ฅผ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผํ์ฌ ์ง๋ณ ์ธ์๋ฅผ ์์ฒ ํ๊ดดํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋จ๋ฐฑ์ง ์๊ฑฐ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ๋จ๊ณ์์ ๋ง์ปค ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ฐ์ฐํ์ฌ CMC(ํํยท์ ์กฐยทํ์ง๊ด๋ฆฌ) ์ ํจ ์๊ณ๊ฐ์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ์๋ฆฝ๋ PROTAC ์์ฉ์ฒด ํด๋ฆฌ ์์๋ ํฅํ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ๋ซํผ ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ถํด์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ธ๋ก๋ฒ IND ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ๊ท๊ฒฉ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๊ธฐ๋ฅ์ฝ๋ฆฌํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํญ์/๋์น์งํ ์ ์ฝ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ ๋ฐ ์ฌ์ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํ์์ ์์ธํฌ ๋ด๋ถ์์ ์ ์ ์ ๋ด์ฑ์ ์ ๋ฐํ๋ฉฐ ์ถ์ ๋๋ ์ธ๋๋ฌ๊ฑฐ๋ธ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ฐํ ๋๋๋ฅผ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๊ธฐ์ฑ ์น๋ฃ์ ๋ถ์์ฑ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ง๋ณ ์ธ์ ํ๊ดด ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ 3์ ๋ณตํฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ํ ์ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ํ๋กํ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ํ๊ฒฝ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์น๋ฃ์ ์ ์กฐ์ง ๋ด ์ ํจ ๋ถํด ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ถ์์ ์ฐฉ์ ๋ฐ PROTAC ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ E3 ๋ฆฌ๊ฐ์์ ๋ฐํ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ์น์ธ ๋ฐ cGMP ์์ฐ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
BMB reports๐ค AI ์์ฝํ๋ผ์ ํธ์ง ํ๋ซํผ: Cas9 ๋์ผ์ด์คยท์ญ์ ์ฌํจ์ ์ตํฉ ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ธฐ๋ฐ ์ ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ๊ต์
1. ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ฒ๋ ํ์ฐ ๋ ธ์ด์ฆ์ ์ ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ๊ณตํ์ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์ฑ ์ ์ ์ฒด ๊ณตํ์ ์ฃผ๋ํด ์จ ์ 3์ธ๋ ํฌ๋ฆฌ์คํผ(CRISPR-Cas9) ์์คํ ์ ๋ง์ฑ ์ ์ ์งํ์ ์ ์ ์ ์์ธ์ ์ ๊ฑฐํ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ์ด์ง๋ง, ๋ด์์ ์ธ ๋ถ์ํ์ ํ๊ณ๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ต๋๋ค. ์์ฐ๊ณ ์ ๋ Cas9 ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ํ์ DNA์ ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ(DSB)์ ๊ฐ์ ์ ๋ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ์ธํฌ ๋ด ๋น์๋ ๋ง๋จ ์ฐ๊ฒฐ(NHEJ) ๋ณต๊ตฌ ๊ณผ์ ์์ ๋ฌด์์์ ์ธ ์ฝ์ ยท๊ฒฐ์ค(Indel) ์ค๋ฅ๋ ์ ์ ๋ ์ฑ์ ์ง๋ ๋๊ท๋ชจ ์ผ์์ฒด ์ ์(Translocation) ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ ์ด๋ฐํ๋ ์ฌ๊ฐ์ง๋๊ฐ ์กด์ฌํ์ต๋๋ค. ์ธ์์ donor DNA๋ฅผ ๊ณต๊ธํ๋ ๋ํ์ ํฉ ์ฌ์กฐํฉ(HDR) ์ฑ๋์ ๋ถ์ด์ด ์ ์ง๋ ์ฑ์ฒด ์ค๊ธฐ์ธํฌ๋ ๋ด๋ฐ ๋ด์์ ํ์ฑ ํจ์จ์ด ๊ธ๊ฒฉํ ํ์ฐํ๋ ํธ๋ ์ด๋์คํ๋ฅผ ๋ํ๋์ผ๋ฉฐ, ์์น ์๋ ํํ์ (Off-target) ๊ฒ๋ ํผ์์ ๊ทน๋ณตํ์ง ๋ชปํ๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ ํ์ฑํ์ต๋๋ค. 2. ํ๋ผ์ ํธ์ง(Prime Editing) ๋ถ์ ์ํคํ ์ฒ: Cas9 ๋์ผ์ด์ค ๋ฐ ์ญ์ ์ฌํจ์์ ์ ์ฐ์ ์ตํฉ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ ์ ๋ ์ธํฌ ๋ ์ฑ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ณ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ(In silico) ๊ณต๊ฐ์์ ์ค๊ณ๋ ์์์ ์์ด ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ์ ์ฒด์ ์ง์ ๋ผ์ดํ ํ๊ธฐ ์ํด Cas9 ๋์ผ์ด์ค(Cas9 nickase)์ ์ญ์ ์ฌํจ์(Reverse transcriptase)๊ฐ ํ๋์ ๋ฐฑ๋ณธ์ผ๋ก ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๊ฒฐํฉ์ ์์ํ ์ตํฉ ๋จ๋ฐฑ์ง ํ๋ซํผ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ด ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ํจ์ ์์คํ ์ ํ๋ผ์ ํธ์ง ๊ฐ์ด๋ RNA(pegRNA) ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ ๋๊ธฐํ๋์ด ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. pegRNA์ ๋นํ์ ๊ฐ๋ฅ ๋ง๋จ ๋ฒ ์ด๋ด๊ธฐ(Nicking) ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ฒฝ์ ํด ๋ ธ์ถ๋ 3'-OH ๋จ ๋ง๋จ์ ์ญ์ ์ฌ ํ๋ผ์ด๋จธ ๋ถ์(PBS)๋ฅผ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ๋ฐ์ธ๋ฉํ๊ณ , ์ฐ์๋ ์ญ์ ์ฌ ํ ํ๋ฆฟ(RTT) ์์ด ์ ๋ณด๋ฅผ ์ง์ ๋ณต์ฌ ์ด์(Search-and-replace)ํจ์ผ๋ก์จ ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ ์์ด ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ์นํ, ์ ๋ฐ ์ฝ์ , ๊ฒฐ์ค์ ๋ฌด๊ฒฐํ๊ฒ ์์ํ์ต๋๋ค. 3. PE1์์ PE7๊น์ง์ ๋ณตํฉ ์๋๋ก ์งํ ๋ฐ ์ฒด๋ด ์ ๋ฌ ํ๋ซํผ ์ต์ ํ ์ด๊ธฐ ํ๋กํ ์ฝ์ธ PE1/PE2์ ๋ฎ์ ์ด๋งค ํ์ ์จ(Catalytic turnover) ์์๋ฅผ ์๋ํ๊ธฐ ์ํด, ๋นํ์ ๊ฐ๋ฅ์ ์ถ๊ฐ ๋ฒ ์ด๋ด๋ PE3, ๋ถ์ผ์น ๋ณต๊ตฌ(MMR) ์ฑ๋์ ์ ์ฐ ์ต์ ํ๋ PE4/PE5, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๊ฐ์ด๋ RNA ๊ตฌ์กฐ ์์ ์ฑ์ ๊ทน๋ํํ ์ต์ PE7 ์ํคํ ์ฒ๊น์ง์ ํ๊ดด์ ์ธ ๋ถ์ ์งํํ์ ์ค์ผ์ผ์ ์ด ์ฆ๋ช ๋์์ต๋๋ค. 7.1 kb ์ด์์ ๋ํ ์ ์ ์ ์นด์ธํธ๋ฅผ ๋ถ์ ํน์ด์ (Site-specific)์ผ๋ก ๋ ธํฌ์ธํ๋ ์๋ ํ๋ผ์ ํธ์ง๊ธฐ(Twin-PE) ๊ฐ์ธํธ๊ฐ ์๋น๋์์ผ๋ฉฐ, ์ง์ง๋๋ ธ์ ์(LNP) ๋ฐ ์์ง๋์ด๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์ฌ ์ ์(eVLPs) ์์ก ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์ฐ๋ํ์ฌ ํ์ ์ธ๊ฐ ์ค๊ธฐ์ธํฌ(iPSCs) ๋ด ์ธ๋ ๊ฐ ์ ์ฌ์ฒด ํธ์ฐจ๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌํ๋ ์ ์์ ์ข ์ฐฉ์ง๋ฅผ ์ต์ข ์ฌ์ํ์ต๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์น๋ฃ์ฉ ์ ์ ์ ๊ฐ์์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ธํ๊ฐ ํ์ค ํ๋ฆฝ ๋ณธ ์ ์ฐ ์ ์ ์ฒด ์์ง๋์ด๋ง ๋ฐ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ ๋ถํ์คํ ์ฌํ DNA ๋ณต๊ตฌ ๊ธฐ์ ์์ '์ค๊ณ๋ ์ญ์ ์ฌ ์ ์ฌ์ฒด ์ฝ๋ ๊ธฐ๋ฐ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํ์ ๊ฒ๋ ๋ผ์ดํ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ต๋๋ค. pegRNA ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์กฐ์จํจ์ผ๋ก์จ ๋์ ํ์ข ๊ฐ๋ ๋ฐ ์ฌ์ ์ํ R&D ๋ผ์ธ์์ CMC(ํํยท์ ์กฐยทํ์ง๊ด๋ฆฌ) ์ ํจ ์๊ณ๊ฐ์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ ์๋ฆฝํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํ๋ฆฝ๋ ํ๋ผ์ ํธ์ง๊ธฐ ๋ํน ๋งคํธ๋ฆญ์ค ์์น๋ ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํฌ๊ท ์ ์ ์ฑ ๋์น ์งํ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์งํ ์ ์์์ฑ ์ ์ ๋ ์ฑ ์น์ธ ํ๋ฝ๋ฅ ์ ์ ๋กํํ๋ ํ์ค ๊ณ์๊ฐ ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ํ ์์ง์ ๊ธ๋ก๋ฒ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ถ์์ ์ ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ B2B ์ ๋ฐ ์ฌ์ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํ์์ ์ฒด๋ด์์ ๋ง์ฑ ์ฐ์ฑ ์ ์ ์งํ ๋ณ์ด๋ฅผ ๊ต์ ํ ๋ ๋ฐ์ํ๋ ๋นํ์ ๊ฒ๋ ์์ ๋ฐ ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ ๋น์ ๋จํ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ์์ท ์ธํฌ์น๋ฃ์ (CGT)์ ์์ฒด ๋ด ์ฅ๊ธฐ ์์ ์ฑ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ 4๊ฐ์ง ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ ์๊ธฐ ํ์ ์นํ ๊ธฐ์ ๋ฐ ๋ํ ์นด์ธํธ ๋์ธ ์๋๋ก ์ LNP ๋ฐฐ๋ฌ ๊ฐ์ธํธ์ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์กด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ ์ ๋ฌ ์ ์ด๋ฐ๋๋ ๋ฉด์ญ์์ฑ ๋ถ์์ฉ ์ฅ๋ฒฝ์ ์๋ฒฝํ ํํํ๊ณ ๋ชฉ์ ์กฐ์ง์ผ๋ก์ ์ธํฌ ๋ด ์ธํฐ๋๋ผ์ด์ ์ด์ ์๋๋ก ์ ์ต์ ํํฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ํฌ๊ท ํ์ก ๋ฐ ๋์ฌ ์งํ ํ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ๊ฒ๋ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ณ pegRNA ๊ฒฐํฉ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋๋ ์์ฐ ๋ฐฐ์น(Batch)์ ์ ์ ๋ ์ฑ ์ค์ฝ์ด ํ๋ฝ๋ฅ ์ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Bioconjugate chemistry๐ค AI ์์ฝ์์ง์์ธํฌ ํ์ ๋๋ ธ์ ค mRNA ๋ฐฑ์ , ๋๋ ์์ด๋ ๋ณด๊ด ๊ฐ๋ฅ: ๊ธฐ์กฐ์ (Preformulated) ๋๋ ธ์ ค ํ๋ซํผ ๊ธฐ๋ฐ mRNA ์ด์์ ์ฑ ๊ทน๋ํ ๋ฐ ๊ณ ํจ์จ ๋ฉด์ญ ์์ก ์ํคํ ์ฒ
1. ์ด์ ์จ ์ฝ๋์ฒด์ธ ์์กด์ฑ๊ณผ ๋นํน์ด์ ํํ์ ์ ๋ฌ์ ๋ณ๋ชฉ ์ง์ง๋๋ ธ์ ์(LNP) ๋ฐฑ๋ณธ ๊ธฐ๋ฐ์ ๊ธฐ์ฑ mRNA ๋ฐฑ์ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ๋ ๋ง์ฑ ์งํ ์น๋ฃ์ ๊ธ์ฑ ๊ฐ์ผ๋ณ ๋์์ ํต์ฌ ๋ฌด๊ธฐ์ด์ง๋ง, ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ์ทจ์ฝ์ฑ์ผ๋ก ์ธํด ์ํ 20๋์์ 70๋์ ์ด๋ฅด๋ ์ด์ ์จ ์ฝ๋์ฒด์ธ ์ ํต๋ง์ด ๊ฐ์ ๋๋ ์น๋ช ์ ์ธ ํ๊ณ๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ด์. ์ ํต ์ธํ๋ผ๊ฐ ๋ฏธ๋นํ ๊ฐ๋ฐ๋์๊ตญ์ผ๋ก์ ๋ณด๊ธ ํธ์ฐจ ๋ ธ์ด์ฆ๊ฐ ์์ ์ด์์ผ๋ก ์ปธ๊ณ , ๋ณต์กํ ์ฌํ ๋ฐฐํฉ ๊ณต์ ์ผ๋ก ์ธํด ์ ์กฐ ๋จ๊ฐ(COGS) ์ฅ๋ฒฝ๋ ์์กดํ์ง์. ๋์ฑ์ด ๋ฉด์ญ ๊ฐ์์ ๋ง์คํฐ ์ค์์น์ธ ์์ง์์ธํฌ(Dendritic cells)๋ก์ ํ์ ์ ๋ฌ ํจ์จ์ด ๋ฎ๊ณ ์ ์ ์กฐ์ง์ผ๋ก ๋นํน์ด์ ํ์ฐ์ด ์ผ์ด๋ ์์์ฑ ์ผ์ฆ ๋ ์ฑ์ ํธ๋ฆฌ๊ฑฐํ๋ ์ ์, ๋ฐฑ์ ์ ์ ํจ ๋๋ ํ์ค ์ฌ์๋ฅผ ๋ฐฉํดํ๋ ์ค๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ๊ธฐ์กฐ์ ๋๋ ธ์ ค(Preformulated Nanogel) ํ๋ซํผ ์์ง๋์ด๋ง: ์์จ ์ฅ๊ธฐ ๋ณด์กด ๋ฉ์ปค๋์ฆ ์ค์ฆ ์ต์ ์์ฒด์ฌ๋ฃ๊ณตํ ๋ฐ ๋ฐฑ์ ๊ณตํ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด๋ฌํ ๋ฌผ๋ฅ ๋ฐ ์ ๋ฌ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์์ง์์ธํฌ ํ์ ๋ฆฌ๊ฐ๋๊ฐ ์ตํฉ๋ ๋๋ ธ์ ค(Nanogel) ์์ก ๊ฐ์ธํธ๋ฅผ ์ฌ์ ์ ๊ท๊ฒฉํํ์ฌ ์กฐ์ ํ๋ ํ๋ซํผ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๊ณ ๋ถ์ ๊ฐ๊ต ๋คํธ์ํฌ ๋ด๋ถ์ ์์๊ฒฐํฉ ๋ฐ ์ ์ ๊ธฐ์ ์ธ๋ ฅ์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ(In silico) ๊ณต๊ฐ์์ ๋๋ ธ ์ญํ์ ์ผ๋ก ๋ชจ๋ธ๋งํ์ง์. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ธ๋ถ ์จ๋ ๋ณํ ์คํธ๋ ์ค ์กฐ์ฐ ์์๋ ํฌํ๋ mRNA ํ์ด๋ก๋์ ๊ฐ์๋ถํด ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์๋ฒฝํ ์ฐจ๋จํจ์ผ๋ก์จ, ๋ณ๋์ ๋๋ ๋ณด๊ด ์์ด ์์จ ๋ ๋ฒจ์์๋ 6๊ฐ์ ์ด์ ํต์ฐ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ(Integrity)์ ์ฌ์ํด๋ด๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ ์ด์์ ์ฑ ์ญ์น๋ฅผ ์ต์ด๋ก ์ค์ฆํ๋ต๋๋ค. 3. ์๋์ ํ์ถ ์๋๋ก ๊ฐ์ํ ๋ฐ ์์ง์์ธํฌ ๋ด ๋ด์์ ๋ฉด์ญ ๊ฐ์ ์ ์ด ์๋ฆฝ๋ ๋๋ ธ์ ค ํ๋ซํผ์ ์ธํฌ ๋ด ์ธํฐ๋๋ผ์ด์ ์ด์ (Internalization) ํ๋ฆ์ ์ญํ ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ์์ง์์ธํฌ ํ๋ฉด ์์ฉ์ฒด์์ ๋์ ๋ํน ์นํ๋๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ํํ์ ์ธํฌ ์ค์ผ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ด์. ๋์ด๋๊ฐ ์ธํฌ ๋ด ์ ์ ํ ํ๊ฒฝ ๋ณํ(pH ๊ฐ์ํ ๋ฑ)์ ๋๊ธฐํ๋์ด mRNA๋ฅผ ์๋์ ๋ด๋ถ์์ ์ธํฌ์ง๋ก ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ฐฉ์ถ(Endosomal escape kinetics)์ํค๋ ์ตํฉ ์ ์ด ๋ชจ๋์ ์์ํด๋์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ์๋ฅ ์ ์ฌ์ธ์ ํญํฌ์ ๋ฐ์์ ํธ๋ฆฌ๊ฑฐํ์ฌ ๊ธฐ์ฑ LNP ๋๋น ํญ์ ์ ์ ์ ํจ ๋๋๋ฅผ ์ ์๋ฏธํ๊ฒ ์ํฅ์์ผฐ๊ณ , ๊ฐ๋ ฅํ T์ธํฌ ๋ฐ B์ธํฌ ๋ณตํฉ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์ ๋ํ๋ ์์ ์ ์์ ์ข ์ฐฉ์ง๋ฅผ ์ต์ข ์ฌ์ํ๋ต๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ฒ์ฉ ๋ฐฑ์ ๊ณต๊ธ๋ง ๊ท๊ฒฉํ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ณด๊ฑด ์๋ณด ํ์ค ํ๋ฆฝ ๋ณธ ํ๋ซํผ ์์คํ ์ ์ ํ ๋ฐ ์ ํ ๊ณตํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ mRNA ๋ฐฑ์ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ๊น๋ค๋ก์ด ์ฌํ ๋ฐฐํฉ ๋ฐฉ์์์ 'ํญ์ ์นด์ธํธ๋ง ๊ต์ฒดํ๋ฉด ์ฆ๊ฐ ๊ฐ๋๋๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋๊ฒฐ๊ฑด์กฐ ํ๋ฆฌ ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ ์ ์ฝ ๋ฐ ํญ์ ๋ฐฑ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ R&D ๋ผ์ธ์์ CMC(ํํยท์ ์กฐยทํ์ง๊ด๋ฆฌ) ์ ํจ ์๊ณ๊ฐ์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ ์๋ฆฝํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ๋๋ ธ์ ค-mRNA ๋ฐ์ธ๋ฉ ํ๋ฅ ํ๋ ฌ ์์น๋ ํฅํ ์ฐจ์ธ๋ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ข ๋ณ์ด ๋์ ํ ๋์ ๋ผ์ธ์์ ๋ฐฐ์น(Batch) ๊ฐ ํธ์ฐจ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ํ์ค ๊ณ์๊ฐ ๋๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์์ฒด์ฌ๋ฃ๊ณตํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ๊ฐ์ผ๋ณ ๋ฐฉ์ญ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์ค์ง๋ ๊ฐ๋ฐ๋์๊ตญ ๋ด ๋๊ท๋ชจ ๋ฐฑ์ ํฌ์ฌ ์งํ ์ ์ด์ ์จ ์ ํต ๋ฌผ๋ฅ ์์คํ ์ ๋ถ์ฌ๋ก ๋ฐ์ํ๋ ๋ฐฑ์ ๋ณ์ฑ ๋ฐ ์์์ฑ ์ ํจ์ฑ ์ค์ค ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์จ ์์ ์ฑ ๋๋ ธ์ ค ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๋ง์ฑ ๋ฐ ๊ธ์ฑ ์งํ ๋ฐ๋ณ ๊ณก์ ์ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋๋ ธ์ ค ํ๋ซํผ์ ์คํ์์ค ํํ ๊ตฌ์กฐ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ๋ฐฐํฉ ์กฐ๊ฑด์ ๋ฐ๋ฅธ ํ์ ์ธํฌ ์ ์ ์๋๋ก ์ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ํญ์์ ์ฒด๋ด ์ ํจ ๋ฐํ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ๊ฐ์ผ๋ณ ๋ฐ ํญ์ mRNA ๋ฐฑ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ์ฒด๋ด ํก์ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ์น์ธ ๋ฐ cGMP ์์ฐ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
- Lancet๐ค AI ์์ฝ
์์ธ ํ์ด๋จธ ์ง๋จ, ํ์ฐ PET ์์์ ์ ์๋: ๊ณ ์นํ์ฑ ๋ฐฉ์ฌ์ฑ ๋ฆฌ๊ฐ๋ ๊ธฐ๋ฐ ํ์ฐ ๋จ๋ฐฑ์ง ์คํํธ๋ผ ์ ๋ํ ๋ฐ ์์ ์ธต๋ณํ ์์คํ
1. ์๋ฐ๋ก์ด๋ ํธํฅ ์ง๋จ์ ํ๊ณ์ ํ์ฐ ๋จ๋ฐฑ์ง ์๊ฐํ์ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ ์์ธ ํ์ด๋จธ๋ณ(Alzheimer's disease)์ ํ์ ์ง๋จ๊ณผ ์ํ ์์ธก์ ์ํด์ ๋ ์กฐ์ง ๋ด ๋ณ๋ฆฌ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ถ์ ์ ์ถ์ ํ๋ ๊ธฐ์ ์ ํ์์ ์ด์์. ์ง๋ 20๋ ์ ๊ฐ๋ฐ๋ ์๋ฐ๋ก์ด๋-ฮฒ(Aฮฒ) ํ๋ผํฌ ํ์ ์์ ์ ๋ฐฉ์ถ ๋จ์ธต์ดฌ์(PET) ์์ ๊ธฐ์ ์ ๋ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ์ฐ๊ตฌ์ ์ง๋ํ ๊ธฐ์ฌ๋ฅผ ํด์์ง์. ํ์ง๋ง ์์ธ ํ์ด๋จธ์ ์ค์ง์ ์ธ ์ธ์ง ๊ธฐ๋ฅ ์ ํ ๋ฐ ๋ด๋ฐ ์ฌ๋ฉธ ์๋๋ก ๊ณผ ์ง์ ์ ์ผ๋ก ์ฐ๋๋๋ ๋ ๋ฒ์งธ ๋ง์คํฐ ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ ํ์ฐ(Tau) ๋จ๋ฐฑ์ง ์ํด ํ์์ ์์ฒด ๋ด์์ ์ ๋ํํ๋ ๊ฒ์ ๊ธฐ์ ์ ๋์ ์์ด์. ์๋ฐ๋ก์ด๋์ ์์ ํฝ์ฐฝ์๋ง ์์กดํ๋ ๊ธฐ์กด ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐฉ์์ ์ง๋ณ์ ์๊ณต๊ฐ์ ์งํ ๋จ๊ณ๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๊ฒ์ดํ ํ์ง ๋ชปํ๋ ์ฌ๊ฐ์ง๋๊ฐ ์กด์ฌํ๊ณ , ์ด๋ ๊ฐ์ญ์ ์ ๊ฒฝ ๋ณดํธ ์ ์ฝ R&D ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ํจ๋ฅ ๊ฒ์ฆ์ ๊ฐ๋ก๋ง๋ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ํ์ฐ ํน์ด์ ๋ฐฉ์ฌ์ฑ ๋ฆฌ๊ฐ๋ ์ํคํ ์ฒ ์๋ฆฝ: ์๋ณ ๋์ ํ ํ๋ผ๋ฉํธ ์ ๋ฐ ๋ํน ์ค์ฆ ์ต์ ์์ ์ ๊ฒฝํ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด๋ฌํ ์ง๋จ ๊ณต๋ฐฑ์ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ํ์ฐ ๊ณ ์ฐจ ๊ตฌ์กฐ์ฒด์๋ง ๋์ ์ ํ์ฑ์ผ๋ก ๊ฒฐํฉํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฉ์ฌ์ฑ ๋ฆฌ๊ฐ๋(Radioligands) ํ๋ซํผ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ธํฌ ๋ด๋ถ์์ ๋ฏธ์คํด๋ฉ๋์ด ์๋ณ ๋์ ํ ํ๋ผ๋ฉํธ(PHF) ํํ๋ก ์์งํ๋ ํ์ฐ ์ ์ฒด ํ ํด๋ก์ง๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ(In silico) ๊ณต๊ฐ์์ ๊ตฌ์กฐ ์ญํ์ ์ผ๋ก ๋ชจ๋ธ๋งํ์ง์. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ ํจ ๋ฆฌ๊ฐ๋๊ฐ ํ๋์ฅ๋ฒฝ(BBB)์ ํฌ๊ณผํ์ฌ ๋ ํผ์ง ๋ด ํ์ฐ ๋ณ๋ณ ๊ตฌํ์ ๋ํน ์ข์์ ์์ฉ์ฒด ๋งค๊ฐ๋ก ๊ฒฐํฉํ๋ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ต์ ํํด๋๊ณ , ๊ธฐ์กด ์๋ฐ๋ก์ด๋ ์ค์บ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ฐ์ด๋์ด ํ์ฐ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ถ์ ๋ฐ๋๋ฅผ ์์น์ ์ผ๋ก ์ ๋ํ(Quantification)ํ๋ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ค์ฆํ๋ต๋๋ค. 3. ์์ ์ํ ํฌํจ ๊ธฐ์ค ๊ท๊ฒฉํ์ ์น๋ฃ ํจ๊ณผ ๋ชจ๋ํฐ๋ง ๊ฐ์น์ฌ์ฌ ํ์ฅ ์๋ฆฝ๋ ํ์ฐ PET ์์ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ์ต๊ทผ ๋๊ท๋ชจ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ธ ํ์ด๋จธ ํ๊ฐ ์์ ์ํ ๋จ๊ณ์์ ๊ฐ๋ ฅํ ํผํ์ ํฌํจ ๊ธฐ์ค(Inclusion criterion) ๋ฐ ์ ํจ ์ข ์ฐฉ์ง ๊ฒฐ๊ณผ ์งํ(Outcome measure)๋ก ์ ๋ฉด ๋์ ๋์์ด์. ๊ฐ์ ๊ณต๊ฐ์์ ํํฐ๋ง๋ ํ์์ ํ์ฐ ์ถ์ ์คํํธ๋ผ(Braak Stage ๊ฐ์ค์น)์ ์ค์ ์ธ์ง ์ ์๊ตฐ๊ณผ ๊ฒฝ์ฆ ์ธ์ง์ฅ์ ํ์๊ตฐ ๊ฐ์ ์ ๊ฒฝํดํ ์๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํ์ฌ ์ ๋ฐ ํ์ ์ธต๋ณํ(Precision stratification)๋ฅผ ์์ํด๋์ง์. ์ด์ ์์์๋ค์ ์ก์์ผ๋ก ํ์ธ๋๋ ํ์ฐ์ ์ ๋์ ๊ฐ์ ํ๋ฆ์ ์งํ ์ผ์, ํญ์ฒด ์น๋ฃ์ ๋ ์ ์ ์ ๊ฐ์ ์์๊ฐ ๋ชฉ์ ์ ๊ฒฝ ํ๋ก์ ์์์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์ ์ดํ๊ณ ์๋์ง ์ง์ ์ฒดํฌํ ์ ์๊ฒ ๋์๋ต๋๋ค. 4. ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ์ฐ๋ํ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์๊ฐ์ํ ํ์ค ํ๋ฆฝ ๋ณธ ์์คํ ์์ ์ ์ ํ ๋ฐ ํต์ํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ์์ธ ํ์ด๋จธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ฌํ ์ฆ์ ์ฐ๋์ค ๊ด๋ฆฌ์์ '๋ถ์ ๋ฆฌ๊ฐ๋ ์ฐ์ฐ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ด์กฐ๊ธฐ ์ฐจ๋จ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํ์ฐ PET ์คํํธ๋ผ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ฒด์ก์ฑ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ๋ฐ ์ ์ฅ ์ ์ ์ฒด(GWAS) ๋ณ์ด ํ๋ ฌ๊ณผ ๊ฒฐํฉํ๋ ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ ์ฌ๊ณผ ์์ง์ ์๋ฆฝํจ์ผ๋ก์จ ๊ฐ์ธ๋ณ ์ต์ ์ ์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ ํ์ด๋ฐ์ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๊ณตํ์ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ํ์ฐ ๋ฆฌ๊ฐ๋ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ์์๋ ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ฐ ํ๊น ์ฌ๋ฆฌ๊ณ ํต์ฐ(ASO) ๋ฐ ์ธํฌ์น๋ฃ์ IND ํ๊ฐ ๋ผ์ธ์์ CMC(ํํยท์ ์กฐยทํ์ง๊ด๋ฆฌ) ์ ํจ ์๊ณ๊ฐ์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ๋ง์ถคํ ๋ ์งํ ์๋ฐฉ ์์ง์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ํต์ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ง๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ๋์ ๊ฒฝ ์ ์ฝ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ฌ์ ์ํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํ์์ ๋๋ ํผ์ง ์ ๋ฐ์ ๊ฐํด์ง๋ ํ์ฐ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ถ์ ๊ฐ๋๋ฅผ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์์ธ ํ์ด๋จธ ์กฐ๊ธฐ ์ง๋จ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๋ง์ฑ ์ ๊ฒฝํดํ ์งํ ๋ฐ๋ณ ๊ณก์ ์ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ํ์ฐ ๋ฐฉ์ฌ์ฑ ๋ฆฌ๊ฐ๋์ ๊ณ ํด์๋ ์์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์ ์ฝ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ ์ ์ ํ๊ฒฝ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์น๋ฃ์ ์ ๋๋ ๊ตญ์ ์ ํจ ์ ๋ฌ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ์๋ฐ๋ก์ด๋/ํ์ฐ ํ์ ํญ์ฒด ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ๊ฒ๋ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ณ ํ์ฐ ํก์ฐฉ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Lancet๐ค AI ์์ฝ์ ๊ฒฝํ, ์๋ฌผํ์ ์ ์๋ก ์ ์๋๋ฅผ ๋ง์ดํ๋ค: ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ ๋ฐ์ดํฐ ๊ฒฐํฉ ๊ธฐ๋ฐ ์ค์ถ์ ๊ฒฝ๊ณ ํํํ ์ญ์ ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ ๊ฒฝ์ํ ์ํคํ ์ฒ
1. ์ฆ์ ์ค์ฌ ์ฆํ๊ตฐ ๋ถ๋ฅ์ ํ๊ณ์ ์ ๊ฒฝ ํดํ์ฑ ๋์น ์งํ ๊ด๋ฆฌ์ ๋ณ๋ชฉ ์ธ๊ตฌ ๊ณ ๋ นํ ๊ฐ์ํ์ ๋ฐ๋ผ ์ ๊ฒฝ๊ณ ์งํ์ ์ ์ธ๊ณ ์ฅ์ ์ ๋ฐ ์์ธ 1์(Leading cause of disability worldwide)๋ก ๋ถ์ํ๋ฉฐ ์ฌํยท๊ฒฝ์ ์ ๋ณด๊ฑด ์์คํ ์ ๋ง๋ํ ๋ถ๋ด์ ์๊ฒจ์ฃผ๊ณ ์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ธฐ์ฑ ์ ๊ฒฝํ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ํ์์ ์์์ ์ฆ์ ๊ธฐ์ ๊ณผ ํ๋ ์ฆํ๊ตฐ(Syndromic)์๋ง ๋งค๋ชฐ๋์ด, ํํํ์ ์ ์ฌ์ฑ ๋ค์ ์จ๊ฒจ์ง ๋ถ์ํ์ ์ด์ง์ฑ์ ์ ๋ํํ์ง ๋ชปํ๋ ์ฌ๊ฐ์ง๋๊ฐ ์์กดํ์ต๋๋ค. ์ ์ ์ฒด ๋ณ์ด์ ๋ณ๋ฆฌ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ถ์ ๊ฐ์ ๋์ญํ์ ์๊ด๊ด๊ณ๋ฅผ ์ ๋ฐ ์ปดํจํฐ ๊ณตํ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ผ๋ก ๋์ ํ์ง ๋ชปํ ์ ์, ๊ทผ๋ณธ์ ๋ณ์ธ ๊ท๋ช ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ฝ R&D ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ํ์ ์ค๊ณ๋ฅผ ๊ฐ๋ก๋ง๋ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์์ต๋๋ค. 2. ๋ถ์ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ ์์ ์ ์ ํ ํตํฉ์ ํตํ ์ ๊ฒฝ๊ณ ์งํ์ ์๋ฌผํ์ ์ฌ๊ท์ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ณ ์ ์ ์ธ ์ฆ์ ๊ธฐ๋ฐ ๋ถ๋ฅ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์ ์ฅ ์ ์ ํ(Genetics), ๊ณ ํด์๋ ๋ถ์ ์์(Molecular imaging), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ ๋ฐ ์์ฒดํ์ง์(Biomarker) ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๋จ์ผ ๋ ์ด์ด๋ก ํตํฉํ๋ ๋์งํธ ๋งคํ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ํ์ ์ฝํธํธ์ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ์ ๊ณผ ์์ ์ ๋ฐฉ์ถ ๋จ์ธต์ดฌ์(PET) ๋ฑ์ ์๊ณต๊ฐ์ ๋ณ๋์ฑ์ ์ ์ฐ ํตํฉํ์ฌ, ์ง๋ณ ์ํ๋ฅผ ์๋ฌผํ์ ์ผ๋ก ์ ์(Biologically defined)ํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๊ณต๊ฐ์์ ๋ ๋ด ์ ๊ฒฝ๋ ์ฑ ๋์ฌ์ฐ๋ฌผ ์์ฑ ์ ํจ ๋๋์ ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ญ์ถ์ ํจ์ผ๋ก์จ ์ง๋ณ์ ์์ฐ๊ฒฝ๊ณผ๋ฅผ ๋ณํ์ํค๋ ํต์ฌ ์ธ๊ณผ ๊ณ ๋ฆฌ๋ฅผ ์ค์ฆํ ์์ฐ์ ๋๋ค. 3. ๋ฉด์ญ-์ ์ ์ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ์๋ฒ ๊ฐ๋์ ํตํ ๋ถ์์ฑ ์ ๊ฒฝ ์งํ์ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ด ๋์ ๋ ๋ถ์ ์๋ฌผ๋ฌผ๋ฆฌํ์ ๊ธฐ์ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ ๊ทธ๋์ ์น๋ฃ ๋ถ๊ฐ๋ฅ(Untreatable)์ ์์ญ์ผ๋ก ๊ฐ์ฃผ๋๋ ๋ ์งํ์ ์์ฐ๊ฒฝ๊ณผ๋ฅผ ์ง์ ๋ณํ์ํค๋ ๋ง์ถคํ ๋ฉด์ญ์น๋ฃ(Immunotherapy) ๋ฐ ์ ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์น๋ฃ(Gene-based therapy) ํ์ดํ๋ผ์ธ์ผ๋ก ์ง์ ์ด์๋์์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ธ๋ถ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ ์ ๊ฒฝ๋ง์ผ๋ก ์ต์ ํ๋ ๋ฆฌ๊ฐ๋ ์ค๊ณ๋ฅผ ๊ฐ๋ํ์ฌ ๋ํ๊ด์ฅ๋ฒฝ(BBB) ํฌ๊ณผ ํจ์จ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํฅ์์ผฐ์ผ๋ฉฐ, ํ์ก ๋ด ๋ฏธ์ธ ์ ๊ฒฝ ์ด์ง์ฑ ์ ์๋ฅผ ์ฐ์ฐํด๋ด์ด ํํ์ (Off-target) ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ์ ์ดํ๋ ์ ๋ฐ๋๋ฅผ ๋ํ๋์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์ธํฌ์น๋ฃ์ ๋ฐ ์๋ฐ๋ ธ๊ด๋ จ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(AAV) ๊ฐ์ธํธ๊ฐ ํน์ ์์ ํ๋ก์๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก ๋ํนํ๋๋ก ์ ์ดํ๋ ํต์ฌ ์ ์ฐ ์ํคํ ์ฒ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ๋ฐ ์ ๊ฒฝ์ํ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค์ ์์ ์ธต๋ณํ ํ์ค ํ๋ฆฝ ๋ณธ ํตํฉ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ ๋ถ์ ํ์ ์ ์ด ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ๋ฏธ๋ ์ ๊ฒฝํ ์ง๋จ ํ์ค์ ์ ์ ๊ด์ฐฐ ์ฒด๊ณ์์ '๊ฐ์ธ์ ์ ์ ์ ยท๋ถ์์ ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ต๋๋ค. ๊ธ๋ก๋ฒ ํ๊ฐ ์์ ์ํ ๋จ๊ณ์์ ๋ฏธ์๋ฌผ์ด ๋ฐ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์์์ฑ ์ํ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ํํฐ๋งํ๋ ๋ณด์ ๊ณ์ ์๋ฆฝ ํ๋กํ ์ฝ์ ๊ตฌํํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํ๋ฆฝ๋ ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ ์ธ๋ฑ์ฑ ์์น๋ ํฅํ ์ฐจ์ธ๋ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๋ผ์ธ์์ CMC(ํํยท์ ์กฐยทํ์ง๊ด๋ฆฌ) ์ ํจ ์๊ณ๊ฐ์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ๋ง์ฑ ํดํ์ฑ ๋ ์งํ ์น๋ฃ์ ์ ๊ธ๋ก๋ฒ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ์ ์ ์ผ๋ก ์์ถํ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ถ์ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ์ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ์ธต๋ณํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ธ ํ์ด๋จธ, ํํจ์จ, ๋ฃจ๊ฒ๋ฆญ๋ณ ๋ฑ ์ค์ถ์ ๊ฒฝ๊ณ ๋์น ์งํ ์งํ ์ ์ ์ ์ ๋ณด์ ํดํ์ฑ ๋ง๋น ํ์์ ์ ์ ์ ์คํฉํจ์ ๋ฐ ๊ฐ์ ๊ธฐ์ ๊ฐ์ํ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์์ฒ ๊ต์ ํ๊ณ ๋ด์์ ์ ๊ฒฝ๋ณดํธ ๊ฒฝ๋ก๋ง์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ํ์ค ์กฐ์จํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ ์ฒด๋ด ์ ํจ์ฑ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋์งํธ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ํ๊ฒฝ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์น๋ฃ์ ์ ๋๋ ๋ฐ ์ ์ ์ ํจ ์ ๋ฌ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ์ ๋์งํ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ๋ถ์ยท์์ ์์ฒดํ์ง์ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ IND ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝ์ฒซ ๋ฒ์งธ ๋ผ์ง ๊ฐยท์ ์ฅ ์ด์, ์ฅ๊ธฐ ๋ถ์กฑ์ ์๋ก์ด ๊ธธ์ ์ด๋ค: ์ด์ข ์ฅ๊ธฐ ์ด์(Xenotransplantation) ์ํคํ ์ฒ ๊ธฐ๋ฐ ์ด๊ธ์ฑ ๋ฉด์ญ ๊ฑฐ๋ถ ์ฐจ๋จ ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ฒด ๊ต์ ๋ผ์ง ์ฅ๊ธฐ ํ๋ซํผ
1. ์ด์ข ์ฅ๊ธฐ ์ด์์ ์ด๊ธ์ฑ ๋ฉด์ญ ๊ฑฐ๋ถ ๋ฐ์๊ณผ ๋ด์์ ๋ ํธ๋ก๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ๋ ์ฑ์ ๋ณ๋ชฉ ์ธ๊ฐ ์ฅ๊ธฐ ๊ธฐ์ฆ์์ ์ ๋์ ์ธ ๋ถ์กฑ(Leading driver of transplant waitlist mortality)์ ๋ง๊ธฐ ์ฅ๊ธฐ ๋ถ์ ํ์๋ค์ ์์กด์จ์ ํ์ฐ์ํค๋ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๋ณด๊ฑด ์ํ๊ณ์ ์ฅ๋ฒฝ์ด์์ด์. ์ด๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ธฐ ์ํด ๋ผ์ง์ ์ฅ๊ธฐ๋ฅผ ์ธ๊ฐ์๊ฒ ์ด์ํ๋ ค๋ ์ด์ข ์ฅ๊ธฐ ์ด์(Xenotransplantation) ์๋๊ฐ ์์ญ ๋ ๊ฐ ์ด์ด์ ธ ์์ง๋ง, ์ฒด๋ด ๋์ ์ฆ์ ํ์์่ฃ์ฒด ์์คํ ์ด ์๋ํ์ฌ ํ๊ด์ ํ์ํ๋ ์ด๊ธ์ฑ ๋ฉด์ญ ๊ฑฐ๋ถ ๋ฐ์(Hyperacute rejection)์ ๋ฒฝ์ ๋์ง ๋ชปํ์ง์. ๋์ฑ์ด ๋ผ์ง ๊ฒ๋ ๋ด๋ถ์ ๋ด์ฅ๋ ๋ผ์ง ๋ด์์ ๋ ํธ๋ก๋ฐ์ด๋ฌ์ค(PERV)๊ฐ ์ธ๊ฐ ์ธํฌ๋ก ์ ์ด๋์ด ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ ๋ฐ ์ ์ข ์ธ์๊ณตํต ๊ฐ์ผ๋ณ์ ์ด๋ฐํ ์ ์๋ค๋ ์์ ์ฑ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋, ์์ฒด ๋ด ์ด์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์์ ์ง์ ์ ๊ฐ๋ก๋ง๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. CRISPR ๋ค์ค ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ฐ๋: ๋ฉด์ญ ํ์ง ํญ์ ๋ฐ PERV ๊ฐ์ธํธ์ ์ ์ฐ ์์ฒ ์๊ฑฐ 2026๋ 5์ ๋ง ๋ฐํ๋ ์ด์ข ์ฅ๊ธฐ ์์ ์ฑ๋ฆฐ์ง๋ ์ด๋ฌํ ๋ฉด์ญ ๋ฐ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ๋ฏธ๊ตญ๊ณผ ์ค๊ตญ์ ๋ค๊ตญ์ ๊ณต๋ ์ฐ๊ตฌํ์ด ํ๋ ฅํ์ฌ CRISPR-Cas9 ๋ค์ค ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด๊ธ์ฑ ๊ฑฐ๋ถ๋ฅผ ์ ๋ํ๋ ๋ผ์ง ํ๋ฉด์ ํต์ฌ ๋น์ ํญ์ ์ ์ ์(ฮฑ-Gal, CMAH, ฮฒ4GalNT2)๋ฅผ ํ์ ๋ ธํฌ์์(KO)ํ์ฌ ๋ฉด์ญ ํ์ง๋ฅผ ๋ฌด๋ ฅํํ์ง์. ์ด์ ๋์์ ์ธ๊ฐ ์ธํฌ ๊ฐ์ผ๋ ฅ์ ์ง๋ ๋ผ์ง ๋ด์์ ๋ ํธ๋ก๋ฐ์ด๋ฌ์ค(PERV)์ ์ญ์ ์ฌ ํจ์ ์ฝ๋ฉ ์์ญ ์์ญ ์ข์๋ฅผ ๊ฒ๋ ์ ์ฒด์์ ์ผ๊ด ์ ๋ฐ ์ ๋จํ์ฌ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์ด ์ ์ฌ๋ ฅ์ ์ ๋กํํ๋ ๋ถ์ ๊ณตํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ(In silico) ๊ณต๊ฐ์์ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 3. ์ฅ๊ธฐ ๋ถ์กฑ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค์ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ํํธ์ Off-the-shelf ์ฅ๊ธฐ ๊ณต๊ธ๋ง ๊ตฌ์ถ ๋์ ๋ ๋ค์ค ์ ์ ์ฒด ๊ต์ ๋ผ์ง ํ๋ซํผ์ ๊ธฐ์ฑ ์ฅ๊ธฐ ์ด์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ํ๊ณ๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ '๊ธฐ์ฑํํ(Off-the-shelf) ์ด์ข ์ฅ๊ธฐ ๋๋ ๊ณต๊ธ ์ธํ๋ผ' ์๋ฆฝ์ ํต์ฌ ๋ฐฑ๋ณธ์ผ๋ก ์๋ํด์. ๊ธฐ์ฆ์์ ์๋ฐ์ ํ์ ์๋ง ์์กดํ๋ ์ฅ๊ธฐ ์๊ธ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ๋ฌด๊ฒฐํ๊ฒ ๊ท๊ฒฉํ๋ ๋ฐ์ด์ค ๋ณด์ ์ฌ์ก ์์ค ์ค์ฌ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์์ฐ ์ฒด์ ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์ง์. ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๊ณต๊ฐ์์ ํ์์ HLA ํ์ง๊ณผ ๋ผ์ง ์ฅ๊ธฐ์ ๋ฉด์ญ ํธํ์ฑ ํ ์๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์ด์ ๋๊ธฐ ์๊ฐ์ ์ ๋กํํ๊ณ ๋ง์ฑ ์ฅ๊ธฐ ๋ถ์ ์ ์น๋ฃ ์ข ์ฐฉ์ง๋ฅผ ์๋ฒฝํ ์ฌ์ ์ํ ์์ฐ์ด๋๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ด์ข ์ฅ๊ธฐ ๊ณตํ ํ์ค ํ๋ฆฝ๊ณผ ๊ธ๋ก๋ฒ IND ์์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ ๊ฐ๋ ๋ณธ ์์คํ ์์ฒด์ฌ๋ฃ๊ณตํ ๋ฐ ๋ฒ์ญ ์ํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ์ด์ข ์ด์ ํ๊ฐ ํ์ค์ ๋จ์ ์์กด์จ ๊ด์ฐฐ์์ '์์ฃผ ๋ฉด์ญ ๊ฐ์์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ์ฐ ๋ณด์ ํ๋ ๋ถ์ ๊ฑฐ์ ์ ์ด ํ๋ ์์ํฌ'๋ก ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ์ด์. ๋ฏธ๊ตญ FDA ๋ฐ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ๊ธฐ ์ํด, ์ด์ ํ ํ์์ ํ์ก ๋ด ์ ์ ์ฒด ์์กด๋ฌผ(cfDNA) ๋ฐ ๊ฐ์ผ์ฑ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํ๋กํ์ผ๋ง ํ์์ฝ์ค๋ฅผ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆํํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ์๋ฆฝ๋ ๋ค์ค ์ ์ ์ ํธ์ง ๊ฐ์ค์น ํ๋ ฌ ์์น๋ ํฅํ ์ฐจ์ธ๋ ์ธ๊ณต ์ฅ๊ธฐ ๋ฐ ์ด์ข ์ด์ ํ์ดํ๋ผ์ธ R&D ๋ผ์ธ์์ ์์์ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ ํฌ์ฌ ์๊ณ๊ฐ์ ์ญ์ฐํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ ์ ๊ณตํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ธ๊ณต ์ฅ๊ธฐ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ด์ข ์ํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ๋ง๊ธฐ ๋ถ์ ํ์์ ์ฒด๋ด์ ๋ผ์ง ์ฅ๊ธฐ ์ด์ ์ ๋ฐ์ํ๋ ์ด์ข ํญ์ ๋ฉด์ญ ํญ์ฃผ ํ์์ CRISPR ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์ฑ ๋ชจ๋ธ๋ก ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๋ง์ฑ ๊ฑฐ๋ถ ๋ฐ๋ณ ๊ณก์ ์ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ PERV๊ฐ ์๊ฑฐ๋ ์คํ์์ค ๋ผ์ง ๊ฒ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ณต์ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์ฅ๊ธฐ์ ์ ํจ ๋์ฌ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๋ฐ์ด์ค ๊ธฐ์ ์ ์ด์ข ๊ฐ/์ ์ฅ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ๋ฉด์ญ์์ฑ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ IND ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Human gene therapy๐ค AI ์์ฝ๋ํ ์ ์ ์ ์ ํ ์ฝ์ , ์ด์ค ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํ๋ซํผ์ผ๋ก ์ธ๊ฐ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์น๋ฃ ํ์ : TIVID ํ๋ ์์ํฌ ๊ธฐ๋ฐ ๋ํ ์ ์ ์ ์นด์ธํธ ๊ณ ํจ์จ ๋์ธ(Knock-in) ๋ฐ ๋ฐ๋ฌ ์ ์ด ์ํคํ ์ฒ
1. ๋ํ ์ ์ ์ ๋ถ์ ํน์ด์ ์ฝ์ ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ํ๊ณ์ ๊ธฐ์ฑ ์ ๋ฌ ํ๋ซํผ์ ๋ณ๋ชฉ ์ธ๊ฐ 1์ฐจ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ๋ฐ ์ ๋๋ง๋ฅ์ค๊ธฐ์ธํฌ(iPSC)์ ํน์ ์ ์ ์ ์ข์์ ๋ํ ์ ์ ์ ์นด์ธํธ๋ฅผ ๋ถ์ ํน์ด์ (Site-specific)์ผ๋ก ์ฝ์ ํ๋ ๊ธฐ์ ์ ๋คํ์ฑ ๋์น ์งํ ์น๋ฃ์ ํต์ฌ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ์ ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ธฐ์ฑ ์ ์ ๊ณตํ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋ํ DNA ํ ํ๋ฆฟ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ํฌ๊ธฐ ์ ํ๊ณผ ์ธํฌ ๋ ์ฑ ์ฅ๋ฒฝ์ผ๋ก ์ธํด ์ ๋ฌ ํจ์จ๊ณผ ํ์ ํน์ด์ฑ(Specificity)์ด ๊ธ๊ฒฉํ ํ์ฐํ๋ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ต๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋ ์ ๊ธฐ์ฒ๊ณต๋ฒ์ด๋ ๋จ์ผ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ ์์ก ์ฒด๊ณ๋ ์ ์ ์ฒด ๋ด ๋ฌด์์ ์ฝ์ ์ ๋ฐ๋ฅธ ์์์ฑ ๋์ฐ๋ณ์ด ์ ๋ฐ ๋ฐ ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํด, ํ์ ๋ง์ถคํ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์น๋ฃ์ R&D ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ฐ๋ฐ ๋ฆฌ๋ ํ์์ ์ ์ฒด์ํค๋ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ ํ์ฑํ์ต๋๋ค. 2. TIVID ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ์ํคํ ์ฒ: VLP ๊ตฌ๋ํ RNP ์ ๋ฌ ๋ฐ IDLV ๋ํ์ ํฉ ์ฌ์กฐํฉ์ ์ตํฉ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ ๋ฌ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ณ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธํ ๋ํ ๊ฒ๋ ์ฝ์ ์ ๋ฌ์ฑํ๊ธฐ ์ํด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์ฌ ์ ์(VLP)์ ํตํฉ ๊ฒฐํจ ๋ ํฐ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(IDLV)๋ฅผ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๊ฒฐํฉํ ์ด์ค ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ๋ฌ ํ๋ซํผ TIVID ์์คํ ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ธํฌ๋ง ํฌ๊ณผ ํจ์จ์ด ๋ ๋ณด์ ์ธ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์ฌ Cas9 ํธ์ง ์ ์(Virus-like Cas9 edit particles)๋ฅผ ์ค๊ณํ์ฌ Cas9 ๋จ๋ฐฑ์ง๊ณผ ๋จ์ผ ๊ฐ์ด๋ RNA(sgRNA)์ ๋ฆฌ๋ณดํต์ฐ๋จ๋ฐฑ์ง(RNP) ๋ณตํฉ์ฒด๋ฅผ ์ธํฌ์ง ๋ด๋ก ํ์ ์ง๋ฐฐ์กํ์ต๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๊ฒ๋ ๋ฌด์์ ์ฝ์ ๋ฆฌ์คํฌ๊ฐ ๊ฑฐ์ธ๋ ํตํฉ ๊ฒฐํจ ๋ ํฐ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ(Integrase-deficient lentiviral vectors)๋ฅผ ๋ณ์ฉ ๋ฐฐ์นํ์ฌ ๋ํ ๋ํ์ ํฉ ์ฌ์กฐํฉ(HDR) donor ํ ํ๋ฆฟ์ ์์ ํ๊ฒ ๊ณต๊ธํ๋ ๋์ผ ๊ฒ์ดํ ๋ถ์ ๊ณตํ์ ์์ํ์ต๋๋ค. 3. iPSC ๋ฐ HUDEP2 ๋ชจ๋ธ ๋ด ๊ณ ํจ์จ ๊ฒ๋ ๋์ธ๊ณผ ๋ํ ์นด์ธํธ ์ ๋ฐ ํธ์ง ์ค์ฆ ์๋ฆฝ๋ TIVID ํ๋ซํผ์ ์ธ๊ฐ ์ ๋๋ง๋ฅ์ค๊ธฐ์ธํฌ์ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ ํ๋ซํผ์ ํ๊ณ๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ 65% ยฑ 5%์ ์๋์ ์ธ ๋ ธํฌ์ธ(Knock-in) ํจ์จ์ ๋ฌ์ฑํ์ต๋๋ค. ๋์ฑ์ด ์ ํ๊ตฌ ์ ๊ตฌ์ธํฌ ๋ผ์ธ์ธ HUDEP2 ์ธํฌ ๋ชจ๋ธ์ ํ์ ์ ๋จ ์ข์ ๋ด๋ถ์ ์ฉ๋ ํ๊ณ๋ฅผ ์ํํ๋ 7.1 kb ์ค์ผ์ผ์ ๋ํ HBB(๋ฒ ํ ๊ธ๋ก๋น ์ ์ ์)-GFP(๋ น์ ํ๊ด ๋จ๋ฐฑ์ง) ์นด์ธํธ๋ฅผ ๋จ 1๊ฐ ์ผ๊ธฐ์ค์ฐจ๋ ์์ด ์ ํํ ์ฝ์ (From cut site to cut site)ํด๋ด๋ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ๋ํ ์ ์ ์ ์ฃผ์ ์ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ์ ์ด๋ฐํ๋ ํํ์ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌํ๊ณ ์ธํฌ ๋ณธ์ฐ์ ๋ค๋ถํ๋ฅ์ ์๋ฒฝํ ์ฌ์ํ ์ ์์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์์ฐ์ ๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ฐจ์ธ๋ ์ธํฌยท์ ์ ์ ์น๋ฃ์ (CGT)์ ์ ์กฐ ๊ท๊ฒฉ ํ์คํ ๋ณธ ์ด์ค ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ตฌ๋ํ ๋์ฌ ์ ์ด ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ๋ํ ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋จ์ ์ธ์์ ์ฃผ์ ๋ฐฉ์์์ 'RNP ์นด์ด๋คํฑ์ค์ ๋นํตํฉํ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํ ํ๋ฆฟ ๊ฐ์ ์ ์ฐ ๋๊ธฐํ ์ ์ ์ฒด ์์ง๋์ด๋ง ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ต๋๋ค. ๋จ์ผ ๊ฐ์ด๋ RNA ์์ด๊ณผ ๋ํ ์ ์ ์ donor ์นด์ธํธ์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ปดํจํฐ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ(In silico) ๊ณต๊ฐ์์ ์ค์๊ฐ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ์ต์ ํํ๋ ๊ณตํ์ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํ๋ฆฝ๋ TIVID์ ๋ํน ๋งคํธ๋ฆญ์ค ์์น๋ ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํฌ๊ท ์ ์ ์ฑ ํ์ก ์งํ ์น๋ฃ์ IND ํ๊ฐ ๋ผ์ธ์์ CMC(ํํยท์ ์กฐยทํ์ง๊ด๋ฆฌ) ์ ํจ ์๊ณ๊ฐ์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ๋ฒ์ฉ ์ ์ ์ ์ฝ์ ํ๋ซํผ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ ์ ์ฒด ๊ณตํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ์ธ๊ฐ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ๋คํ์ฑ ๋์น ์งํ ์น๋ฃํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ๋ฒ ํ ์ง์คํด๋นํ์ด๋ ๋ซ์ ํ๊ตฌ์ฆ ๋ฑ ๋ํ ์ ์ ์ ์ ์ํ๊ฐ ํ์์ ์ด์๋ ํ์๊ตฐ์ ๋ํด TIVID ๊ฐ์ธํธ๋ฅผ ์ ์ฉํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๋ฌด์์ ๊ฒ๋ ์ฝ์ ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ํ ๋ณ์ด ์ ๋ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ์์ท ์ธํฌ์น๋ฃ์ ์ ์ฒด๋ด ์์ ์ฑ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์ฌ ์ ์์ ๊ณ ํจ์จ RNP ์บ๋ฆฌ์ด ํฉ์ฑ ๊ธฐ์ ์ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ณต์กํ ๋ค์ค ์ ์ ์ ๊ต์ ์๋คํฑ์ค๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ๋๋ฆฝ์ ์ ์์ ์ธํฌ ๋ด ์ ํจ ์ฝ์ ๋๋๋ฅผ ์กฐ์จํ๋ ํ๋ซํผ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์ ๋ ์ธํฌ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ HLA ํ์ง๋ณ ์ ์ ์ ๋ฐฑ๊ทธ๋ผ์ด๋ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผํจ์ผ๋ก์จ ๋๋ ์์ฐ ๊ท๊ฒฉ์ ์์์ฑ ๋ฐฐ์น(Batch) ์ค๋ฅ๋ฅผ ๋ฐฐ์ ํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Medicine๐ค AI ์์ฝ์ฅ ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ๊ฒ์ฌ๋ก ํํจ์จ๋ณ ์ํ์ ์กฐ๊ธฐ ์์ธก: ๋ฉํ๊ฒ๋ ์ํ์ฑ ๊ธฐ๋ฐ ์ฅ-๋ ์ถ(Gut-Brain Axis) ๋ณ๋์ฑ ๋ถ์ ๋ฐ ์ ๊ฒฝํดํ์ฑ ์งํ ์๋ฐฉ ์ํ ์ํคํ ์ฒ
1. ์ํ-์๋ํด๋ ์ธ ๋ณ์ฆ์ ์ฅ๋ด ๊ฐ์ ๊ธฐ์ ๊ณผ ๋น์นจ์ต์ ์กฐ๊ธฐ ์์ธก์ ๋ณ๋ชฉ ํํจ์จ๋ณ(Parkinsonโs disease)์ ์ค๋ ํ์ง๋ถ์ ๋ํ๋ฏผ์ฑ ๋ด๋ฐ ์ฌ๋ฉธ์ด ํ๋ฉดํ๋๊ธฐ ์๋ ์ ๋ถํฐ ์ ๊ตฌ๊ธฐ(Prodromal phase) ์ฆ์์ด ์งํ๋๋ ๋ํ์ ์ธ ๋ง์ฑ ์ ๊ฒฝํดํ์ฑ ์งํ์ ๋๋ค. ๊ธฐ์ฑ ์์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ด๋์ฑ ์ฆ์์ด ๋ฐํ๋ ํ ์ ์๋ฅผ ๋งค๊ธฐ๋ ์ฌํ ์ง๋จ ํ์ค์ ์์กดํ๊ณ ์์ด, ๊ฐ์ญ์ ์น๋ฃ ๊ณจ๋ ํ์์ ํ์ฐ์ํค๋ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ ์ง๋๊ณ ์์์ต๋๋ค. ์ต๊ทผ ์ฅ-๋ ์ถ(Gut-brain axis) ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ฒฝ์ ํด ๋ฏธ์คํด๋ฉ๋ ์ํ-์๋ํด๋ ์ธ(ฮฑ-synuclein) ์์ง์ฒด๊ฐ ๋ฏธ์ฃผ์ ๊ฒฝ์ ํ๊ณ ์ค์ถ์ ๊ฒฝ๊ณ๋ก ์ํํ๋ค๋ ๋ธ๋ผ์ (Braak) ๊ฐ์ค์ด ๊ท๋ช ๋์์ผ๋, ์ฅ ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด(Gut microbiome) ๋ด ๋ณ๋์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ์ ์ด์ง์ฑ ํธ์ฐจ๋ก ์ธํด ์ค์๊ฐ ๋ฐ๋ณ ๋ฆฌ์คํฌ๋ฅผ ์ ๋ ์์ธกํ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ซํผ ์ค๊ณ๋ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์์ต๋๋ค. 2. ๋๊ท๋ชจ ์ฝํธํธ ๋ฉํ๊ฒ๋ ์ํ์ฑ์ ํตํ ๊ตฐ์ง ๊ฒฐํฉ ์นด์ด๋คํฑ์ค ๋์ ์ง๋ 5์ 28์ผ Nature Medicine์ ์ ๊ฒฉ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ง๋จ ๊ณต๋ฐฑ์ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ๊ฑด๊ฐ ๋์กฐ๊ตฐ, ์ ์ ์ ์ํ๊ตฐ, ์์ ์ฆ์ ํ์๊ตฐ์ ์์ฐ๋ฅด๋ ๋๊ท๋ชจ ์ฝํธํธ ๋ฉํ๊ฒ๋(Metagenomic) ์ท๊ฑด ์ํ์ฑ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์์กฐ ๊ฐ์ ๋ฏธ์๋ฌผ ์ผ๊ธฐ์์ด ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ด๋ถ์์ ํํจ์จ๋ณ ์ ๊ตฌ ๊ถค์ ๊ณผ ์ธ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ฐ๋๋์ด ์ผ๊ด๋๊ฒ ๋ณ๋ํ๋ ํน์ ํต์ฌ ๋ฏธ์๋ฌผ ๊ตฐ์ง(Coherent microbial signatures)์ ํ์ ๋ถ๋ฆฌํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. ๋ค๋ณ๋ ํต๊ณ์ ํ๊ท ๋ชจ๋ธ์ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๊ณต๊ฐ์ ๋งคํํจ์ผ๋ก์จ, ๊ฑด๊ฐํ ์์ฃผ๊ท ์ง๋จ์ ๋ถ๊ดด์ ์ ๊ฒฝ๋ ์ฑ ๋์ฌ์ฐ๋ฌผ ์์ฑ ์ ํจ ๋๋ ๊ฐ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์๊ด๊ด๊ณ๋ฅผ ์ ๋ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. 3. ํํํ ๋ณ๋ ํญ ์ถ์ ๋ฐ ์์ด ์๋ฒ ๊ฐ์ค์น ์ ์ด๋ฅผ ํตํ ๋ฐ๋ณ ๊ถค์ ํด๋จํ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ญํ ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๋์ผ ๊ทธ๋ฃน ๋ด์์๋ ๋ฏธ์๋ฌผ ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ณ๋ ํญ์ด ๋๊ฒ ๋ถํฌ๋์ด ์์ด ๊ฐ์ธ๋ณ ์ ๊ฒฝํดํ ์งํ ์๋๋ก ์ ์์ธกํ๋ ์ฒ๋๋ก ๊ฐ๋ํ ์ ์์์ ๊ท๋ช ํ์ต๋๋ค. ๋ชจ๋ธ์ ๋ฏธ์๋ฌผ ๊ตฐ์ง ๋ถ๊ดด๋๊ฐ ๋์์๋ก ํ์ก-๋ ์ฅ๋ฒฝ(BBB) ํฌ๊ณผ์ฑ ์ผ์ฆ ์ธ์๊ฐ ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๋๋ผ์ด๋ธ๋จ์ ์ฆ๋ช ํ์ผ๋ฉฐ, ๊ธฐ์ฑ ์์ ์ง๋จ ๋ง์ปค๋ณด๋ค ํจ์ฌ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ๋ฐ๋ณ ์ด๊ณ ์ํ ํผํ์๋ฅผ ์ธต๋ณํํ์ต๋๋ค. ๋์๊ฐ ๊ฑด๊ฐํ ์๋จ(Healthy diet) ์ ๋ ๋จ์์ง๋ฐฉ์ฐ(SCFA) ์ ๊ตฌ์ฒด ํฌ์ฌ๊ฐ ์ํ๊ตฐ์ ๋ฏธ์๋ฌผ ์ฅ๋ฒฝ ์ด์ง์ฑ ์ฝํ๋ฅผ ์ ์๋ฏธํ๊ฒ ์ต์ ํ๊ณ ์ญ์น ์ ์ด(Throughput Threshold) ์์คํ ์ ์ฌ์ ๋ ฌํ๋ค๋ ์์ ์ข ์ฐฉ์ง๋ฅผ ์ต์ข ์ฌ์ํ์ต๋๋ค. 4. ๋น์นจ์ต์ ์ฐจ์ธ๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ๋ซํผ ๋ฐ ์๋ฐฉ ์ํ ํ์ค ํ๋ฆฝ ๋ณธ ์์คํ ๋ฏธ์๋ฌผํ ๋ฐ ๋ฒ์ญ ์ํ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ํํจ์จ๋ณ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ๊ฐ์ญ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ์ฌํ ๋ ๊ฐฑ์ ๋ฐฉ์์์ '๋ง์ด ์ฅ๋ด ์ํ๊ณ์ ์ ์ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ๊ธฐ๋ฐ ์ด์กฐ๊ธฐ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ต๋๋ค. ๋ถ๋ณ ์ํ์ ๋จ์ ์ท๊ฑด ์ํ์ฑ ์ ๋ ฅ๋ง์ผ๋ก ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ(In silico) ๊ฐ์ ๊ณต๊ฐ์์ ๊ฐ์ธ๋ณ ์ ๊ฒฝํดํ ๋ฆฌ์คํฌ๋ฅผ ์ค์ฝ์ด๋งํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ก์ฒด ์๊ฒ ์ง๋จ ์์ง์ ํ์ค์ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํ๋ฆฝ๋ ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ๋งคํ ์์น๋ ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ ๊ฒฝ๋ณดํธ ์ ์ฝ ์์ ์งํ ์ ์์์ฑ ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ฐ ์์ ์คํจ ํ๋ฅ ์ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ๋ณด์ ๊ณ์๊ฐ ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ๋ง์ถคํ ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ๊ธฐ๋ฐ ์กฐ์ ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ธ๋ก๋ฒ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ์ ์ ์ผ๋ก ์์ถํ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ฉํ๊ฒ๋ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ์ ๋์ด ์ค์ ์๋ฐฉ ์ํ ๋น์ฆ๋์ค์ ์ ๋ฐ ์ข ์ํ ์์ค์ ์ ๊ฒฝํ์ ์ธต๋ณํ R&D ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํ์์ ์ด๋ ์ฆ์ ๋ฐํ ์ ์ฅ๋ด ๋ฏธ์๋ฌผ ์ด์ ๋์ค๋ฐ์ด์ค์์ค(Dysbiosis) ๊ฐ๋๋ฅผ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๋ํ๋ฏผ์ฑ ๋ด๋ฐ ์์ค ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๋ง์ฑ ์ ๊ฒฝํดํ ์งํ ๋ฐ๋ณ ๊ณก์ ์ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ์คํ์์ค ๋ฉํ๊ฒ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๊ฐ์ธ๋ณ ๋ง์ถค ์น๋ฃ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์งํ ์ ์์์ฑ ํ๊ฒฝ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ๋์ฌ์ฐ๋ฌผ์ ์ฅ๊ด ๋ด ์ ํจ ํก์ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ํํจ์จ ์ ์ฝ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ์ฅ๋ด ์ธ๊ท ํ๋กํ ์ค์ฝ์ด๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ IND ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
International journal of molecular sciences๐ค AI ์์ฝ์ฝ์ฉ ์๋ฌผ์ ์น๋ฃ ์ ์ฌ๋ ฅ ๊ฐํ: ๊ธฐ๋ฅ ์ ์ ์ฒด์ ๋ฐ์ด์คํ ํฌ๋๋ก์ง ๊ธฐ๋ฐ ํน์ด ๋์ฌ์ฐ๋ฌผ ๋๋ ์์ฐ ์ํคํ ์ฒ
1. ์ ํต ์ฝ์ฉ ์๋ฌผ์ ์ ํจ ์ฑ๋ถ ์์จ ํ๊ณ์ ์์ ํ์ ๋ณ๋ชฉ ์ฝ์ฉ ์๋ฌผ์ ์ธ๋ฅ ์ญ์ฌ์ ์ ์ฉ ํ์ฑ ํํฉ๋ฌผ ๋ฐ ์ฒ์ฐ๋ฌผ ์์ฝํ์ ์์ฒ์ผ๋ก ๊ฐ๋๋์ด ์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์๋ฌผ ์ฒด๋ด์ ์กด์ฌํ๋ ํน์ด ๋์ฌ์ฐ๋ฌผ(Specialized metabolites)์ ์ผ์ ์ํ์์ ๊ทน์๋๋ง ํฉ์ฑ๋๋ฉฐ, ๊ธฐํ ๋ณํ์ ํ ์ ํ๊ฒฝ ๋ฑ ์ธ์์ ๋ณ์์ ๋ฐ๋ผ ์ฑ๋ถ ํจ๋์ ํธ์ฐจ๊ฐ ๊ทน์ฌํ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ต๋๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ํ๋ ์ ์ฝ ์ฐ์ ์ด ์๊ตฌํ๋ ๊ท ์ผํ ํ์ง ๊ท๊ฒฉ(Standardization)๊ณผ ๋๋ ๊ณต๊ธ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ์ถฉ์กฑํ์ง ๋ชปํด ์ ์ฝ R&D ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ฐ๋ฐ ๋ฆฌ๋ ํ์์ด ์ง์ฐ๋๋ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด ์กด์ฌํ์ต๋๋ค. ๋ถ์ ์์ค์ ์ ์ ์ ํด๋ ๊ณผ ๋๋ ์์ฐ ์์คํ ๊ฐ์ ์ ๊ธฐ์ ๊ฒฐํฉ ๊ณ ๋ฆฌ๊ฐ ๋ถ์ฌํ๋ ์ ์ ์ฒ์ฐ๋ฌผ ์ ๋ ์์ฝํ์ ์ง์ ๊ฐ๋ฅํ ์์ฉํ๋ฅผ ๊ฐ๋ก๋ง๋ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์์ต๋๋ค. 2. ํตํฉ ์ค๋ฏน์ค์ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ ๊ธฐ๋ฐ 2์ฐจ ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก์ ์ ์ฐ ๋งคํ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ณ ์ ์ ์ธ ์ฒ์ฐ๋ฌผ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ํ๊ณ๋ฅผ ์ฐํํ๊ณ ์ ํจ ์ฑ๋ถ์ ํฉ์ฑ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊ท๋ช ํ๊ธฐ ์ํด ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ RNA ์ํ์ฑ(High-throughput RNA sequencing)๊ณผ ๊ธฐ๋ฅ ์ ์ ์ฒดํ(Functional genomics)์ ๊ฒฐํฉํ ๋ค์ค ์ค๋ฏน์ค ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์๋ฌผ์ ํน์ ๋ฐ๋ฌ ๋จ๊ณ๋ ์คํธ๋ ์ค ์กฐ๊ฑด ํ์์ ๋ฐํ๋๋ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ์ฐ ํด๋ ํ์ฌ 2์ฐจ ๋์ฌ์ฐ๋ฌผ ์ํฉ์ฑ์ ๊ด์ฌํ๋ ๋ง์คํฐ ํจ์ ์ ์ ์ ์ ๋์ฒด๋ค์ ํ์ ๋์ ํ์ต๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ(AI) ๋ณด์กฐ ์์ธก ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ตํฉํจ์ผ๋ก์จ ๋ณต์กํ๊ฒ ์ฝํ ํจ์ ๋ฐ์์ ๋์ญํ์ ๊ฐ์ค์น์ ์ต์ ์ ๋์ฌ ์ ๊ตฌ์ฒด(Precursors) ๊ถค์ ์ ์ปดํจํฐ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๊ณต๊ฐ์ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ๋งคํํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. 3. CRISPR ์ ์ ์ ํธ์ง ๋ฐ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ํ๋ซํผ์ ํตํ ์ ํจ ํํฉ๋ฌผ ์์จ ํญ๋ฐ ๋์ ๋ ์ ์ ํ์ ๋ฐฑ๋ณธ์ ์ค์ ๊ฐ๋ํ๊ธฐ ์ํด ์ฐ๊ตฌํ์ CRISPR/Cas9 ์ ์ ์ ๊ฐ์ ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ๋ํ์ฌ ์๋ฌผ ์ธํฌ ๋ด ๋์ฌ๊ณตํ(Metabolic engineering) ์ ๋ต์ ๊ตฌํํ์ต๋๋ค. ๊ฒฝ์ ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ฐจ๋จํ์ฌ ๋์ฌ ํ๋ฆ(Flux)์ ๋ชฉ์ ํํฉ๋ฌผ ์ชฝ์ผ๋ก ๊ฐ์ ์ ์น์ํค๋ ์ ์ ์ฒด ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ์ ์์ํ์ผ๋ฉฐ, ํด๋น ์ ์ ์ ์นด์ธํธ๋ฅผ ์ด์ข ์์ฃผ ๊ธฐ๋ฐ์ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ(Synthetic biology) ํ๋ซํผ์ ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ์ด์ํ์ต๋๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ํญ๋ง๋ผ๋ฆฌ์์ ์๋ฃ์ธ ์๋ฅดํ ๋ฏธ์๋(Artemisinin), ๋์น์ฑ ์งํ ์น๋ฃ์ฉ ์นด๋๋น๋ ธ์ด๋(Cannabinoids), ํญ์์ ํ์(Taxol), ๋ฉด์ญ ์กฐ์ ๋ฌผ์ง์ธ ์ง์ธ๋ ธ์ฌ์ด๋(Ginsenosides) ๋ฑ ํต์ฌ ์ฝ๋ฆฌ ์ฑ๋ถ์ ๋จ์ ์ธํฌ๋น ์์จ๊ณผ ์๋ฌผํ์ ์ด๋งค ํ์ ์จ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํฅ์์ผฐ์ผ๋ฉฐ, ์คํ์ค ๊ท๋ชจ๋ฅผ ๋์ด ํ์ผ๋ฟ ํ๋ํธ๊น์ง ํ์ฅ ๊ฐ๋ฅํ ์ค์ผ์ผ์ ์์ฐ ์์คํ ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. 4. ์ฒ์ฐ๋ฌผ ์ ๋ ์น๋ฃ์ ๊ฐ์น์ฌ์ฌ์ ๋์งํธ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ํํธ ๋ณธ ๋ฐ์ด์คํ ํฌ๋๋ก์ง ํตํฉ ์ ์ด ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ์ฒ์ฐ๋ฌผ ์ ์ฝ R&D์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์์ ์๋ชจ์ ์ธ ์ผ์ ์ฌ๋ฐฐ ๋ฐ ๋จ์ ์ถ์ถ ๋ฐฉ์์์ '์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ์ค๊ณ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ฐ์ด์ค ์ ์กฐ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ต๋๋ค. ๊ณ ๋ถ๊ฐ๊ฐ์น ์์ฝํ ์๋ฃ์ ์ ์กฐ ์๊ฐ๋ฅผ ๋ฎ์ถ๊ณ ์ ์ ๋์ด๋ ํ ์ ์ค์ผ ๋ฑ ์ธ์์ ํ๊ฒฝ ๋ถ๋ด์ ์ต์ํํ๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ ๊ณตํ์ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํ๋ฆฝ๋ ๊ธฐ๋ฅ ์ ์ ์ฒด ์์ธก ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ์์น๋ ๋ฏธ์ง์ ์๋ฌผ ๊ฒ๋ ๋ฐ์ดํฐ ์ ๋ ฅ ์ฆ์ ์ต์ ์ ๋์ฌ ์ ํจ ๋๋๋ฅผ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ์ฒ์ฐ๋ฌผ ์ ๋ ์น๋ฃ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์๋ฌผ๊ณตํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ง๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ๋ฐ์ด์ค ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฒ์ฐ๋ฌผ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์๋ฅดํ ๋ฏธ์๋์ด๋ ํ์ ๊ฐ์ด ๊ณต๊ธ ์์ ์ฑ์ด ์ทจ์ฝํ๋ ํต์ฌ ํฌ๊ท ์์ฝํ ์๋ฃ์ ์ ์กฐ ์๊ฐ๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋ฎ์ถ๊ณ ์ผ์ ์ฑ์ทจ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ํ๊ณ ํ๊ดด ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ์ฌ ์ง์ ๊ฐ๋ฅํ API(์๋ฃ์์ฝํ) ๊ณต๊ธ๋ง์ ๊ฒฝ์ ์ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ AI ์์ธก ๋ชจ๋ธ๊ณผ CRISPR ๊ฐ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ณต์กํ ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊ฑฐ์น๋ ์๋ฌผ ์ ๋ ํํฉ๋ฌผ ๋ณต์ ์๋คํฑ์ค๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์ฑ๋ถ์ ํจ๋์ ์ธ์์ ์ผ๋ก ๋ฐฐ๊ฐ์ํค๋ ๋ง์ถคํ ๋ถ์ ๋์ (Molecular Farming) ํ๋ซํผ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ์๋ฌผ ์ ๋ ํฉ์ฑ ์ ์ฝ ์์ ์งํ ์ ์ธํฌ์ฃผ ๊ฐ ์ ์ ์ ๋ฐํ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผํจ์ผ๋ก์จ ๋๋ ์์ฐ ๊ท๊ฒฉ์ ์์์ฑ ๋ฐฐ์น(Batch) ์ค๋ฅ๋ฅผ ๋ฐฐ์ ํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ IND ๋ฐ ๊ธด๊ธ ๊ณต๊ธ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
International journal of molecular sciences๐ค AI ์์ฝ๊ฐ์ญ์ ์ตํฉ ์ ์ ํ์ ์ค์ฆ: ๋ค์ฐจ์ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ๋คํธ์ํฌ ํด๋ ์ ํตํ ์๊ถ๋ด๋ง์(Endometrial Cancer)์ ํ์ฒ์ ์น๋ฃ ์ ํญ์ฑ ๊ฐ์ญ์ ์ญ์ ๊ธฐ์
1. ์ ์ ๊ฒ๋ ๋ถ์์ ์์์ ํ๊ณ์ ์๊ถ๋ด๋ง์ ๋ด ํํํ ๊ฐ๋ณ์ฑ์ ๋ณ๋ชฉ ์๊ถ๋ด๋ง์(Endometrial Cancer, EC)์ ์์ ๋ฐ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ์ด์ง์ฑ(Heterogeneity)์ด ๊ทน์ฌํ ์ ์ฑ ์ข ์์ผ๋ก, ์ต๊ทผ TCGA ๋ถ๋ฅ ์ฒด๊ณ ๋ฑ์ ๋์ ํ์ฌ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ๋ฅผ ์๋ํด ์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์์ ํ์ฅ์์๋ ๋์ผํ ์ผ๊ธฐ์์ด ๋์ฐ๋ณ์ด ํ๋กํ์ผ(VCF)๊ณผ ๋ถ์ ์ํ์ ๊ณต์ ํ๋ ์ข ์ ๊ฐ์๋ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์์ฑ์ด ์ฒ์ฐจ๋ง๋ณ๋ก ๊ฐ๋ฆฌ๊ฑฐ๋ ๊ธฐ์ฑ ํญ์ ์๋ฒ์ ๋ํ ๊ธ๊ฒฉํ ํ์ฒ์ ์ ํญ์ฑ์ ํ๋ํ๋ ํ์์ด ์ง์์ ์ผ๋ก ๊ด์ฐฐ๋์ด ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ๊ณ ์ ๋ DNA ์์ฒ ์์ด์ ๋ณ์ด(Static genomic alterations)๋ง์ผ๋ก๋ ํด๋ ํ ์ ์๋, ์น๋ฃ ์๋ ฅ(Therapeutic pressure) ํ์์์ ๋์ ์ธ ์์กด ์กฐ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ด ์กด์ฌํจ์ ๋ฐฉ์ฆํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์ ์ ๋ ฅ ๋๋ฝ๊ณผ ํํํ ๊ฐ๋ณ์ฑ์ ํ์์ ์ํ ์ค์ฝ์ด๋ฅผ ํ์ฐ์ํค๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์ ์ฌ๊ฐ์ง๋์์ต๋๋ค. 2. ์ผ์ค ํ์ฑ์ ์ ํ์ (Triple-Epigenetic) ๋คํธ์ํฌ ๋ถ์๊ณผ ์ ์ํ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ์ธ๊ณผ์ฑ ์ค์ฆ ์ง๋ 5์ ๊ณต๊ฐ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ ์ ํ์ ๋ธ๋๋ฐ์ค๋ฅผ ํด์ฒดํ๊ณ ์์ธํฌ์ ๋์ ์ ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ ์ดํ๊ธฐ ์ํด DNA ๋ฉํธํ(DNA methylation), ํ์คํค ๋ณํ(Histone modification), ๋น์ํธํ RNA(ncRNAs) ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ๋จ์ผ ํต๊ณ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ก ํตํฉ ์ฐ์ฐํ๋ ์ด๊ณ ํด์๋ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ํญ์ ์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ ์ ์์ธํฌ๊ฐ ์์กด์ ์ํด ์ ์ฌ ์ํ๋ฅผ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์ฌํธํ๋ ๊ณผ์ ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์กฐ์ ์ธ์๋ค์ด ํฌ๋ก๋งํด ๊ฐ๋ฐฉ๋๋ฅผ ์ด๋ป๊ฒ ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋งํ๋์ง ๊ทธ ๋ถ์์ ์ธ๊ณผ๊ด๊ณ๋ฅผ ํ์ ์ถ์ ํ์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ํน์ ๋์ฌ ๋ฐ ๋ฐ์ ํจ์ค์จ์ด ์๋ฅ์ ํต์ฌ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ค์์น๋ค์ ์ธ์์ ์ผ๋ก ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ(Reprogramming)ํ๋ฉด ์ข ์์ด ํ๋ํ ์ฝ๋ฌผ ์ ํญ์ฑ์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์์ ์ญ์ (Reverse)์ํฌ ์ ์์์ ์๋ฌผ๋ฌผ๋ฆฌํ์ ์ผ๋ก ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. 3. ํ์คํค ํ์์ธํธํ ์ต์ ์ (HDACi)๋ฅผ ํ์ฉํ ๊ฐ์ญ์ ์ธํฌ ๊ฐ์์ฑ(Susceptibility) ๋ณต์ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์น๋ฃํ์ ๋ํ๊ตฌ๋ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ DNA ์์ฒด๋ฅผ ํธ์งํ๋ ๊ฒฝ์ง๋ ๋ฐฉ์์์ ํํผํ์ฌ, ์ํผ์ ๋์ '๊ฐ์ญ์ฑ(Reversibility)'์ ์ญ์ด์ฉํ ์ฝ๋ฌผ ๋ณตํฉ์๋ฒ(Combination therapies)์ ์๋ฆฌ์ ๋ชจ๋ธ์ ํ๋ฆฝํ๋ค๋ ์ ์ ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ ์์ ์คํ์ค ๋ชจ๋ธ์ ๋์์ผ๋ก ํน์ ํ์คํค ํ์์ธํธํ ํจ์ ์ต์ ์ (HDAC inhibitor)๋ฅผ ํฌ์ฌํ์ฌ ์์ธํฌ์ ๋ซํ ์ผ์์ง ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ฐ์ ๋ก ๊ฐ๋ฐฉํ๊ณ ์ ์ฌ ์ต์ ์ํ๋ฅผ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์ํํ์ต๋๋ค. ์ด ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ฌ์ ๋ ฌ์ ์ธํฌ ๋ ์ฑ ํญ์์ ๋ฐ ํ์ ์น๋ฃ์ ์ ๋ํด ์๋ฒฝํ ๋ถ์์ฑ์ ๋ณด์ด๋ ์ ํญ์ฑ ์๊ถ๋ด๋ง์ ์ธํฌ์ฃผ๊ฐ ๋ค์ ์ฝ๋ฌผ์ ๊ทน๋๋ก ๋ฏผ๊ฐํ๊ฒ ๋ฐ์ํ๋๋ก ์ ๋ํ๋ ๊ฐ์์ฑ ๋์ญํ(Sensitivity kinetics)์ ์ฌํ์ฑํ๋ฅผ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. 4. ์ํผ์ ๋ ํ๋กํ์ผ๋ง ๊ธฐ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ๋ซํผ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํ์ค ๊ท๊ฒฉํ ๋ณธ ์ํผ์ ๋คํฑ ์์ง๋์ด๋ง ๋ฐ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค ํ ์ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ๊ธ๋ก๋ฒ ์ฐจ์ธ๋ ํญ์ ์ ์ฝ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ๋์งํธ ์ ๋ฐ ์ง๋จ ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๋ ๋งค์ฐ ํ๊ดด์ ์ ๋๋ค. ์ ํ์์ ์น๋ฃ ์ ํญ์ฑ ๊ฐ์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ ์ ์ํ์ฑ์์ '๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ์ํผ์ ๋คํฑ ํ๋กํ์ผ๋ง(Epigenetic profiling) ๋ฐ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ํ ์ฝ๋ฌผ ๊ต์ฒด ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์๋ฆฝ๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณ๋ ์ค์ฝ์ด๋ง ์์น๋ ํ์์ ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ก๋ถํฐ ์ฝ๋ฌผ ๋ด์ฑ ์ ๋ ์๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ฌ๊ณผ ์์ง์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค. ์ด๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์ํ ๋ผ์ธ์์ ํผํ์์ ํ์ฒ์ ์์์ฑ ๋ถ์ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ํํฐ๋งํ๊ณ , ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณตํฉ ํญ์์ ์ IND ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ถ์ธ๊ณผ ์ข ์ํ์ ๊ณ ์ง์ ๋์ ์ธ '์ ์ ํ ๋ณ์ด๊ฐ ๊ณ ์ ๋ ์ํ์์ ๋ฐ์ํ๋ ํ์ฒ์ ์ฝ๋ฌผ ์ ํญ์ฑ๊ณผ ํ์ ์น๋ฃ์ ์ ์์์ฑ ์ํ ๋ ธ์ด์ฆ ์ฅ๋ฒฝ'์ ๋ค์ฐจ์ ์ํผ์ ๋ ๋์ญํ ๋งคํ ๊ธฐ๋ฒ์ ํตํด ์ํ์ ์ผ๋ก ์ ๋ ์ค์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ [- ์๋ช ์ ์ฝ๋] R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. ์ผ์์ง ์ด๋ฆผ ๊ฐ๋ ๊ณ์์ ๋ฐ๋ฅธ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์์ฑ ๋ณ๋ ํ ์์ ํ์คํค ์๊ธฐ๋ณ ์์ธํธํ ํ์ฐฉ ์๋๋ก ์์๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ฑ์ ์ ํ ์ ์ฝ ํ์ ๋ฐ๊ตด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ํ์ ์ ๋ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ ๊ธฐ๋ฐ ๊ฐ์ญ์ ๋ณตํฉ ํญ์ ์๋ฒ ์ต์ ํ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๋ถ์ ์ค๊ณ ํด์๋๋ฅผ ์ธ๊ณ ์ต๊ณ ์คํ์ผ๋ก ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ ์ ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
International journal of molecular sciences๐ค AI ์์ฝํญ์์ฑ ๋ถ์ฐ์ ์งํ์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ํผํ ํ ํฉ์ฑ: XEC ๋ณ์ด ํ๊น mRNA-LNP ํ๋ซํผ์ด ์ค์ฆํ ๋ค์ค ์ ํ ๊ท ์ฃผ(KP.3 ๋ฑ) ๊ต์ฐจ ์คํ ํญ์ฒด ๋ฐ ๋ณดํธ ์๋๋ก
1. ์ฌ์ค-์ฝ๋ก๋๋ฐ์ด๋ฌ์ค-2(SARS-CoV-2) ์งํ ํ ์์ ๊ณ ์ ๋๋ฆฌํํธ์ ๊ธฐ์กด ๋ฐฑ์ ์ ์คํ๋ฅ ์ญ์น ํ์ฐ ์ฝ๋ก๋19 ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ JN.1 ๊ณํต์ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก 'FLiRT(KP.2, KP.3)' ๋ฐ 'FLuQE(KP.3.1.1)' ๋ฑ ์คํ์ดํฌ ๋จ๋ฐฑ์ง(Spike protein)์ ๋ฆฌ์ ํฐ ๊ฒฐํฉ ๋๋ฉ์ธ(Receptor-Binding Domain, RBD) ์์ญ ๋ด ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ ์ ๋์ฐ๋ณ์ด ์ถ์ ์ ํตํด ์์ฃผ ๋ฉด์ญ๊ณ๋ฅผ ์ง์์ ์ผ๋ก ํํผํด ์์ต๋๋ค. ํนํ ์ต๊ทผ ์๋กญ๊ฒ ๋ถ์ํ ์ค๋ฏธํฌ๋ก XEC ์๋ธ๋ณ์ด(Omicron XEC subvariant)๋ ์์ดํ ๋ณ์ด์ฃผ ๊ฐ์ ์ ์ฐ ์ ์ ์ฒด ์ฌ์กฐํฉ(Recombination)์ ํตํด ์ ์ฒด ํ ํด๋ก์ง ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ํ ๋จ๊ณ ๋ ๊ณ ๋ํํ์ต๋๋ค. ์ด ๊ตฌ์กฐ์ ๋ค๋ณํ๋ ๊ธฐ์ฑ ๋จ๊ฐ ๋๋ ์ด๊ฐ(Bivalent) mRNA ๋ฐฑ์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ด ์ ๋ํ๋ ์ฒด์ก์ฑ ๋ฉด์ญ์ ์ ํจ ๊ฐ์์ฑ์ ์์ ํ ๋ฌด๋ ฅํํ์ผ๋ฉฐ, ๊ธฐ์กด ๋ฐฑ์ ํ์ค์ ์คํ ํญ์ฒด ์ญ๊ฐ(NT_50)๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ํ์ฐ์ํค๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ๊ณผ ๋ฐฉ์ญ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ผ๊ธฐํ์ต๋๋ค. 2. XEC ํ์ mRNA-LNP ์ํคํ ์ฒ: ๊ตฌ์กฐ ๊ธฐ๋ฐ ์ญํ์ฑ ๊ฐ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐ ํญ์ ์ธ์ฝ๋ฉ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ ์ ์ ๋ํ ์๋ ฅ์ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ณ ํญ์์ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ์ํด '์ค๋ฏธํฌ๋ก XEC ๋ณ์ด ์คํ์ดํฌ ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ์ ๋ฐ ์ธ์ฝ๋ฉํ ์ฐจ์ธ๋ mRNA-LNP ํ๋ซํผ'์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ XEC ๋ณ์ด์ฃผ์ NTD ๋ฐ RBD ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐํ์ ํน์ฑ์ ๋ถ์ํ์ฌ, ์์ฃผ ์ธํฌ์ ACE2 ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์์์ํค๋ ์ต์ ์ ์ฝ๋ ์ต์ ํ(Codon Optimization) ์์ด์ ํฉ์ฑ mRNA ๋ฐฑ๋ณธ ๋ด์ ๊ณ ํด์๋ ๋งคํํ์ต๋๋ค. ์ด ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํต์ฐ ํ์ด๋ก๋๋ฅผ ๊ฐ ์งํฅ์ฑ์ ํํผํ๊ณ ๋ฆผํ์ ์์ก ๋ฐ ํญ์ ์ ์ ์ธํฌ(APC) ์ธํฐ๋๋ผ์ด์ ์ด์ ์๋๋ฅผ ์ต์ ํํ ์ฐจ์ธ๋ ์ง์ง๋๋ ธ์ ์(Lipid Nanoparticle, LNP) ๋ฐฑ๋ณธ์ ํจํค์งํ์ฌ ์ฒด๋ด ์์ ์ฑ ๋ฐ ์๋ฌผ๋ฌผ๋ฆฌํ์ ํญ์ ๋ฐํ ํจ์จ(Antigen Expression Velocity)์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ํ๋ณดํ์ต๋๋ค. 3. ํธ๋์ค์ ๋ ๋ง์ฐ์ค ์ฑ๋ฆฐ์ง ์ํ ๊ธฐ๋ฐ ์ด์ง์ (Heterologous) KP.3 ๊ท ์ฃผ ๊ต์ฐจ ๋ณดํธ ์ค์ฆ ์ธ๊ฐ ACE2 ์์ฉ์ฒด๋ฅผ ๋ฐํํ๋ ํ์ง์ ํ ๋ง์ฐ์ค(hACE2 Transgenic Mice) ๋ชจ๋ธ์ ๋์์ผ๋ก ์งํ๋ ์ ์์ ๋์ญํ ๊ฒ์ฆ ๊ฒฐ๊ณผ, XEC-S-mRNA ๋ฐฑ์ ์ ์ข ๊ตฐ์ ํฌ์ฌ ํ ๊ฐ๋ ฅํ๊ณ ์ง์์ ์ธ ์ธํฌ์ฑ ๋ฉด์ญ(T ์ธํฌ ๋ฐ์)๊ณผ ํจ๊ป ์ด๊ธฐ ๋ฐ ์ต์ ์ค๋ฏธํฌ๋ก ํ์ ๊ณํต ์ ๋ฐ์ ๊ดํตํ๋ ๊ด๋ฒ์ ์คํ ํญ์ฒด(Broad Neutralizing Antibodies) ํ์ดํ๋ฅผ ํ์ฑํ์ต๋๋ค. ํนํ ์๋ฌผํ์ ์ญ์ถ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ํตํด ๋ฐฑ์ ์ผ๋ก ์ ๋๋ ์คํ ํญ์ฒด ํ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ถ์ฃผํ์ฌ ์๋ ๋ฉด์ญ(Passive Immunization)์ ์ ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ตฌ์กฐ์ ์ผ๋ก ์ด์ง์ ์ธ ์ค๋ฏธํฌ๋ก KP.3 ๋ณ์ด๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ์น๋ช ์ ๊ฐ์ผ์ฑ ์ฑ๋ฆฐ์ง ํ๊ฒฝ ํ์์๋ ํญ์ฒด ๋จ๋ ํ์ด๋ก๋๋ง์ผ๋ก ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ณต์ ์๋คํฑ์ค๋ฅผ ์๋ฒฝํ ํด๋จํํ๊ณ ์ฐจ๋จํด ๋ด๋ ์๋์ ์ธ ๋ฒ์ฉ ๋ฐฉ์ด ํจ๋ฅ์ ์ ๋ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. 4. ๋ฒ์ฉ ๋ณ์ด ๋์ํ ๋ฐฑ์ ํ์ค ๊ท๊ฒฉ ํ๋ฆฝ ๋ฐ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ํต์ฐ ๋์์ธ ํ๋ซํผ์ ์์ฉํ ๋ณธ ๊ตฌ์กฐ ๋ฉด์ญํ ๋ฐ ํต์ฐ ์์ก ์ํ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ๊ธ๋ก๋ฒ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐ์ด์ค ์ ์ฝ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ๋ฐฑ์ ๊ณตํ ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๋ ๋งค์ฐ ํ๊ดด์ ์ ๋๋ค. ๋ณ์ด ๋์ํ ๋ฐฑ์ ๊ฐ๋ฐ ํ์ค์ ๋จ์ ์ฌํ ๋์ํ ์์ด ๊ต์ฒด์์ 'ํ์ฌ ์ ํ ๊ท ์ฃผ์ ์ ์ฒด ํํ์ ์งํ ๊ถค์ ์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ์ฌ ํ๋ฅ ๋ณ์ข ๊น์ง ์ฐํ ์ฌ๊ณผํ๋ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ(In silico) ์ํผํ ํ ํฉ์ฑ ํ๋ซํผ'์ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์๋ฆฝ๋ ์คํ๋ฅ ๊ฐ์ค์น ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ํฅํ ๋ฏธ์ง์ ์ฌ์กฐํฉ ๋ณ์ด์ฃผ ์ถํ ์ mRNA ์ผ๊ธฐ์์ด์ ์ฆ๊ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ์ฌ ์ค์๊ฐ ๋์ํ๋ ์ปดํจํฐ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์์ง์ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. ์ด๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์ํ ๋ผ์ธ์ ์ ํจ ์๊ณ๊ฐ(Throughput Threshold)์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ๋ณ์ด ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ์ ์ ์ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์ ํ์ ์ต๋ ๋์ ์ธ '์คํ์ดํฌ RBD ์์ญ์ ์ด๊ณ ์ ๊ตฌ์กฐ ๋ณ์ด๊ฐ ์ ๋ํ๋ ๋ํ๊ฐ์ผ ๋ฐ ์์์ฑ ์คํ ์ํ ๋ ธ์ด์ฆ'๋ฅผ mRNA ์ฝ๋ ์ต์ ํ ์ค๊ณ์ ํ์ง์ ํ ์์ฅ๋ฅ/์๋๋ฌผ ์ฑ๋ฆฐ์ง ํ๊ฐ๋ฅผ ํตํด ์ํ์ ์ผ๋ก ์ ๋ ์ค์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ [- ์๋ช ์ ์ฝ๋] R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. ๋ณ์ด์ฃผ๋ณ ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ์๋์ง ๊ฐ์ ๊ณ์์ ํญ์ฒด ๋จ๋ ์ฃผ์ ์์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ๊ฑฐ ์๋๋ก (Viral Clearance Kinetics) ์์๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฒ์ฉ ์ฝ๋ก๋๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฐฑ์ ์ค๊ณ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค ๋ํ์ค ๊ณต๊ธ๋ง ๊ด๋ฆฌ ์์คํ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๋ถ์ ์ค๊ณ ํด์๋๋ฅผ ์ธ๊ณ ์ต๊ณ ์คํ์ผ๋ก ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ ์ ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
NPJ vaccines๐ค AI ์์ฝํญ์ ์ ์ ๋ฐ ์ ์ ์ ๋์ญํ์ ์ต์ ํ: ๋น๋ณํ(Unmodified) 4๊ฐ mRNA-LNP ํ๋ซํผ์ด ๊ท๋ช ํ ๊ธฐ์ฑ ๋ฌ๊ฑ ์ ๋ ๋ถํ์ฑํ ๋ฐฑ์ ๋๋น ๊ฐ๋ ฅํ ์ ์ฒยท์ ์ ๋ฉด์ญ ์ ๋ ๊ธฐ์
1. ๊ณ์ ์ฑ ์ธํ๋ฃจ์์ ๋ฐฑ์ ์ ๋ฌ๊ฑ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์กฐ ๋ณ๋ชฉ๊ณผ ํ์ฒ์ ํญ์ ๋ณ์ฑ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋ ๋งค๋ ์ ์ธ๊ณ์ ์ธ ์ง๋ณ ๋ถ๋ด์ ์ผ๊ธฐํ๋ ๊ณ์ ์ฑ ๋ ๊ฐ(Influenza)์ ๋ฐฉ์ด๋ฅผ ์ํด ๊ธฐ์ฑ ๋ถํ์ฑํ ๋ฐฑ์ (Inactivated Influenza Vaccine, IIV) ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ด ๊ฐ๋๋์ด ์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ํ์ฌ ํ๊ฐ๋ ์ฃผ๋ฅ ๋ฐฑ์ ๋ค์ ๊ทน๋๋ก ๋๋ฆฐ ์ ์ ๋ ๊ธฐ๋ฐ ์์ฐ ์ฒด๊ณ(Egg-based production)์ ์์กดํ๊ณ ์์ด, ๋์ ํ ์กฐ์ง ์ ํญ์ ๊ณต๊ธ์ ๋ฆฌ๋ ํ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ํ์ฑํฉ๋๋ค. ๋์ฑ์ด ๋ฌ๊ฑ ๋ด๋ถ์์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ฅผ ๋ฐฐ์ํ๋ ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ๋ ํ์ฒ์ ์ ์ ๋์ฐ๋ณ์ด(Egg-adaptation mutations)๋ ์ค์ ์ ํ ๊ท ์ฃผ์ ๋ฐฑ์ ํญ์ ๊ฐ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ฏธ์ค๋งค์น๋ฅผ ์ ๋ฐํด ์ฒด์ก์ฑ ๋ฉด์ญ์ ์ ํจ ์คํ ์ญ์น๋ฅผ ํ์ฐ์์ผฐ์ต๋๋ค. ๋ณ์ด ๋ ๊ฐ ๊ท ์ฃผ์ ์ฆ๊ฐ ๋์ํ ์ ์๋ ๊ณ ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํ๋ซํผ์ ๋ถ์ฌ๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ณด๊ฑด ๋ณด์์ ๋ง์ฑ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์ ์ฌ๊ฐ์ง๋์์ต๋๋ค. 2. ๋น๋ณํ 4๊ฐ mRNA-LNP ์ํคํ ์ฒ: HA ์ ์ ์ ์ธ์ฝ๋ฉ ๋ฐ ๊ณ ์ ์ ์ฒ ๋ฉด์ญ(Innate Immunity) ๊ฐ์ํ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์์ฐ ์ง์ฐ๊ณผ ํญ์์ฑ ๋ณ์ฑ ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์ธํ๋ฃจ์์ Aํ 2์ข (H1N1, H3N2) ๋ฐ Bํ 2์ข (Phuket, Colorado)์ ํค๋ง๊ธ๋ฃจํฐ๋(Hemagglutinin, HA) ์ ์ ์๋ฅผ ์ธ์ฝ๋ฉํ '๋น๋ณํ(Unmodified) mRNA-LNP ๋ฐฑ์ ํ๋ซํผ'์ ๊ฐ๋ํ์ฌ ๊ธฐ์ฑ ์์ฉ ๋ฐฑ์ (๋ฐ์จ๊ทธ๋ฆฌํ, ํ๋ฃจ์๋)๊ณผ์ ํค๋ํฌํค๋(Head-to-head) ๋น์ธ๊ฐ ์์ฅ๋ฅ(NHP) ๋ฒค์น๋งํฌ๋ฅผ ์ํํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์๋์ ์ผ๋ก ๋ดํด๋ ์ค์ฌ์ด๋ ๋ณํ์ ๊ฑฐ์น์ง ์์ ๋ค์ดํฐ๋ธ mRNA ๋ฐฑ๋ณธ์ ์ค๊ณํจ์ผ๋ก์จ, ์ธํฌ ๋ด ํจํด ์ธ์ ์์ฉ์ฒด(TLR7/8)๋ฅผ ๊ฐ๋ ฅํ ์๊ทนํ๋ ๋ฉด์ญ ๋ณด์กฐ์ (Adjuvant) ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋์์ ์ ๋ํ์ต๋๋ค. ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์(LNP)์ ์บก์ํ๋ ํ์ด๋ก๋๋ ํฌ์ฌ ์ฆ์ ์ค๊ฐ ๋จํต๊ตฌ(Intermediate monocytes)์ ์ ์ฐ์ ํ์ฅ์ ์ ๋ํ๊ณ , ํญ๋ฐ์ด๋ฌ์ค, ํญ์ ์ ์(Antigen presentation), ์ธํฌ ์ด๋ ํจ์ค์จ์ด ์ ์ฌ์ฒด๋ค์ ๊ณ ์ ์ ๋ ๊ทค๋ ์ด์ ํ์ฌ ๋ ๋ณด์ ์ธ ์ด๊ธฐ ์ ์ฒ ๋ฉด์ญ ์์คํ ์ ํ์ฑํํ์ต๋๋ค. 3. ๋๋ ๋ ๋ฆผํ์ (Draining Lymph Nodes) ๋ด ๊ธฐ์ต BยทT ์ธํฌ ํ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ฆํญ ๋ฐ ์นํ๋ ์ฑ์ ์ฒด์ก์ฑ ๋ฐ ์ธํฌ์ฑ ์ ์ ๋ฉด์ญ ๋ ์ด์ด๋ฅผ ์ญํ์ ์ผ๋ก ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, mRNA ๋ฐฑ์ ์ 4๊ฐ ๋ ๊ฐ ๊ท ์ฃผ ์ ๋ฐ์ ๋ํด ๊ธฐ์ฑ ๋ถํ์ฑํ ๋ฐฑ์ ๊ณผ ๋๋ฑํ๊ฑฐ๋ ์ด๋ฅผ ์ํํ๋ ๊ณ ํ์ดํฐ์ HA ํน์ด์ ํ์ฒญ ํญ์ฒด(HA-specific antibodies) ๋ฐ์์ ์ด๋์ด๋์ต๋๋ค. ํนํ ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ๊ตฌ์กฐ์ ํด์๋ ํญ์์ ์ง์์ฑ ์ ์ ๊ธฐ์ ์ ํตํด ๋ฐฐ์ถ ๋ฆผํ์ (Draining lymph nodes) ๋ด๋ถ์์ HA ํน์ด์ ๊ธฐ์ต B ์ธํฌ(Memory B cells)์ ๊ธฐ์ต T ์ธํฌ(Memory T cells)์ ๋ถํ ๋น๋๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํฅ์์ผฐ๋ค๋ ์ ์ ๋๋ค. ์ด๋ ๋จ์ํ ํ์ค ํญ์ฒด ๋๋๋ง์ ์ ์งํ๋ ๊ธฐ์ฑ ๋ฐฑ์ ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋์ด, ๋ฉด์ญ๊ณ์ ์ค์ฌ๋ถ์ธ ๋ฆผํ์ ๋ฐฐ์ค์ค์ฌ(Germinal center) ๋ฐ์์ ์๊ทนํจ์ผ๋ก์จ ํฅํ ๋ณ์ด์ฃผ ์กฐ์ฐ ์ ํญ์ฒด ๋ค์์ฑ(Antibody diversity)๊ณผ ๊ฒฐํฉ ์นํ๋ ์ฑ์(Affinity maturation)์ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์ ๋ํ ์ ์๋ ๊ณ ํด์๋ ๋ฉด์ญํ์ ๋ฐฑ๋ณธ์ ์ค์ฆํ ๊ฒ์ ๋๋ค. 4. ์ฐจ์ธ๋ ๋ฒ์ฉ ๋ ๊ฐ ๋ฐฑ์ ํ์ค ๊ท๊ฒฉ ํ๋ฆฝ ๋ฐ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๋๋ ์์ฐ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์๋ฆฝ ๋ณธ ๊ตฌ์กฐ ๋ฉด์ญํ ๋ฐ ํต์ฐ ์์ก ์ํ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ๊ธ๋ก๋ฒ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐ์ด์ค ์ ์ฝ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ๋ฐฉ์ญ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๋ ๋งค์ฐ ๋ ๋ณด์ ์ ๋๋ค. ๋ ๊ฐ ๋ฐฑ์ ์ ์์ฐ ํ์ค์ ์๊ฐ์์ด ์์๋๋ ์๋ฌผํ์ ๋ฌ๊ฑ ๋ฐฐ์์์ '๋ณ์ด ์์ด ๋ฐ์ดํฐ ์ ๋ ฅ ์ฆ์ ์์ผ ๋ด์ 4๊ฐ ํญ์์ ๊ฐ์ ํฉ์ฑยท์ ์กฐํ๋ ๋์งํธ ํ๋ฌ๊ทธ ์ค ํ๋ ์ด(Plug-and-Play) ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์๋ฆฝ๋ ๋ฆผํ์ ๊ธฐ์ต ์ธํฌ ํ์ฑํ ๊ฐ์ค์น ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ํฅํ ์ธ๊ฐ ์์์ํ ๊ฐ๋ ์ ์์์ฑ ๋ฉด์ญ ๋ถ์ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ํํฐ๋งํ๋ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผ ์์ง์ ํ์ค์ด ๋ฉ๋๋ค. ์ด๋ ๊ณ์ ์ฑ ๋ ๊ฐ ๋ฐฑ์ ์ ๊ท ์ฃผ ๋ฏธ์ค๋งค์น์จ์ ์ ๋กํํ๊ณ , ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ์ฐจ์ธ๋ ํต์ฐ ๊ธฐ๋ฐ ๋ฒ์ฉ ํญ์ IND ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ธํ๋ฃจ์์ ๋ฉด์ญํ์ ๊ฑฐ๋ํ ๋์ ์ธ '๋ฌ๊ฑ ๋ฐฐ์ ์ ์ ๋๋๋ ํญ์์ฑ ๋๋ฆฌํํธ ํ์๊ณผ ๊ธฐ์ฑ ๋ฐฑ์ ์ ๋ถ์์ ํ ๊ธฐ์ต T/B ์ธํฌ ๋ถํ ํจ์จ ์ฅ๋ฒฝ'์ ์์ฅ๋ฅ ์ ์์ ์ค๋ฏน์ค ํ๋กํ์ผ๋ง์ ํตํด ์ํ์ ์ผ๋ก ์ ๋ ์ค์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ ์๋ช ์ ์ฝ๋ R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. 4์ข ํญ์ ๊ฐ์ธํธ ํฌ์ฌ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋จํต๊ตฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐํ๋ ์ฆํญ ๋ฐฐ์(Fold Change)์ ๋ฆผํ์ ๋ด ๊ธฐ์ต ์ธํญ ์ง์์ฑ ์๋๋ก ์์๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฒ์ฉ ํต์ฐ ๋ฐฑ์ ์ํผํ ํ ํฉ์ฑ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค ๋ํ์ค ๋ฐฑ์ ๊ณต๊ธ๋ง ์ต์ ํ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๋ถ์ ์ค๊ณ ํด์๋๋ฅผ ์ธ๊ณ ์ต๊ณ ์คํ์ผ๋ก ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ ์ ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Science๐ค AI ์์ฝ๋ฐฉ์ญ ์ ๋จ์ ์์ํ์ ์ตํฉ: ์ ์ํ ์์์ํ(Adaptive Clinical Trial) ํ๋ซํผ ๊ฐ๋์ ํตํ ๊ณ ์ํ ์๋ณผ๋ผ ํญ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ยทํญ์ฒด ์น๋ฃ์ ์ ํ์ฅ ์ค์ฆ ๋ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ ์ต์ ํ
1. ๊ธ์ฑ ํ๋ก๋ฐ์ด๋ฌ์ค(Filovirus) ๋์ ํ์ ์๊ณต๊ฐ์ ํญ์ฃผ์ ๊ฒฝ์ง๋ ์ ํต์ ์์ ํ๋กํ ์ฝ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋ ์๋ณผ๋ผ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(Ebola virus)๋ฅผ ๋น๋กฏํ ๊ณ ์น์ฌ์จ ์ ์ผ๋ณ์ ๋ฐ์์ ์ธ๊ตฌ ์ง๋จ ์ ๋ฐ์ ๊ฑธ์ณ ๊ทน๋๋ก ๊ฐํ๋ฅธ ๊ฐ์ผ ์๋๋ก (Infection kinetics)์ ๊ทธ๋ฆฌ๋ฉฐ ๊ณต์ค๋ณด๊ฑดํ์ ๋ถ๊ดด๋ฅผ ์ ๋ํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์๊ธฐ ์ํฉ์์ ์ ์ฝ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ์ ํจ์ฑ์ ๊ฒ์ฆํ๊ธฐ ์ํด ๊ธฐ์กด์ ๊ณ ์ฐฉํ๋ ๋ฌด์์ ๋์กฐ๊ตฐ ์ํ(Traditional RCT) ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ณ ์ํ๋ ๊ฒ์ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ ์ผ๊ธฐํ์ต๋๋ค. ์๊ฒฉํ๊ณ ๊ฒฝ์ง๋ ์ ํต์ 3์ ์์ ์ ์ฐจ๋ ํผํ์ ๋ชจ์ง ๋ฐ ์์ฝ ๋์กฐ๊ตฐ ์ค์ ์ ์๊ฐ์ ์ด์์ ๋ฆฌ๋ ํ์์ด ์์๋๋๋ฐ, ์ด๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๊ฐ ์ ์ ์ ์ง๋ ์์ฐ ์๋ฉธํ๊ฑฐ๋ ๋ฐ๋๋ก ์ง์ญ ์ฌํ๋ฅผ ์ดํ ํ์ํจ ์ดํ์๋ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ๋์ถ๋๋ ์ฌํ์ฝ๋ฐฉ๋ฌธ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๋จ๊ฒผ์ต๋๋ค. ๊ฐ์ผ๋ณ ์ ํ ๊ณก์ ์ ์๊ฐ์ ์ฐฝ(Time window) ์์์ ์น๋ฃ์ ์ ํจ ์ญ์น(Throughput Threshold)๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ฐ์ฐํด ๋ด๋ ๋ฏผ์ฒฉํ ์์ ์ธํ๋ผ ์๋ฆฝ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค ๋ณด์์ ์ต์ฐ์ ๋์ ์์ต๋๋ค. 2. ์ ์ํ ์์์ํ(Adaptive Clinical Trial) ์ํคํ ์ฒ: ๋ฒ ์ด์ง์ ํต๊ณ ๊ธฐ๋ฐ ์ค๊ฐ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ค์๊ฐ ๋์ ํผ๋๋ฐฑ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ํ์ฅ ๋ฐ๋ณ ํ์๋ผ์ธ๊ณผ ์ ์ฝ ์น์ธ ๋ ์ด์ด ๊ฐ์ ๋ฏธ์ค๋งค์น๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ธฐ ์ํด, ์์ ์งํ ์ค ํ๋ณด๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ํ ์ค๊ณ ๋ณ์๋ฅผ ์ ์ฐํ๊ฒ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ๋ '์ ์ํ ์์์ํ(Adaptive Clinical Trial)' ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ํญ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ (Antivirals) ๋ฐ ์คํํญ์ฒด(Antibody) ํ์ด๋ก๋ ํฌ์ฌ ๊ตฐ์ ์ค๊ฐ ๊ฒฐ๊ณผ(Interim data)๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ง์ ํต๊ณํ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ(Bayesian statistical modeling)์ ์ค์๊ฐ ์ฃผ์ ํ์ต๋๋ค. ์ด ๊ณตํ์ ์ ๋ ์์ง์ ํน์ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ์น๋ฃ ์ ํจ์ฑ์ด ํต๊ณ์ ์๊ณ๊ฐ(Threshold)์ ์ด๊ณผํ ๊ฒฝ์ฐ ํผํ์ ํ ๋น ๋น์จ์ ์ฆ๊ฐ ์ํฅ ์ฐ์ฐํ๊ณ , ๋ฐ๋๋ก ํจ๋ฅ์ด ๋ฏธ๋ฌํ๊ฑฐ๋ ์์์ฑ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๊ฐ ํฌ์ฐฉ๋ ๋ฌผ์ง์ ์์ ๋ฃจํ์์ ๊ณ ์ ํ๋ฝ(Drop)์ํค๋ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ์ต์ ํ๋ฅผ ์์ํ์ต๋๋ค. 3. ํ์ฅ ์์ ๋ฐ์ดํฐํ(Field Clinical Informatics)์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ ์ฌ์ ๋ฐ ์ค๋ฆฌ์ ์์์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ ํํฐ๋ง ๊ณ ์ํ ๊ฐ์ผ๋ณ ํ์ฅ(On the ground)์์ ์ง๋ฉดํ๋ ๊ฐ์ฅ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฅ๋ฒฝ์ ์๋ฃ ์ธํ๋ผ์ ํ์ฐ๊ณผ ์ง์ญ ์ฌํ์ ์ฌ๋ฆฌ์ ๊ฑฐ๋ถ๊ฐ์ ๋ฐ๋ฅธ '๋ฐ์ดํฐ ์ค์ผ ๋ฐ ์ค๋ ํ๋ฝ' ๋ฆฌ์คํฌ์์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด๋ฅผ ๋ฐฉ์ดํ๊ธฐ ์ํด ํฌ๋ช ํ ๋ถ์ ์ญํ ๋ฐ์ดํฐ ๊ณต์ ํ์ดํ๋ผ์ธ๊ณผ ํ์ง ์๋ฃ ์ธํ๋ผ ์ ๋ฐ์ ๊ณ ํด์๋ ์์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ด์ํ๋ ํ์ฅ ์์ ๋ฐ์ดํฐํ(Field Clinical Informatics) ํ์ค ํ๋กํ ์ฝ์ ๋ณํ ๊ตฌ์ถํ์ต๋๋ค. ์์ง๋ ์์ ์ข ์ฐฉ์ง(Clinical Endpoints) ์ค์ฝ์ด์์ ๋ฐ์ํ ์ ์๋ ์ธ์์ ํ๊ฒฝ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ฌ๊ณผํด ๋์ผ๋ก์จ, ์น๋ฃ์ ํฌ์ฌ์ ๋ฐ๋ฅธ ์์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ๊ฑฐ ์๋๋ก (Viral clearance kinetics)๊ณผ ํ์ ์์กด์จ(Survival velocity)์ ์ธ๊ณผ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ธ๊ฐ ์ฝํธํธ ๋ ๋ฒจ์์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. 4. ์ฐจ์ธ๋ ๋ฏผ์ฒฉํ(Agile) ์ ์ฝ R&D ์ธํ๋ผ ๊ท๊ฒฉํ ๋ฐ ํฌ๋ฐ๋ฏน ์ฑ๋ฆฐ์ง ์ธํ๊ฐ ํ๋ซํผ ํ๋ฆฝ ๋ณธ ๊ณต์ค๋ณด๊ฑด ์ ์ ํ ๋ฐ ์ ์ํ ์์ ๊ณตํ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๊ฐ ๊ธ๋ก๋ฒ ํต์ฐยทํญ์ฒด ์ ์ฝ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ๋ฐฉ์ญ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๋ ๋งค์ฐ ํ๊ดด์ ์ ๋๋ค. ๋ฏธ์ง์ ์งํ(Disease X) ์ถํ ์ ์น๋ฃ์ ํ๊ฐ ๋ผ์ธ์ ์ฌํ ๊ท์ ๊ฒ์ฆ์์ '์ค์๊ฐ ๋ฐ์ดํฐ ๋๊ธฐํ ๊ธฐ๋ฐ ๋กค๋ง ๋ฆฌ๋ทฐ(Rolling Review) ๋ฐ ํ๋ฌ๊ทธ ์ธ(Plug-in) ์์ ํ๋ซํผ'์ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํ๋ฆฝ๋ ์ ์ํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ์์น๋ ํฅํ ์๋ก์ด ๋ณ์ข ์๋ณผ๋ผ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํ๋ ๋ฐ์ ์ ์ ์์ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ์์ ์ง์ ๋ฆฌ๋ ํ์์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์์ถํ๋ ํต์ฌ ์ฌ๊ณผ ์์ง์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค. ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด(FDA, WHO ๋ฑ)์ ๊ธด๊ธ์ฌ์ฉ์น์ธ(EUA) ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ํ์คํํ๊ณ , ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ ํญ์ยทํญ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํ์ดํ๋ผ์ธ ์์ ๋น์ฉ(CAPEX)์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ์ ๊ฐ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ ์ ์ ํ ๋ฐ ์๋ฐฉํ์ ์ต๋ ๋์ ์ธ '๊ณ ์น์ฌ์จ ์ ์ผ๋ณ ์ ํ ์ ๋ฐ์ํ๋ ํผํ์ ๋์ญํ์ ๊ฐ๋ณ์ฑ๊ณผ ๋์กฐ๊ตฐ ์ค์ ์ ๋ฐ๋ฅธ ์์์ฑ ์ค๋ฆฌ์ ์ฅ๋ฒฝ'์ ์ ์ํ ์ปดํจํฐ ํต๊ณ ๋ชจ๋ธ๊ณผ ํ์ฅ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ ๊ฒฐํฉ ๊ธฐ๋ฒ์ ํตํด ์ํ์ ์ผ๋ก ์ ๋ ์ค์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ ๊ฒ์์ฒด์ธ์ R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. ์ค๊ฐ ๋ถ์ ์ฐจ์๋ณ ์ค์ฆ๋น(OR) ๋ณ๋ ํ ์์ ํํฉ๋ฌผ๋ณ ์ด๋งค ์ ๊ฑฐ ์๋ ์์๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ์์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ต์ ํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค ๋ํ์ค ๊ณต๊ธ๋ง ๊ด๋ฆฌ ์์คํ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ํด์๋๋ฅผ ์ธ๊ณ ์ต๊ณ ์คํ์ผ๋ก ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ ์ ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Science translational medicine๐ค AI ์์ฝ์๊ฐ์ ์กฐ์ ํ๋ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง: PRINCE ์์คํ ๊ธฐ๋ฐ ๊ณ ์ฝ๋ ์คํ ๋กคํ์ฆ ๋ฐ ํฉ๋ฐ๋ณ์ฑ ํ์ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ ์ฒด ๊ต์ ์ํคํ ์ฒ
1. ํฌ๋ฆฌ์คํผ-์นด์ค9 ์์ ๋ฐํ์ ํ๊ณ์ ํํ์ ์ ์ ๋ ์ฑ์ ๋ณ๋ชฉ ํฌ๋ฆฌ์คํผ-์นด์ค9(CRISPR-Cas9) ๋ฐ ํ๋ผ์ ํธ์ง๊ธฐ(Prime Editor)๋ฅผ ํ์ฉํ ์์ฒด ๋ด(In vivo) ์ ์ ์ฒด ๊ต์ ์ ๋ง์ฑ ์งํ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์น๋ฃ๋ฅผ ์ํ ํต์ฌ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ์ ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ๊ฐ์ ์์คํ ์ ์ฒด๋ด์ ๋์ ๋ ํ ํ์ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ ์๋ฃํ ์์ ์ดํ์๋ ์๊ตฌ์ ์ผ๋ก ์์ ๋ฐํ(Constitutive expression)๋๋ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์ฅ๊ธฐ ์์กด์ ์ธํฌ ๋ด์ ๊ฐ์ด๋ RNA์ ํต์ฐ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ณผ์ถ์ ์์ผ ์๋ํ์ง ์์ ๊ฒ๋ ๋ถ์๋ฅผ ์ ๋จํ๋ ํํ์ (Off-target) ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ์ด๋ฐํ๊ณ , ์ผ์์ฒด ๊ตฌ์กฐ ์ด์ ๋ฐ ์์์ฑ ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋๋ผ์ด๋ธํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ ํ์ฑํ์ต๋๋ค. ์ธ๋ถ ์ฝ๋ฌผ ํ์ด๋ก๋๋ฅผ ํตํด ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ ํ์ฑ ์๊ฐ ์ฐฝ(Temporal window)์ ์ ๋ฐ ์ ์ดํ๋ ๊ฐ์ญ์ ์ฐจ๋จ ๊ธฐ์ ์ ๋ถ์ฌ๋ ์์ฒด ๋ด ์น๋ฃํ์ ์์ ์ฑ ํ์ค์ ํ์ฐ์ํค๋ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์์ต๋๋ค. 2. PRINCE ํ๋ซํผ ์ํคํ ์ฒ: ์๋ถ์ ์ฝ๋ฌผ ์ ๋ํ ๋์ผ ๊ฒ์ดํ ์์คํ ์๋ฆฝ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ ๋ฐํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ฆฌ์คํฌ๋ฅผ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ํต์ฐ ๋จ๋ฐฑ์ง๊ณผ ๊ฐ์ด๋ RNA(gRNA)์ ๋ฐํ ์ ์ฌ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์๋ถ์ ์ฝ๋ฌผ(Small-molecule drugs)๋ก ๋์ ์กฐ์จํ๋ PRINCE ์์คํ ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ ์ ์ ๊ฐ์์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฐฑ๋ณธ๊ณผ RNA ์ํธํ ์์ญ์ ํน์ด์ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์์ฑ ํ๋ก๋ชจํฐ ๋ฐ ์๋ก์คํ ๋ฆญ ์ ์ด ๋ชจ๋์ ๊ฒฐํฉํ ์ตํฉ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ์ค๊ณํ์ต๋๋ค. ํน์ ์๋ถ์ ์ ๋์ ๊ฐ ํฌ์ฌ๋ ๊ณจ๋ ํ์์๋ง ๋ณตํฉ์ฒด๊ฐ ๊ณ ์ ์กฐ๋ฆฝ๋์ด ํ์ ์ผ๊ธฐ์์ด์ ๊ต์ ํ๊ณ , ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋ฉธ ์ ์์คํ ์ด ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์๋ ์ ง๋ค์ด(Shutdown)๋๋๋ก ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ์ต๋๋ค. ์ด ์๊ฐ์ ์ ๋ฐ ์ ์ด ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ธ๊ฐ ์ธํฌ์ฃผ ํ๊ฒฝ์์ ์ ์ ์ฒด์ ์์ ์ ์ผ๋ก ์ฝ์ ๋ ์ดํ์๋ 2๋ ์ด ๋๋ ์ฅ๊ธฐ ์ถ์ ๊ธฐ๊ฐ ๋์ ์์์ฑ ์คํํ๊น ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์๋ฏธํ๊ฒ ์ฐจ๋จํ๋ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. 3. ์ด์ํ Little Prince ๊ฐ์ธํธ์ ์ฑ๊ธ AAV ๋ฒกํฐ ์ด์์ ํตํ ํํํ ์ญ์ ์๋๋ก ๋์ฑ์ด ์ฐ๊ตฌํ์ PRINCE์ ์ค๊ณ ์๋ฆฌ๋ฅผ ํฌ๋ฆฌ์คํผ-์นด์ค9์์ ํ๋ผ์ ํธ์ง๊ธฐ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ, ๋๋ ธ ๋ฐฐ๋ฌ ์ฒด๊ณ์ ์ต์ ํ๋ ์ด์ํ ํต์ฐ ๊ฐ์์ธ Little Prince ํ๋ซํผ์ผ๋ก ํ์ฅ ์ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ํ์ฌ ์ฉ๋์ด ๊ทน๋๋ก ์ ํ๋ ๋จ์ผ ์๋ฐ๋ ธ๊ด๋ จ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(Single AAV) ๋ฒกํฐ ๋ฐฑ๋ณธ ๋ด์ Little Prince ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ฐ์ธํธ ์ ๋ฐ์ ๋ฌด๊ฒฐํ๊ฒ ํจํค์งํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ์ธ๊ฐํ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ ์ฒด๋ด์ ํ์ ํฌ์ฌํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ณ ์ฝ๋ ์คํ ๋กคํ์ฆ(Hypercholesterolemia) ๊ตฐ์์๋ ํ์ฒญ ์ด ์ฝ๋ ์คํ ๋กค์ด ํ๊ท 45%, ์ ๋ฐ๋ ์ง๋จ๋ฐฑ ์ฝ๋ ์คํ ๋กค(LDL-C)์ด 47% ํํฅ ํด๋จํ๋๋ ๋์ฌ ๋ณต์๋ ฅ์ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. ๋์์ ์ ์ํ๊ด์ฑ ์ฐ๋ น ๊ด๋ จ ํฉ๋ฐ๋ณ์ฑ(AMD) ๋ชจ๋ธ์์๋ ์๊ตฌ ๋ง๋ง ์กฐ์ง ๋ด ๋ณ๋ณ ํฌ๊ธฐ์ ํ๊ด ๋์ ์ ํจ ๋ฉด์ ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๊ฐ์์ํค๋ ์น๋ฃ ์ข ์ฐฉ์ง๋ฅผ ์ต์ข ๊ท๋ช ํ์ต๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์๊ฐ-๊ณต๊ฐ ์ ์ดํ ์ ์ ์ฒด ์์ง๋์ด๋ง ํ์ค ํ๋ฆฝ ๋ณธ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ์กฐ์จ ๋ฐ ์ฝ๋ฌผ๋ํํ(PK/PD) ํตํฉ ์ ์ด ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ ์์ ์ฑ ๊ท๊ฒฉ์ ์ฌํ ๋ชจ๋ํฐ๋ง์์ '์ฒด๋ด ํ์ฑ ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๊ฐ์ญ ์์คํ '์ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ต๋๋ค. ์๋ถ์ ์ ๋์ ์ ํฌ์ฌ ์ฉ๋๊ณผ ์๊ฐ์ ํ์ค๋ฅผ ์กฐ์จํจ์ ๋ฐ๋ผ ํ์ ์ธํฌ ๋ด ํธ์ง ํจ์จ์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ(In silico) ๊ณต๊ฐ์์ ์ค์๊ฐ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ์ ์ดํ๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ ๊ณตํ์ ํด์๋ฅผ ์๋ฆฝํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํ๋ฆฝ๋ Little Prince์ ๊ตฌ์กฐ ์ญํ ์์น๋ ํฅํ ๋ง์ฑ ์งํ ์น๋ฃ์ IND ํ๊ฐ ๋ผ์ธ์์ CMC(ํํยท์ ์กฐยทํ์ง๊ด๋ฆฌ) ์ ํจ ์๊ณ๊ฐ์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ์์ ์ฑ ๋ณด์ ํ ํต์ฐ ๊ฐ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ ์ ์ฒด ๊ณตํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ฐ์ ๊ณผ ๋ง์ฑ ๋์น์ฑ ์งํ ์น๋ฃํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํ์ ์ฒด๋ด์์ PCSK9์ด๋ VEGF ์ ์ ์๋ฅผ ์๊ตฌ ๊ต์ ํ๋ ๊ณผ์ ์ค์ ๋ฐ์ํ๋ ์ผ์์ฒด ํ์ฐ ๋ฐ ์ํ ๋ณ์ด ์ ๋ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๊ฐ์ญ์ ์ฝ๋ฌผ ์ฐจ๋จ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ , ์์ท ํฌ์ฌ ํ ์๋ถ์ ์์ฝ ๋ณต์ฉ๋ง์ผ๋ก ์น๋ฃ ๊ธฐ๊ฐ์ ํ์ ์กฐ์จํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ๊ฐ์(CGT)์ ์์ฒด ๋ด ์ ํจ์ฑ ๋ฐ ์์ ์ฑ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋จ์ผ AAV ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ชจ๋ ๊ฐ์ธํธ๊ฐ ๋ด์ ๋๋ Little Prince์ ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ํน์ฑ์ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ณต์กํ ๋ค์ค ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์์ก ์ฒด๊ณ์ ์ ์กฐ ๋จ๊ฐ(COGS) ์ฅ๋ฒฝ์ ํํํ๊ณ ๋ชฉ์ ์ฅ๊ธฐ๋ก์ ์์ก ์๋๋ก ์ ๊ฐ์ ์ต์ ํํ๋ ํ๋ซํผ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ๊ณ ์ฝ๋ ์คํ ๋กคํ์ฆ ๋ฐ ํฉ๋ฐ๋ณ์ฑ ํ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ์ฒด๋ด ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ์จ์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ฐ์ด๋ RNA ์์กด ์๊ณ๊ฐ์ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผํจ์ผ๋ก์จ ์ฅ๊ธฐ ๋ ์ฑ ์ค์ฝ์ด๋ง์ ์์์ฑ ๋ถ์์ฉ ํ๋ฝ๋ฅ ์ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ IND ๋ฐ ๊ธด๊ธ์ฌ์ฉ์น์ธ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
NEJM๐ค AI ์์ฝ๋ฆฌ์์ข ์ถ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ํด์ : ํ์ ์ ๋ ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ(HSC) ex-vivo CTNS ์ ์ ์ ์ด์ ์ํคํ ์ฒ๊ฐ ๊ท๋ช ํ ์์คํด์ฆ(Cystinosis)์ ์ฅ๊ธฐ ์กฐ์ง ๊ธฐ๋ฅ ํ๋ณต ๋์ญํ
1. ๋ฆฌ์์ข ์์ก์ฒด ๊ฒฐ์์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ณ๋ชฉ๊ณผ ์ ์ ๋์ฆ์๋ฒ์ ์์์ ์ฌ๊ฐ์ง๋ ์์คํด์ฆ(Cystinosis)์ ๋ฆฌ์์ข ๋ง์ ์์คํด ์์ก ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ํธํํ๋ CTNS ์ ์ ์์ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ก ์ธํด ๋ฐ์ํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๋จ์ผ ์ ์ ์์ฑ ๋์ฌ ์งํ์ ๋๋ค. ์ธํฌ ๋ด์์ ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ ๋์ฌ ํ ๋ฐฐ์ถ๋์ง ๋ชปํ ์์คํด(Cystine)์ด ๊ฒฐ์ ์ ํ์ฑํ๋ฉฐ ์ ์ ๋ฆฌ์์ข ๋ด๋ถ์ ์ถ์ (Lysosomal storage)๋จ์ ๋ฐ๋ผ, ์ ์ฅ ๊ทผ์์ธํฌ์ ํฌ์ฝ๋ ์ฆํ๊ตฐ์ ์ ๋ฐํด ๋ง๊ธฐ ์ ๋ถ์ (ESRD)์ ๊ฐ์ํํ๊ณ ๊ฐ๋ง์ ์์ ์ฒด ๊ฒฐ์ ์นจ์ฐฉ์ผ๋ก ์ธํ ์๋ ฅ ์์ค์ ์ข ์ฐฉ์ง๋ก ๋๋ผ์ด๋ธํฉ๋๋ค. ๊ธฐ์ฑ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ธ ์์คํ ์๋ฏผ(Cysteamine) ํฌ์ฌ๋ ๋ฆฌ์์ข ๋ด ์์คํด ๋๋๋ฅผ ๋ถ๋ถ์ ์ผ๋ก ๋ฎ์ถ๋ ๋์ฆ์ ์ํ์ ๊ทธ์ณ, ์ ์ ์กฐ์ง์ ํดํ์ฑ ์์ ์๋คํฑ์ค๋ฅผ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ์ฐจ๋จํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ๊ณผ ์ ์ ์ฒด ์ํ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๋จ๊ฒจ๋๊ณ ์์์ต๋๋ค. 2. ex-vivo ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ ์์ง๋์ด๋ง ํ๋ ์์ํฌ: ์ ๋ ์ฑ ๋ฒกํฐ ๋ฐ CRISPR ์ ๋ํ CTNS ๊ฐ์ธํธ ์ด์ ์ง๋ 5์ 28์ผ New England Journal of Medicine(NEJM)์ ์ ๊ฒฉ ๋ฐํ๋ ๋ณธ ์์ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ ์ ๊ฒฐํจ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ๊ธฐ ์ํด 'ํ์ ์ ๋ ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ(Hematopoietic Stem Cells, HSCs) ๊ธฐ๋ฐ ex-vivo ์ ์ ์ ์น๋ฃ ํ๋ซํผ'์ ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ํ์์ ๊ณจ์๋ ๋ง์ดํ์ก์์ ๋ถ๋ฆฌํ ์ธํฌ ์ ๋ CD34^+ ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ ๊ตฐ์ ์์งํ ๋ค, ์ธ๊ฐ ๋ค์ดํฐ๋ธ CTNS ์ ์ ์ ์ ์ ์นด์ธํธ๋ฅผ ํ์ฌํ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ ์ฑ ๋ ํฐ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ๋ฅผ ์ฃผ์ ํ์ต๋๋ค. ์ด ๊ณผ์ ์์ ์ ์ ์ฒด ์ฝ์ ๋์ฐ๋ณ์ด(Insertional mutagenesis) ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์๋ฒฝํ ํํฐ๋งํ๊ธฐ ์ํด, ์์ ์ง๋(Safe Harbor Loci) ์ขํ๋ฅผ ํ์ ์ง์ ํ๋ CRISPR ๋ณด์กฐ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ซํผ์ ๋ณ์ฉ ๊ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ HSC ๊ฒ๋ ์ํคํ ์ฒ์ ๋ฐํ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ํ๋ณดํ์ต๋๋ค. 3. ๋์์ธํฌ ๋ถํ ๊ฒฝ์ ๋๋ ธํฐ๋(Tunneling Nanotubes) ๊ธฐ๋ฐ ์กฐ์ง ๋ด ์์คํด ๊ฒฐ์ ์๊ฑฐ ์๋๋ก ์ค์ฆ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์์ ๋ณด์ ๋ HSC ๋ณตํฉ์ฒด๋ฅผ ํ์ ์ฒด๋ด๋ก ์ฌ์ด์ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ณจ์์ ์์ฐฉ(Engraftment)๋ ์ค๊ธฐ์ธํฌ๋ค์ด ์ ์ ์ํ๊ณ๋ฅผ ํ๊ณ ํ๋ฅด๋ฉฐ ์ ์ฅ๊ณผ ์๊ตฌ ์กฐ์ง ๋ด๋ถ๋ก ์นจ์ค, 'CTNS ๋ฐํ ๋์์ธํฌ(Macrophages) ๋ฐ ์์ง์์ธํฌ ๊ตฌํ'์ผ๋ก ๋ฌด๊ฒฐํ ์ธํฌ ๋ถํ๋ฅผ ๋ฌ์ฑํ์ต๋๋ค. ์ด ์น๋ฃ ์ํคํ ์ฒ์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฐฑ๋ฏธ๋ ์์ฒด ๋ด ์ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ ๋ฌ ๊ธฐ์ ์ธ '๋๋ ธํฐ๋ ๊ตฌ์กฐ(Tunneling Nanotubes, TNTs)'์ ํ์ฑ์ ๋๋ค. ์ ์ ์ ์น๋ฃ๋ ๋์์ธํฌ๋ค์ด CTNS ๊ฒฐ์ ํ์ ์ธํฌ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๋๋ ธ ๊ฐ๋ฅ ํต๋ก๋ฅผ ์ฐ๊ฒฐํ์ฌ ์ ์ SynGAPํ ์์ก์ฒด ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฐ ๋ฆฌ์์ข์ ์ํ ์ ์ด(Intercellular transfer)์ํค๋ ๋์ญํ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ค์ฆํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด ์์ก ์๋๋ก ํ์ฑํ๋ ์ ์ ์ฅ๊ธฐ ๋ด ์์คํด ์ถ์ ๋์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๊ธ๊ฐ์์ผฐ์ผ๋ฉฐ, ์ฌํ ์ฌ๋ฉธ ๋จ๊ณ์ ์ง์ ํ๋ ์ ์ฅ ์ฌ๊ตฌ์ฒด ์ธํฌ์ ๊ฐ๋ง ์ํผ ์กฐ์ง์ ๊ฐ์ญ์ ๊ธฐ๋ฅ ๋ณต์(Functional rescue) ์์ ์ข ์ฐฉ์ง๋ฅผ ๋ฌด๊ฒฐํ๊ฒ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. 4. ๋จ์ผ ์ ์ ์์ฑ ๋์ฌ ์งํ ์น๋ฃ ํ์ค์ ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ๋ฐ ์ธํฌยท์ ์ ์ ์น๋ฃ์ (CGT) ์ธํ๊ฐ ๊ท๊ฒฉํ ๋ณธ ์ ์ฐ ์ ์ ์ฒด ๊ณตํ ๋ฐ ์์ ํ์กํ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ๊ธ๋ก๋ฒ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐ์ด์ค ์์ฝํ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํต์ฐ ์น๋ฃ์ ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๋ ๋๋จํ ํ๊ดด์ ์ ๋๋ค. ํฌ๊ท ๋ง์ฑ ๋์ฌ ์งํ์ ์ผ์ด ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ 'ํ์์ ๊ฑธ์น ์ฝ๋ฌผ ๋ณต์ฉ ๋ฐ ํํ์ ๋๋ ์ ์ด'์์ '์์ท ํฌ์ฌ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ธํฌ ๋ถํํ ์ ์ ์ฒด ๋ณต๊ตฌ(Systemic cell-differentiation rescue)' ํจ๋ฌ๋ค์์ผ๋ก ์ ๋ฉด ์ ํ์์ผฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์์ ์ํ ์ถ์ ์ค์ฝ์ด๋ง ๋์ ์ฅ๊ธฐ ์กฐํ๊ณ ์ฌ์ ์์ ์ฑ๊ณผ ์์ฒด ๋ด ์ฒญ์ ์ฝ๋ฌผ๋ํํ(PK/PD) ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ด ์ ์ฆ๋จ์ ๋ฐ๋ผ, ํฅํ ํ๋ธ๋ฆฌ๋ณ(Fabry disease), ๊ณ ์ ๋ณ ๋ฑ ๋ค๋ฅธ ์ ์ ์ฑ ๋ฆฌ์์ข ์ถ์ ์งํ(LSD) ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ต์ ํํ๋ ํต์ฌ ๋ ์ ์ ํด์๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. ์ด๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด(FDA, EMA ๋ฑ)์ ์ฐจ์ธ๋ ex-vivo CRISPR ๊ฒฐํฉ ์ ์ ์ ๋์ฒด ์๋ฒ IND ์น์ธ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ท๊ฒฉํํ๊ณ ๊ฐ๋ฐ ๋ฆฌ๋ ํ์์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ์์ถํ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ฌ์ ์ ์ ํ์ ์ต๋ ๋์ ์ธ '๊ณจ์ ์ ๋ ๋ถํ ์ธํฌ๊ฐ ์ด๋ป๊ฒ ์ค์ถ ์ฅ๋ฒฝ์ ์ฐํํ์ฌ ์๊ฒฉ ์ฅ๊ธฐ ์กฐ์ง ์ธํฌ์ ๋ฏธ์ธ ๋ถ์ ๋ณํ์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์น์ ํ๋๊ฐ'๋ฅผ ๋๊ท๋ชจ ์์ ์ฝํธํธ ๊ฒ์ฆ์ ํตํด ์ํ์ ์ผ๋ก ์ ๋ ์ค์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ ๊ฒ์์ฒด์ธ์ R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. HSC ์ธํฌ ํฌ์ฌ๋ ๋๋น ์ ์ฅ ์ฌ๊ตฌ์ฒด ์ฌ๊ณผ์จ(eGFR) ๋ณต์ ๊ณก์ ๋ฒกํฐ์ TNT ํ์ฑ ์นํ๋ ํ ์ ์์๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ex-vivo ์ ์ ์ ๊ฐ์ ์ต์ ํ ํํฉ๋ฌผ ์ค๊ณ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ํ์ ์ ๋ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค ๊ธฐ๋ฐ ํฌ๊ท ๋ง์ฑ ์งํ ์ํ ์์ธก ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๋ถ์ ์ค๊ณ ํด์๋๋ฅผ ์ธ๊ณ ์ต๊ณ ์คํ์ผ๋ก ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ ์ ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
NEJM๐ค AI ์์ฝ1ํ์ฑ ์์ฒด ๋ด(In Vivo) ๊ฒ๋ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ: ์๋ฐ๋ ๋ฒ ์ด์ค ํธ์ง๊ธฐ(ABE) ํ์ฌ VERVE-102 ํ๋ซํผ์ด ๊ท๋ช ํ ๊ฐ์ธํฌ ํน์ด์ PCSK9 ์๊ตฌ ์นจ๋ฌต ๊ธฐ์
1. ๊ณ ์งํ์ฆ ์ฝ๋ฌผ ์์๋์ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ๊ณผ ์ฃผ๊ธฐ์ ๋จํด๋ก ํญ์ฒด ํฌ์ฌ ์ฒด๊ณ์ ํ๊ณ ์ฌํ๊ด ์งํ(CVD)์ ๋ ๋ฆฝ์ ์ํ ์ธ์์ธ ๊ณ ์งํ์ฆ(Hypercholesterolemia)์ ํ์ค ์ ๋ฐ๋์ง์ง๋จ๋ฐฑ์ง ์ฝ๋ ์คํ ๋กค(LDL-C)์ ์ง์์ ์ธ ์ถ์ ์ ํตํด ์ฃฝ์๋๋งฅ๊ฒฝํ์ฆ์ ์ ๋ฐํฉ๋๋ค. ๊ฐ์ธํฌ ํ๋ฉด์ LDL ์์ฉ์ฒด(LDLR)๋ฅผ ๋ถํดํ์ฌ ํ์ค LDL-C ๋๋๋ฅผ ํญ์ฆ์ํค๋ ๋ง์คํฐ ์กฐ์ ์ PCSK9 ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ต์ ํ๊ธฐ ์ํด ๊ธฐ์ฑ ๋จํด๋ก ํญ์ฒด(Evolocumab ๋ฑ) ๋ฐ siRNA(Inclisiran) ํ์ดํ๋ผ์ธ์ด ๊ฐ๋๋์ด ์์ผ๋, ์ด๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ต๋๋ค. ํ์๊ฐ ํ์์ ๊ฑธ์ณ ์์ฃผ~์๊ฐ์ ์ฃผ๊ธฐ๋ก ๊ณ ๊ฐ์ ์ฃผ์ฌ์ ๋ฅผ ์ ๊ธฐ ํฌ์ฌ๋ฐ์์ผ ํ๋ ๊ทน์ฌํ ์ฝ๋ฌผ ์์๋(Adherence) ์ฅ๋ฒฝ๊ณผ ๋ง์ฑ์ ์๋ฃ ๋น์ฉ ํญ์ฃผ๋ ์ง๋จ ๋ฉด์ญํ์ ๋ฐฉ์ด๋ฒฝ ์๋ฆฝ์ ๊ฐ๋ก๋ง๋ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์์ต๋๋ค. 2. VERVE-102 ์ํคํ ์ฒ: GalNAc-LNP ์ ๋ฌ์ฒด ๊ธฐ๋ฐ ์๋ฐ๋ ๋ฒ ์ด์ค ํธ์ง๊ธฐ(ABE)์ ๊ฐ ์งํฅ์ฑ ์์ก ์ง๋ 5์ ์์ ์ง์ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ๊ณต๊ฐ๋ VERVE-102๋ ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ ์ฌํ ์ต์ ์์ '์์ธ ์ ์ ์ ์๊ตฌ ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋ง'์ผ๋ก ์ ๋ฉด ์ ํํ๊ธฐ ์ํด ์๋ฐ๋ ๋ฒ ์ด์ค ํธ์ง๊ธฐ(Adenine Base Editor, ABE) ์์ฐ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ DNA ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ(DSB)์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ฆฌ์คํฌ๋ฅผ ์์ฒ ํํผํ๊ธฐ ์ํด, ๊ฐ์ด๋ RNA(gRNA)์ Cas9 ๋์นด์ (nCas9)-์๋ฐ๋ ธ์ ํ์๋ฏธ๋ ธํจ์(Deaminase) ๋ณตํฉ์ฒด๋ฅผ ์ค๊ณํ์ต๋๋ค. ์ด ํ์ด๋ก๋๋ฅผ ๊ฐ์ธํฌ ํ๋ฉด์ ์์์๋ก๊ธ๋ฃจ์ฝํ๋กํ ์ธ ์์ฉ์ฒด(ASGPR)์ ํ์ ๊ฒฐํฉํ๋ GalNAc ๋ฆฌํฌ์๋ง ๋๋ ธ์ ์(GalNAc-LNP) ๋ฐฑ๋ณธ์ ์บก์ํํ์ฌ ์์ฒด ๋ด(in vivo) ์ ์ ์ํ๊ณ์ ๋จํ ํฌ์ฌํ์ต๋๋ค. 3. ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ์นํ(A-to-G)์ ํตํ ์คํ๋ผ์ด์ค ๋ถ์ ๋ณํ ๋ฐ LDL-C ์์น ๋์ญํ์ ๊ธ๊ฐ ์ค์ฆ ๊ฐ ์ค์ง ์กฐ์ง์ ์์ฐฉํ VERVE-102 ์์คํ ์ PCSK9 ์ ์ ์ ์์ด ๋ด์ ํ์ ๊ตฌ์ญ์ ํ์ํ์ฌ, DNA ํ๊ดด ์์ด ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ์๋ฐ๋(A)์ ๊ตฌ์๋(G)์ผ๋ก ์ ๋ฐ ์นํํ๋ ๊ณตํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ฆ๋ช ํ์ต๋๋ค. ์ด ๊ณ ํด์๋ ์ผ๊ธฐ ๊ต์ ์ PCSK9 ์ ์ฌ์ฒด(mRNA)์ ์ ์์ ์ธ ์คํ๋ผ์ด์ฑ ๊ณผ์ ์ ์๊ตฌ ๋ฐฉํดํ์ฌ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฒ์ญ(Translation kinetics) ์์ฒด๋ฅผ ์์ฒ ์ฐจ๋จํ์ต๋๋ค. ์ธ๊ฐ ๋์ ์์ 1์ ์ ๋จ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๊ฒฐ๊ณผ, ๋จํ ํฌ์ฌ ํ 6๊ฐ์๊ฐ ๊ฐ ์กฐ์ง ๋ด ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ํจ์จ์ 45% ์ด์ ๊ณ ์ ๋ณด์กด๋์์ผ๋ฉฐ, ํ๋ฅ์ ํ์ค PCSK9 ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฐํ๋ ํ์ฐ๊ณผ ์ฐ๋๋์ด LDL ์ฝ๋ ์คํ ๋กค ์์น๊ฐ ๊ธฐ์ ์ ๋๋น ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๊ธ๊ฐํ๋ ์ง์ ์ ์ธ ์์ ์ข ์ฐฉ์ง(Clinical Endpoint) ์ ํจ์ฑ์ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. 4. ์์ท(One-Shot) ๋ง์ฑ์งํ ์น๋ฃ ํ์ค ์๋ฆฝ ๋ฐ ์ํผ์ ๋ ํธ์ง ์ธํ๊ฐ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ ๊ท๊ฒฉํ ๋ณธ ์์ฒด ๋ด ์ผ๊ธฐ ํธ์ง ๋ฐ LNP ์์ก ์ํ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค ์ ์ฝ ์ฐ์ ๊ณผ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํต์ฐ ์น๋ฃ์ ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๋ ๋งค์ฐ ๋ ๋ณด์ ์ ๋๋ค. ๋ง์ฑ ๋์ฌ ์งํ์ ๊ด๋ฆฌ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ '๋งค์ผ ์ฝ๋ฌผ์ ๋ณต์ฉํ๋ ํํ์ ์ ์ด'์์ '์์ท ํฌ์ฌ๋ฅผ ํตํ ์๊ตฌ์ ์ ์ ํ ๊ฑฐ์ธ(Permanent gene silencing)' ํจ๋ฌ๋ค์์ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์์ 6๊ฐ์ ์ถ์ ๊ด์ฐฐ ๋์ ํํ์ ํธ์ง(Off-target)์ ์ํ ์ ์ ๋ ์ฑ์ด๋ ์ ์ ์ฑ ๋ฉด์ญ์์ฑ ๋ถ์์ฉ ๋ ธ์ด์ฆ๊ฐ ์ ๋กํ๋จ์ ๋ฐ๋ผ, ํฅํ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด(FDA, EMA ๋ฑ)์ ์ฐจ์ธ๋ ์ผ๊ธฐ ๊ต์ ์น๋ฃ์ IND ์น์ธ ์ ํ์์ ์ธ ์ฅ๊ธฐ ์์ ์ฑ ์งํ๋ฅผ ์ ๋ฆฝํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ฌํ๊ด ์งํ ๋ค์ ์ ์ ์ํ ์ค์ฝ์ด(PRS) ์๋ฅ ์ ์ ์๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ๋ ๋ ๋ฆฝ์ ๊ธฐ์ ํด์์ด์, ๋ค๋ฅธ ๋ง์ฑ ๋์น์ฑ ์งํ ์น๋ฃ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ฐ๋ฐ ๋ฆฌ๋ ํ์์ ํ์ ์ ์ผ๋ก ์์ถํ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์๋ฐฉ ์ํ์ ์ต๋ ๋์ ์ธ '๋ง์ฑ ์งํ ์ ๋ฐ ์ธ์์ ํ์ฒ์ ๊ด๋ฆฌ ๊ฐ๋ณ์ฑ๊ณผ ์ฝ๋ฌผ ์ค๋จ ์ ๋ฐ์ํ๋ ๋ฐ๋์ฑ ํํํ ๋ ธ์ด์ฆ'๋ฅผ ์์ฒด ๋ด ์ ๋ฐ ์ผ๊ธฐ ํธ์ง ๊ธฐ๋ฒ์ ํตํด ์์ ๋ ๋ฒจ์์ ์ํ์ ์ผ๋ก ์ ๋ ์ค์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ [- ์๋ช ์ ์ฝ๋] R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. LNP ๋ฆฌ๊ฐ๋ ๋ฐ๋์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ฐ ์กฐ์ง ์์ฒด ๋ด ๋ถํฌ(Biodistribution) ํ ์์ ์ผ๊ธฐ ์์ด ์ฃผ๋ณ ๊ฐ๋ฐฉ ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ๊ณ ํจ์จ ์ ๋ฌ์ฒด ํฉ์ฑ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ๋น ๋ฐ์ดํฐ ๊ธฐ๋ฐ ๋ค์ ์ ์ ์ํ ์ค์ฝ์ด(PRS) ๋ณด์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๋ถ์ ์ค๊ณ ํด์๋๋ฅผ ์ธ๊ณ ์ต๊ณ ์คํ์ผ๋ก ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ ์ ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Discover oncology๐ค AI ์์ฝ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(TME) ๋ด ์ํ์ ์ ์ ์ ์ด ์ฅ๋ฒฝ์ ํด์ : ์ธ์์ฒด(Exosome) ๋งค๊ฐ ํ์ ์ฌ RNA ์กฐ์ ๋คํธ์ํฌ ์ฐจ๋จ ๋ฐ ์์ฒด ์ ํฉ์ฑ ์์ง๋์ด๋ง ๊ธฐ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ข ์ํ ์ํคํ ์ฒ
1. ์ธํฌ ๊ฐ ์ํธ์์ฉ์ ์ ์ ์ ๊ต๋ ๋ณ๋ชฉ๊ณผ ์ธ์์ฒด ์นด๊ณ (Cargo) ๋งค๊ฐ ํ์ ์ฌ ์กฐ์ ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋ ์ ์ฑ ์ข ์์ ๋จ์ํ ์์ธํฌ ๊ณ ์ ์ ์ฆ์์ ๋์ด, ์ฃผ๋ณ ๊ธฐ์ง ์ธํฌ ๋ฐ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ๋ค๊ณผ์ ๋์์๋ ๋ถ์ ์๊ทธ๋๋ง ํฌ๋ก์คํ ํฌ๋ฅผ ํตํด ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(Tumor Microenvironment, TME)์ ์์ ์๊ฒ ์ ๋ฆฌํ๊ฒ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์ํ์ ์ ์ ์ ๋ณด ์ ์ด์ ์ค์ฌ์๋ $30\sim150\text{ nm}$ ์คํํธ๋ผ์ ๋๋ ธ ์ํฌ์ฒด์ธ ์ธ์์ฒด(Exosome)๊ฐ ์กด์ฌํฉ๋๋ค. ์ข ์ ์ ๋ ์ธ์์ฒด๋ ๋ด๋ถ์ ๋ง์ดํฌ๋กRNA(miRNA), ๊ธธ๊ฑฐ๋ฆฌ๋น์์ฝ๋ฉRNA(lncRNA), ์ํRNA(circRNA), ๋ฉ์ ์ RNA(mRNA) ๋ฑ ํ์ฑ ์ํผ์ ๋คํฑ ์นด๊ณ ๋ฅผ ํ์ฌํ์ฌ ํ์ ์ธํฌ์ ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ํ์ ์ฌ ๋ ๋ฒจ(Post-transcriptional level)์์ ์๊ฒฉ ์ ์ดํฉ๋๋ค. mRNA ๋ถํด ์ ๋, ๋ฒ์ญ ์ต์ , ๋์ฒด ์คํ๋ผ์ด์ฑ(Alternative splicing) ๊ต๋ ๋ฐ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋ง์ ์ด์งํ์ฌ ํ๊ด ์ ์, ์ ์ด, ๋ฉด์ญ ํํผ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ฝ๋ฌผ ์ ํญ์ฑ(Drug resistance)์ ์ฌ๋ฐฉ์ผ๋ก ํ์ฐ์ํค๋ ์ด ๊ธฐ์ ์ ๊ธฐ์กด ํญ์ ์๋ฒ์ด ์ข ์์ ๋์ ์งํ๋ฅผ ๋ง์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์์ต๋๋ค. 2. ์ธ์์ฒด ํต์ ๋ง์ ๋ค์ฐจ์ ์ฐจ๋จ ํ์ดํ๋ผ์ธ: ๋ฐ์ยท๋ฐฉ์ถ ์ต์ ์์ Cas13 RNA ํธ์ง๊น์ง ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ธํฌ ๊ฐ์ ์ ์ฑ ๋ถ์ ํต์ ๋ง์ ์์ฒ ์ฐจ๋จํ๊ธฐ ์ํด ์ธ์์ฒด์ ๋ฐ์ด์ค์ ๋ค์์ค(Biogenesis) ๋จ๊ณ๋ถํฐ ์์ก ๊ฒฝ๋ก ์ ๋ฐ์ ์ธ๊ณต์ ์ผ๋ก ๊ณ์ธต ์ฌ๊ณผํ๋ ํตํฉ ์ฐจ๋จ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์ ๋ฆฝํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ GW4869 ํํฉ๋ฌผ ๋ฐ Rab GTPases ์ ์ด ์ธ์๋ฅผ ๊ฐ๋ํ์ฌ ์ธ์์ฒด์ ์ธํฌ ๋ด ์์ฑ๊ณผ ๋ง ์ตํฉ ๋ฐฉ์ถ ํ๋ก์ธ์ค๋ฅผ ํต๊ณํ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์์ค์ผ๋ก ํด๋จํํ์ต๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ํ์ ์ธํฌ๋ก์ ํก์(Uptake) ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ฐจ๋จํ๊ณ , ์ด๋ฏธ ๋ฐฉ์ถ๋ ์ธ์์ฒด ๋ด๋ถ์ ํต์ฌ ์ ์ ์ ์ฒด ์ฝ๋๋ฅผ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์ํฐ์ผ์ค ์ฌ๋ฆฌ๊ณ ๋ดํด๋ ์คํฐ๋(ASO), RNA ๊ฐ์ญ(RNAi), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ฐจ์ธ๋ RNA ์ ๋ฐ ํ๊น ์ ์ ์ ๊ฐ์์ธ CRISPR/Cas13 ๋ถ์ ๊ตฌ์กฐ์ฒด๋ฅผ ์ ๋ฉด ์ด์ํ์ต๋๋ค. ์ด ๋ค์ค ๋ด์ ํ๋กํ ์ฝ์ ํ๋ฅ์ ํต์ฌ ์ข ์ ์ ๋ ์ ํธ๊ณ์ธ PI3K/AKT, JAK/STAT, Wnt/beta-catenin ๊ฒฝ๋ก์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์นจ๋ฌต์ ์ ๋ํ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ๊ณตํ์ ํด์๊ฐ ๋์์ต๋๋ค. 3. ์์ฒด ์ ํฉ์ฑ ์์ง๋์ด๋ง ์ธ์์ฒด ์ํคํ ์ฒ: ๊ธฐ์ง ์ธํฌ ๋ณํ ์ฐจ๋จ ๋ฐ ๋ฉด์ญ ์ต์ ํ๊ฒฝ ์ญ์ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ค์ (Translational) ์ํ์ ๋ฐฑ๋ฏธ๋ ์ญ๋ฐ์์ ์ผ๋ก ์ธ์์ฒด์ ์ฒ์ฐ ๋๋ ธ ์บ๋ฆฌ์ด ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ์ฌ ๊ณ ํจ์จ ์์ฒด ์ ํฉ์ฑ ์ฝ๋ฌผ ์ ๋ฌ ์์คํ (DDS)์ผ๋ก ํฉ์ฑ ์ฌ์ค๊ณํ๋ค๋ ์ ์ ๋๋ค. ์ธ๊ณต ํฉ์ฑ ๋ฆฌํฌ์ข์ด๋ ์ง์ง๋๋ ธ์ ์(LNP)์ ๋ฌ๋ฆฌ, ์์ง๋์ด๋ง๋ ์ธ์์ฒด๋ ๋ด์์ ๋ฉด์ญ ํํผ ํ๋กํ์ผ์ ์ง๋ ์์ฒด ๋ด ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ๊ฐ ๊ทน๋ํ๋๋ฉฐ ํ์ ์งํฅ์ฑ์ด ๋ ๋ณด์ ์ ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด ์ธ๊ณต ์ธ์์ฒด ๋ด๋ถ์ siRNA, miRNA ๋ชจ์ฌ์ฒด, mRNA, CRISPR ๋จ๋ฐฑ์ง ์นด์ธํธ๋ฅผ ๊ณ ๋๋ ํจํค์งํ์ฌ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด๋ถ๋ก ์ ๋ฐ ์ํ ํ์ต๋๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ ์ ์ฌ์ ์์ธํฌ๊ฐ ์๊ด๋ จ ์ฌ์ ์์ธํฌ(CAF)๋ก ์ข ์ ๋ณํ(Transformation)๋๋ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ฐจ๋จํ๊ณ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ฑ M2 ๋์์ธํฌ(M2 Macrophage)์ ๋ถ๊ทนํ(Polarization) ์ญ์น๋ฅผ ์ ๋ฉด ์ญ์ ์์ผฐ์ผ๋ฉฐ, ์ ์ด ์ ํ ๋(Pre-metastatic niche) ํ์ฑ์ ๋ฌด๋ ฅํํ์ฌ ์ต์ข ์ ์ด ์๋๋ก ์ ์๋ฒฝํ ํต์ ํ์ต๋๋ค. 4. ์ ๋ฐ ์ข ์ํ(Precision Oncology) ํ๋ซํผ ์๋ฆฝ ๋ฐ ์ํฐํ๋ผ์ด์ฆ ๊ธ ์ ์กฐ ๊ณต์ ํ์ค ๊ท๊ฒฉํ ๋ณธ ํ์ ์ฌ ์ ์ ์ฒด ์กฐ์ ๋ฐ ์ํฌ์ฒด ์์ง๋์ด๋ง ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๊ฐ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค ์ ์ฝ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ์ธํฌยท์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๋ ๋งค์ฐ ํ๊ดด์ ์ ๋๋ค. ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋จ์ ์ธํฌ ๋ ์ฑ ์ ๋์์ '์ธ์์ฒด ๋งค๊ฐ ์ํ์ ์ ์ ์ ํธ ์ ๋ฌ์ ์ฐจ๋จ ๋ฐ ์ฒ์ฐ ๋ฐ์ด์ค์นฉ ๊ฐ๋'์ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ๋ค๋ง ์์ ์ ์ ๋ฉด ์์ฉํ๋ฅผ ์ํด์๋ ๋๊ท๋ชจ ๊ณ ์๋ ์ ์ ์์ฐ(Large-scale manufacturing), ๋ถ๋ฆฌ ๊ท๊ฒฉํ, ๋ฐ์ด์ค ์์ ์ฑ ํ ์คํธ(Biosafety testing) ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ํํด์ผ ํ๋ ๊ณตํ์ ๊ณผ์ ๊ฐ ์์กดํฉ๋๋ค. ํ์ ์ ๋ ํ์ก ๋ด ์ธ์์ฒด RNA ํ๋กํ์ผ๋ง์ ์ญ์ฐํ์ฌ ์ฝ๋ฌผ ๋ด์ฑ ์์ธก ๋ค์ ์ ์ ์ค์ฝ์ด๋ฅผ ๋์ถํ๊ณ ๋ง์ถคํ ์ต์ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ๋ฅผ ์๋ ๋์์ธํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ข ์ํ SaaS ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ํต์ฌ ๋ฐฑ๋ณธ ์์ฐ์ผ๋ก ๊ฐ๋๋ ํ์ค ๋ ํผ๋ฐ์ค์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ข ์์๋ฌผํ์ ์ต๋ ๋์ ์ธ '์์ธํฌ์ ๊ธฐ์ง ์ธํฌ ๊ฐ์ ๋๋ ธ ์ํฌ์ฒด ๋งค๊ฐ ์ํผ์ ๋คํฑ ๋์ญํ ๋ฐ ํ์ฒ์ ์ฝ๋ฌผ ์ ํญ์ฑ ์ ์ด ํจํด'์ ๋ถ์ ํธ์ง ๋ฐ ํฉ์ฑ ์๋ฌผํ ์ ์ด ๊ธฐ๋ฒ์ ํตํด ์ํ์ ์ผ๋ก ์ ๋ ์ค์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ [- ์๋ช ์ ์ฝ๋] R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. ์ธ์์ฒด ์นด๊ณ ๋ฐ๋์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ค์ด์คํธ๋ฆผ PI3K/AKT ์ ํธ ํ์ฑ ๊ฐ๋ ๋ ๋ฒจ๊ณผ ์ธํฌ ์ ํ๋ณ ํก์(Uptake) ์๋คํฑ์ค ๊ฐ์ค์น ํ๋ ฌ์ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ์ด์ ๋ฐ ์ก์ฒด ์๊ฒ ์ง๋จ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ํ์ ๋ง์ถคํ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐ์ด์ค ๋ฒกํฐ ํฉ์ฑ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ฑฐ์์ ๋ถ์ ์ค๊ณ ํด์๋๋ฅผ ์ธ๊ณ ์ต๊ณ ์คํ์ผ๋ก ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ ์ ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Journal of controlled release : official journal of the Controlled Release Society๐ค AI ์์ฝ์ธํฌ ๋ดยท์ธ์์ ๋ฐํ ๋ฆฌ์ ์ฌ๋ฅ: ํญ๊ท ํฉํฐ๋ ์ ๋ LNP ํ๋ซํผ์ด ๊ท๋ช ํ ์์ฃผ ๋ฐฉ์ด ์นดํ ๋ฆฌ์๋(Cathelicidin) mRNA ๊ธฐ๋ฐ ๋ค์ ๋ด์ฑ ํ๋ ด ์น๋ฃ ์๋๋ก
1. ๋ค์ ๋ด์ฑ(MDR) ๋ฐํ ๋ฆฌ์์ ์ธํฌ ๋ด ์๋ ๋ณ๋ชฉ๊ณผ ๊ธฐ์ฑ ํญ์์ ์น๋ฃ๋ฒฝ์ ํ์ฐ ๊ธ์ฑ ํธํก๊ธฐ ๊ฐ์ผ์ฆ์ ํต์ฌ ์น๋ช ์ธ์์ธ ๋ค์ ๋ด์ฑ(Multidrug-Resistant, MDR) ๋ฐํ ๋ฆฌ์ ํ๋ ด์ ๊ธฐ์ฑ ํํ ํญ์์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ณ ์ฐฉํ๋ ๋ด์ฑ ํ๋ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์ธํด ์์ ํ์ฅ์์ ๊ทน์ฌํ ์น๋ฃ์จ ์ ํ๋ฅผ ์ผ๊ธฐํ๊ณ ์์ต๋๋ค. ํนํ MDR ๊ท ์ฃผ๋ค์ ์์ฃผ ์ธํฌ์ ์ธ๋ถ ์์ญ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ํํฌ ๋์์ธํฌ ๋ฑ ์ธํฌ ๋ด๋ถ(Intracellular)๋ก ์นจํฌํ์ฌ ํฌ์ ์์ฉ์ ํํผํ๊ณ ์จ์ด๋๋ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์ต๋๋ค. ์ธํฌ๋ง ํฌ๊ณผ์ฑ์ด ์ ํ์ ์ธ ๊ธฐ์กด ํญ์์ ๋ก๋ ์ธํฌ ๋ดยท์ธ๋ถ์ ์๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ๋ถํฌํ๋ ๋ฐํ ๋ฆฌ์๋ฅผ ๋์ ํ๊ฒฉํ์ง ๋ชปํด ์ง์์ ์ธ ์ฌ๋ฐ๊ณผ ๊ณผ๋ํ ์ผ์ฆ์ฑ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ(Inflammatory cytokines) ํญ์ฃผ๋ฅผ ์ ๋ฐํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ๊ธ์ฑ ํธํก๊ธฐ ๋ถ์ ํ์์ ์ํ ์ค์ฝ์ด๋ฅผ ํ์ฐ์ํค๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์์ต๋๋ค. 2. ํญ๊ท ํฉํฐ๋ ์ ๋ LNP ์ํคํ ์ฒ: ์นดํ ๋ฆฌ์๋ mRNA์ ํ ์งํฅ์ฑ(Lung-Targeted) ์ ์ฐ ์ค๊ณ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ธํฌ๋ง ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ณ ํ ์กฐ์ง ๋ด๋ถ๋ก ์น๋ฃ์ฉ ํต์ฐ์ ์ ๋ฐ ์ฃผ์ ํ๊ธฐ ์ํด, 'ํญ๊ท ํฉํฐ๋ ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ํ๋ฉด์ ๊ฒฐํฉ๋ ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์(Antimicrobial peptide-derived LNP)' ์์คํ ์ ์ ๋ฆฝํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ ์ ์ํ๊ณ ํฌ์ฌ ์ ๊ฐ ๊ตฌํ์ผ๋ก ์ ๋ฆฌ๋ ๊ธฐ์ฑ LNP์ ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ํ๋ฉด ์ ํ๋ฅผ ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋งํ์ฌ ํ ์กฐ์ง์ ๋ํ ๊ทน๋๋ก ๋์ ๊ฒฐํฉ ์นํ๋๋ฅผ ๋ถ์ฌํ์ต๋๋ค. ์ด ํฉํฐ๋ ์ ๋ LNP ๋ด๋ถ์ ๊ด๋ฒ์ํ ์ด๊ท ํ์ฑ์ ์ง๋ ์์ฃผ ๋ฐฉ์ด ์ธ์ ์นดํ ๋ฆฌ์๋(Cathelicidin) ์ํธํ mRNA๋ฅผ ํจํค์งํ์ฌ ์ ์ ๋จํ ์ฃผ์ฌ ํ๋กํ ์ฝ์ ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ด ๊ณตํ์ ์ต์ ํ๋ LNP๊ฐ ํ์ ์ง์ค ์ถ์ (Pulmonary accumulation)๋ ํ ์ธํฌ๋ง์ ํต๊ณผํ์ฌ ๋ด์์ ์นดํ ๋ฆฌ์๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ตญ์์ ์ผ๋ก ํญ๋ฐ ๋ฐํ์ํค๋ ์ค์ถ์ ์ ๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋์์ต๋๋ค. 3. ์ธํฌ ๋ดยท์ธ ์ํธ ๋ณ์ฉ ์ด๊ท ์๋๋ก (Coordinated Killing Kinetics) ์๋ฆฝ ๋ฐ ์์กด ์ญ์น ์ค์ฆ ํ ์กฐ์ง ๋ด์์ ์๊ฐ ๋ฐํ๋ ์นดํ ๋ฆฌ์๋ ๋ถ๋น ํฉํฐ๋๋ ๋ฐํ ๋ฆฌ์์ ์ธํฌ๋ฒฝ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๋ถ๊ดด์ํค๋ ๊ธฐ์ ์ ์ง๋๊ณ ์์ด, ๊ธฐ์กด ํํ์ ๋ด์ฑ ์ ์ ํ์ ์๋ฒฝํ ๋ฌด๋ ฅํํ์ต๋๋ค. ํนํ ์ธํฌ ๋ด๋ถ์ ์๋์ ์ ๋ ๊ท ์ฃผ์ ์ธํฌ ์ธ๋ถ ๊ฐ์ง์ ์์กดํ๋ ๊ท ์ฃผ๋ฅผ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๋์ ํ๊ฒฉํ๋ '๋ฐฐ์ ๋ ๋ณ์ฉ ์ด๊ท ์๋๋ก (Coordinated killing kinetics)'์ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. MDR ๋ฐํ ๋ฆฌ์์ฑ ํ๋ ด ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ๋์์ผ๋ก ์งํ๋ ์ฑ๋ฆฐ์ง ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๋จํ ํฌ์ฌ๋ง์ผ๋ก ํ ์กฐ์ง ๋ด ์ธ๊ท ๋ถ๋ด(Bacterial burden)์ด ๊ธ๊ฐํ์ผ๋ฉฐ, ์ผ์ฆ์ฑ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ์์น๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ์ ์ดํ์ฌ ํ ์๊ฐ ๋ฉด์ญ ์์์ ๋ฐฉ์ดํ์ต๋๋ค. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก ์คํ ๊ตฐ์ ์์ ์ํ ์ ์ ๋ฐ ์ต์ข ์์กด์จ(Survival velocity)์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํฅ์ํค๋ ๋ฌด๊ฒฐํ ์ ํจ์ฑ์ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. 4. mRNA ๊ธฐ๋ฐ ํญ๊ท ์ (Antimicrobials) ํ์ค ํ๋ฆฝ ๋ฐ ์ธํ๊ฐ ์ ์ ๋ ์ฑ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ ๊ท๊ฒฉํ ๋ณธ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ๋ฐ ํต์ฐ ์์ก ์ํ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๊ฐ ์ฐจ์ธ๋ ๊ฐ์ผ๋ณ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์น๋ฃ์ ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๋ ๋งค์ฐ ๋ ๋ณด์ ์ ๋๋ค. ๋์น์ฑ ๊ฐ์ผ ์งํ์ ์น๋ฃ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ '์ธ์์ ํํฉ๋ฌผ ํญ์์ ํฌ์ฌ'์์ 'LNP ์ ๋ํ ์์ฃผ ๋ฐฉ์ด ํฉํฐ๋(Host defense peptide) ์๊ฐ ๋ฐํ ์ํคํ ์ฒ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ๋ด์ฑ ๊ท ์ฃผ์ ์งํ ์๋๋ณด๋ค ๋น ๋ฅด๊ฒ ํฉ์ฑ gRNA/mRNA ์์ด์ ์ ์ฐ ์ต์ ํํ์ฌ ๋์ํ๋ ์ปดํจํฐ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์ฌ๊ณผ ์์ง์ ํ์ค์ ์ ์ํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ๊ฐ์ผ๋ณ ์น๋ฃ์ IND ์น์ธ ์ ํ์ ๊ท๊ฒฉ์ด ๋ 'ํต์ฐ ๊ธฐ๋ฐ ํญ๊ท ์ ์ ์์ฒด ๋ด ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ ๋ฐ ํ ์กฐ์ง ํฌ๊ณผ ํจ์จ์ฑ' ์งํ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ๊ธ์ฑ ํธํก๊ธฐ ์น๋ฃ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ฐ๋ฐ ๋ฆฌ๋ ํ์์ ํ์ ์ ์ผ๋ก ์์ถํ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ํ๊ธฐยทํธํก๊ธฐ ๊ฐ์ผ ์ํ์ ์ต๋ ๋์ ์ธ '๋ฐํ ๋ฆฌ์์ ํ์ฒ์ ์ฝ๋ฌผ ๋ด์ฑ ํ๋ ์๋คํฑ์ค์ ์์ฃผ ์ธํฌ ๋ด ์๋์ ์ํ ์์์ฑ ์น๋ฃ ๋ ธ์ด์ฆ'๋ฅผ mRNA ๊ฐ์ด๋ ์ธ๊ณต ํฉํฐ๋ LNP ์์ก ์์คํ ์ ์ด ๊ธฐ๋ฒ์ ํตํด ์ํ์ ์ผ๋ก ์ ๋ ์ค์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ [- ์๋ช ์ ์ฝ๋] R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. LNP ํ๋ฉด ์ ํ ๊ฐ์ค์น์ ๋ฐ๋ฅธ ํ ์กฐ์ง ์์ฒด ๋ด ๋ถํฌ(Biodistribution) ํ ์์ ๊ท ์ฃผ๋ณ ์ด๊ท ์์ ์๋์ง ์์น๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ๊ณ ํจ์จ ์กฐ์ง ์งํฅ์ฑ ์ ๋ฌ์ฒด ํฉ์ฑ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ๋น ๋ฐ์ดํฐ ๊ธฐ๋ฐ ๊ฐ์ผ๋ณ ์์ธก ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๋ถ์ ์ค๊ณ ํด์๋๋ฅผ ์ธ๊ณ ์ต๊ณ ์คํ์ผ๋ก ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ ์ ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ๋ค์ธ์ข ์ง๋จ ์ค๋ฏน์ค์ ๋์ ํ: 110๋ง ๋ช ๋ฉ๊ฐ ์์ ์ฐ๊ด ๋ถ์(Exome-Wide Analysis)์ด ๊ท๋ช ํ 209๊ฐ ์ ์ ์ ๋ด ํฌ๊ท ์ฝ๋ฉ ๋ณ์ด์ ์ฐจ์ธ๋ ์ง์ง ๋์ฌ ํ์ ์ญํ
1. ์ ๋ฝ๊ณ ํธํฅ์ ์ ์ ์ฒด ์ฐ๊ตฌ์ ํ๊ณ์ ์์ ๋ฏผ์กฑ ํฌ๊ท ์ฝ๋ฉ ๋ณ์ด(Coding Variant)์ ์ฌ๊ฐ์ง๋ ์ฌํ๊ด ์งํ(CVD)์ ํต์ฌ ๋๋ผ์ด๋ฒ์ธ ํ์ค ์ง์ง(Lipid traits) ๋์ฌ๋ ์๋ง์ ์ ์ ์ ๊ฐ์ค์น์ ํ์ฒ์ ์์ธ์ด ๊ฒฐํฉ๋ ๋ณตํฉ ํํํ์ ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ง๊ธ๊น์ง ์ํ๋ ์ ์ฅ ์ ์ ์ฒด ์ฐ๊ด ๋ถ์(GWAS)์ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ฃผ๋ฅ๊ฐ ์ ๋ฝ๊ณ ์ง๋จ(European ancestry)์ ๊ทน๋จ์ ์ผ๋ก ํธํฅ๋์ด ์์์ต๋๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ์ํ๋ฆฌ์นด๊ณ, ํ์คํจ๋๊ณ, ์์์๊ณ ๋ฑ ์์ ์ธ์ข ๋ด์์ ๊ฐ๋ ฅํ ํํํ ์นจํฌ๋๋ฅผ ์ง๋๋ 'ํฌ๊ท ์ฝ๋ฉ ๋ณ์ด(Rare coding variants)' ๋ฐ ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ธฐ๋ฅ ์์ค(LoF) ๋ณ์ด๋ค์ด ํต๊ณ์ ๊ฒ์ ๋ ฅ ๋ถ์กฑ์ผ๋ก ์ธํด ์์ ํ ๋๋ฝ๋๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด ์์กดํ์ต๋๋ค. ์ ์ ์ ๋ค์์ฑ(Genetic diversity)์ ํ๋ณดํ์ง ๋ชปํ ์ง๋จ ๋ง์ปค๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ธ๊ตฌ ์ง๋จ ์ ๋ฐ์ ๋ค์ ์ ์ ์ํ ์ค์ฝ์ด(PRS) ์์ธก ์ ๋ขฐ๋๋ฅผ ํ์ฐ์ํค๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋์์ต๋๋ค. 2. 110๋ง ๋ช ๋ฉ๊ฐ ์ฝํธํธ ์์ ๋ฐ์ธ๋ฉ: MVP-UKB-AoU ํตํฉ ๋ค์ธ์ข ์ฐ๊ด ๋ถ์ ํ๋ ์์ํฌ ์ง๋ 5์ 25์ผ Nature Genetics์ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ ์ฒด ํ๊ณ์ ๊ทน์ฌํ ์ธ์ข ์ ๋ฐ์ด์ด์ค๋ฅผ ํด์ํ๊ธฐ ์ํด ์ ์ธ๊ณ 1,158,017๋ช ์ด๋ผ๋ ์ ๋ฌดํ๋ฌดํ ๋๊ท๋ชจ ๋ค์ธ์ข ์ฝํธํธ๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ฏธ๊ตญ ๋ณดํ๋ถ์ ๋ฐ๋ฆฌ์ธ ๋ฒ ํฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋จ(Million Veteran Program), ์๊ตญ ๋ฐ์ด์ค๋ฑ ํฌ(UK Biobank), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ฏธ๊ตญ ๊ตญ๋ฆฝ๋ณด๊ฑด์์ ์ฌ์ค๋ธ์ด์ค(All of Us) ๋ฑ ์ธ๊ณ ์ต๊ณ ์คํ์ 3๋ ๋ฉ๊ฐ ๋ฐ์ด์ค๋ฑ ํฌ ์ ์ ์ฒด ์์ฒ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํตํฉ ์ฐ์ฐํ์ต๋๋ค. ๋น์ฝ๋ฉ ์์ญ์ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ํํฐ๋งํ๊ณ ์ค์ ๋จ๋ฐฑ์ง ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ ์์ด์ ๋ณํํ๋ ๊ตฌํ์ ํ์ ํด๋ ํ๊ธฐ ์ํด ์ด๊ณ ํด์๋ '์์ ์ ๋ฐ ์ฐ๊ด ๋ถ์(Exome-Wide Association Study, EWAS)' ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ฐ๋ํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ํตํด ์ธ์ข ๋ณ๋ก ๋ค๋ฅด๊ฒ ์์ฉํ๋ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ํจ๊ณผ ํฌ๊ธฐ(Effect size)์ ์๋ฆฌ์ ๊ฒฐํฉ์ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. 3. 209๊ฐ ์ ์ ์ ๋ด ์ ๊ท ๋ณ์ด ํน์ ๊ณผ 30์ฌ ๊ฐ ์ฐจ์ธ๋ ํ๋ณด ์ฝ๋ฌผ ํ์ (Candidate Drug Target) ์ค์ฆ ๋ฉ๊ฐ ์์ ๋ฐ์ดํฐ ์ธํธ๋ฅผ ๋ค๋ณ๋ ํ๊ท ๋ชจ๋ธ๋ก ์ฌ๊ณผํ ๊ฒฐ๊ณผ, ํ์ค ์ง์ง ํน์ฑ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ดํ๋ 209๊ฐ ํต์ฌ ์ ์ ์(Genes) ์ ๋ฐ์์ ๋ฏธ์ง์ ํฌ๊ท ์ฝ๋ฉ ๋ณ์ด ํซ์คํ์ด ๋๊ฑฐ ๋์ ๋์์ต๋๋ค. ํนํ ์ฐ๊ตฌํ์ APOB, PCSK9 ๋ฑ ๊ธฐ์กด์ ์์ฉํ๋ ์ง์ง ์ ํ์ ํ์ ์ธ์๋, ์ง์ง ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก์ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋งํ๋ 30์ฌ ๊ฐ์ ์ฐจ์ธ๋ ํ๋ณด ์ฝ๋ฌผ ํ์ (Candidate drug targets) ์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์ ์ต์ด๋ก ์ ์ํ์ต๋๋ค. ๋ค์ํ ์ธ์ข ์ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๊ดํตํ์ฌ ๊ฒ์ฆ๋ ์ด ์ ๊ท ์ ์ ์ ์ข์๋ค์ ํน์ ์ธ์ข ์์ ๋ฐ๋ณ๋ฅ ์ด ํญ์ฆํ๋ ๊ณ ์งํ์ฆ ๋ฐ ๋๋งฅ๊ฒฝํ์ฆ์ ์ ์ ์ ์ธ๊ณผ์ฑ์ ์ค๋ช ํ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์๋ฌผ๋ฌผ๋ฆฌํ์ ๋ ผ๊ฑฐ๊ฐ ๋์์ต๋๋ค. 4. ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค์ธ์ข ์ ๋ฐ ์ํ ํ๋ซํผ ์๋ฆฝ ๋ฐ ์ ์ฝ R&D ์์ ๊ฒ์ฆ ํ์๋ผ์ธ ํ์ ๋ณธ ๋ค์ธ์ข ์ง๋จ ์ ์ ํ(Population Genomics) ๋ฐ ์์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๊ฐ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐ์ด์ค ์์ฝํ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ๋ง์ถคํ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๋ ๋๋จํ ํ๊ดด์ ์ ๋๋ค. ์ฌํ๊ด ์งํ ์๋ฐฉ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์คํ์ ์ ๋ฝ์ธ ๊ธฐ์ค์ ๊ณ ์ ๋ ๋ค์ ์ ์ ์ค์ฝ์ด์์ '์ธ์ข ๋ณ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ๋น๋๋ฅผ ์ํ์ ์ผ๋ก ๋ณด์ ํ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฒ์ฉ ์ ๋ฐ ์ํ๋ ๋งคํธ๋ฆญ์ค' ๋ก ์ ๋ฉด ์ ํ์์ผฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์๋กญ๊ฒ ๋ฐ๊ตด๋ 30์ฌ ๊ฐ์ ์ฝ๋ฌผ ํ์ ์์น๋ ASO, siRNA ๋ฑ ํ์ ํต์ฐ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ์ ์คํ ํ๊น ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ ์ ์ ์์ ํด์๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์ํ ๋์์ธ ์ ์ธ์ข ๋ณ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์์ฑ ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ์ ์ ์ฐ์ฐํจ์ผ๋ก์จ ์ ์ฝ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ์ค์ (Translational) ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๊ณ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ฅ ์ ์ ํ์ ์ต๋ ์์ ์๋ '์ธ์ข ์ ๋ค์์ฑ ๊ฒฐ์ฌ๋ก ์ธํ ์ ์ ๋ ฅ ๋๋ฝ(Missing Heritability)๊ณผ ํฌ๊ท ์ ์ ํ์ ๋ฐํ ์ญ์น ๋ฏธ์น ํต๊ณ์ ๋ ธ์ด์ฆ ์ฅ๋ฒฝ'์ 110๋ง ๋ช ์ค์ผ์ผ์ ๋ค์ค ์ฝํธํธ ์์ ๋ฐ์ธ๋ฉ ๊ธฐ๋ฒ์ ํตํด ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ ๋ ์ค์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ [- ์๋ช ์ ์ฝ๋] R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. ์ธ์ข ๋๋ฉ์ธ๋ณ ๋ณ์ด ๊ฐ์ค์น ํ ์์ ์ง์ง ํํํ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ๋ค์ธ์ข ๋ค์ ์ ์ ์ํ ์ค์ฝ์ด(PRS) ์ฐ์ฐ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค ์ ์ฝ์ฌ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๋ถ์ ์ค๊ณ ํด์๋๋ฅผ ์ธ๊ณ ์ต๊ณ ์คํ์ผ๋ก ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ ์ ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ๊ณต๊ฐ ์ค๋ฏน์ค(Spatial Omics)์ ํด์๋ ์ฅ๋ฒฝ ํด์ : ์ด๋ฏธ์ง-์ ์ฌ์ฒด ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ ํตํฉํ ์ธํฌ ๊ตฌํํ(Cell Segmentation) ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ 'Cellist' ํ๋ซํผ ๋ถ์
. ๊ณต๊ฐ ์ ์ฌ์ฒดํ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ํ๊ณ์ ์ธํฌ ๊ตฌํํ(Segmentation)์ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ ์กฐ์ง ๋ด์์ ์ ์ ์ ๋ฐํ ์์น๋ฅผ ๋ณด์กดํ๋ฉฐ ์ ์ฌ์ฒด๋ฅผ ํด๋ ํ๋ ๊ณต๊ฐ ์ ์ฌ์ฒด(Spatial Transcriptomics) ๊ธฐ์ ์ ์ ๋ฐ ์ข ์ํ ๋ฐ ์ ๊ฒฝ๊ณผํ์ ํจ๋ฌ๋ค์์ ๋ฐ๊พธ๊ณ ์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ 10x Xenium, Vizgen MERSCOPE, CosMx ๋ฑ ์ฐจ์ธ๋ ๊ณ ํด์๋ ํ๋ซํผ๋ค์ด ์์์ง๋ ํ์์ ์๋ '๊ฐ๋ณ ์ธํฌ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๊ฒฝ๊ณ๋ฅผ ์ ํํ ํ์ ํ๋ ์ผ(Cell Segmentation)'์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์์ต๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ๋ถ์ ๋๊ตฌ๋ค์ ํ๊ด ์ด๋ฏธ์ง(DAPI ๋ฑ) ๊ธฐ๋ฐ์ ์ปดํจํฐ ๋น์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๊ณผ ์ (Spot/Transcript) ๊ธฐ๋ฐ์ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐํ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์์ ํ ๋ณ๊ฐ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ผ๋ก ์ฒ๋ฆฌํ์ต๋๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ์ธํฌ๋ง์ด ๋ถ๋ถ๋ช ํ๊ฑฐ๋ ์ ์ ์๊ฐ ๊ณ ๋ฐ๋๋ก ๋ฐ์ง๋ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด๋ถ์์๋ ์ธ์ ์ธํฌ ๊ฐ ์ ์ฌ์ฒด ์ ํธ๊ฐ ๋ค์์ด๋ ์ ํธ ์ค์ผ(Signal bleeding)๊ณผ ๋ฐ์ดํฐ ํด์ ์ค๋ฅ๊ฐ ๋น๋ฒํ๊ฒ ๋ฐ์ํ์ฌ ๋จ์ผ ์ธํฌ ์์ค์ ํด์๋๋ฅผ ํ๋ณดํ๋ ๋ฐ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ณด์์ต๋๋ค. 2. Cellist ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ(Multi-modal) ๋จธ์ ๋ฌ๋ ์ํคํ ์ฒ: ์ด๋ฏธ์ง์ ์ ์ฌ์ฒด์ ์ค์๊ฐ ๋์ ํ์ต ์ง๋ 5์ 20์ผ Nature Genetics์ ์ ๊ฒฉ ๋ฐํ๋ Cellist๋ ๊ณ ์ฐจ์ ์ด๋ฏธ์ง ๋ฐ์ดํฐ์ ๊ณต๊ฐ ์ ์ ์ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐ๋ ์ง๋๋ฅผ ๋จ์ผ ์์ค ํจ์(Loss function) ๋ด์์ ์ฐ์ฐํ๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ '๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ๋จธ์ ๋ฌ๋ ๋ชจ๋ธ'์ ์ ์ํ๋ฉฐ ์ด ์ฅ๋ฒฝ์ ํ๋ฌผ์์ต๋๋ค. Cellist๋ ๋จ์ํ ์ด๋ฏธ์ง๋ฅผ ๋จผ์ ์๋ฅด๊ณ ์ ์ ์๋ฅผ ํ ๋นํ๋ ์ง๋ ฌ์ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ํํผํ์ต๋๋ค. ์ธํฌ์ ๊ธฐํํ์ ํํ ์ ๋ณด(Imaging features)์ ์ฃผ๋ณ ์ ์ ์ ๋ฐํ ํจํด์ ์ฐ์์ฑ(Expression gradients)์ ์ ๊ฒฝ๋ง ๋ด๋ถ์์ ์๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ๋์์ ํ์ต ๋ฐ ์ํธ ๋ณด์ (Cross-attention mechanism)ํ๋๋ก ์ค๊ณ๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ํ๋ซํผ ํน์ด์ ์ด๋ฏธ์ง ๋ ธ์ด์ฆ์ ์ข ์๋์ง ์๊ณ , ์กฐ์ง ๋ด ์ธํฌ๋ง์ ์ค์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ํ๊ณ๋ฅผ ํ์ ์ฒ๋ผ ์ถ์ ํด ๋ ๋๋ค. 3. ํฌ๋ก์ค-ํ๋ซํผ ๋ฒค์น๋งํน: ์ ํ๋ 20% ํฅ์ ๋ฐ ์์ฒ ๊ฐ ์ฌ๋ผ์ด๋์ ์๋ถ ๋ด ์ด๊ณ ์ ์ฒ๋ฆฌ ์๋๋ก (Kinetics) ์ค์ฆ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ์ ์ฐ์ฐ ๋ฅ๋ ฅ์ด ์ ์ธ๊ณ ๋ฐ์ด์ค์ธํฌ๋งคํฑ์ค ํ๊ณ๋ฅผ ๋คํ๋ ์ด์ ๋ ์๋ก ๋ค๋ฅธ ํ๋์จ์ด ํ๋ซํผ ๊ท๊ฒฉ์ ๊ดํตํ๋ '๋ ๋ณด์ ์ธ ๋ฒ์ฉ์ฑ๊ณผ ํ์ฅ์ฑ(Scalability)'์ ์ ์ฆํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํ์กดํ๋ ์ฃผ์ ๊ณต๊ฐ ์ค๋ฏน์ค ์ฅ๋น ๋ฐ์ดํฐ์ ์ ๋์์ผ๋ก ํฌ๋ก์ค ๋ฐธ๋ฆฌ๋ฐ์ด์ (Cross-validation)์ ์ํํ ๊ฒฐ๊ณผ, Cellist๋ ๊ธฐ์กด ํ์ค ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ(CellPose, Baysor ๋ฑ) ๋๋น ์ธํฌ ๊ตฌํํ ์ ํ๋๋ฅผ 20% ์ด์ ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ํฅ์์ผฐ์ต๋๋ค. ๊ฐ์ฅ ๊ณ ๋ฌด์ ์ธ ์ง์ ์ ์ฐ์ฐ ์ต์ ํ๋ฅผ ํตํด ํ ๋ผ๋ฐ์ดํธ(TB) ๊ธ์ ๋์ฉ๋ ์ด๋ฏธ์ง ์ํ ๋ฐ ์์ฒ ๊ฐ์ ์กฐ์ง ์ฌ๋ผ์ด๋๋ฅผ ๋จ ์ ๋ถ ๋ง์ ํด๋ ํด ๋ด๋ ์๋์ ์ธ ๊ณ์ฐ ํจ์จ์ฑ(Computational efficiency)์ ๋ฌ์ฑํ๋ค๋ ์ฌ์ค์ ๋๋ค. 4. ๋ก์ปฌ ๊ณต๊ฐ ์ธํฌ ์ง๋(Spatial Cell Atlas)์ ํด์ ํ๋ฆฝ๊ณผ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ด ์ปดํจํฐ ์๋ฌผํ ๋ฐ์ดํฐ ํ๋ ์์ํฌ๊ฐ ๋์งํธ ์ ์ฝ ๋ฐ์ด์ค ๋ฐ ํ๋ซํผ ์ํ๊ณ์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ์ด์ ๋ '๊ณต๊ฐ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ AI ํ์ต์ฉ ์์ฒ ์์ค๋ก ์ ์ ํ๋ ๊ฐ์ํ ์ฌ๊ณผ ์์ง(Data Refinement Engine)'์ ํ์ค์ ํ๋ฆฝํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์ธํฌ ๊ตฌํํ ์ค๋ฅ๊ฐ ์ ๊ฑฐ๋ ๋ฌด๊ฒฐํ ๋จ์ผ ์ธํฌ ๊ณต๊ฐ ๋ฐํ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ์ ์กฐ์ง ๋ด๋ถ์ ๋ฏธ์ธ ๋ฉด์ญ ๊ด๋ฌธ ์ํธ์์ฉ์ด๋ ๋ ์ ๊ฒฝ๊ณ์ ์๋ ์ค ์ธ์ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๋ถ์ ๋ ๋ฒจ๋ก ๋งคํํ๋ ๊ธฐ๋ณธ ๊ณจ๊ฒฉ์ด ๋ฉ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ ๊ณ ์ฐจ์ ์๋ฌผํ ์ด๋ฏธ์ง์ ๋น์ ํ ์ํ์ฑ ์นด์ดํธ๋ฅผ ์ปดํจํฐ ์๋ฌผํ ๊ธฐ๋ฒ์ผ๋ก ๋ฒจํธ ๋ฐ์ธ๋ฉํ์ฌ '๊ณต๊ฐ ์ธํฌ ํํํ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ(Structural Phenotypic Integrity)'์ ์ํ์ ์ผ๋ก ์ค์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ [## ๊ฒ์์ฒด์ธ์ ] R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. ๋ชจ๋ฌ ํตํฉ ๊ฐ์ค์น ํ ์์ ํ๋ซํผ๋ณ ์ธ๊ทธ๋ฉํ ์ด์ ์ค์ฝ์ด๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ๊ณต๊ฐ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(TME) ๋ชจ๋ธ๋ง ๋ฐ ํ์ ์ ๋ ์กฐ์ง ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ฝ ํ๊ฒ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ์ดํ๋ผ์ธ(BioArx ๋ฐ LocalRAG ๊ฒฐํฉ ์ธํ๋ผ)์ ์ข ์ํ ํด์๋๋ฅผ ์ ์ ์์ญ์ผ๋ก ๋์ด์ฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝIn Vivo ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ ์ญ์ฌ์ ์ด์ ํ: ์ธํ ๋ฆฌ์์ ์ต์ด ์ฒด๋ด ํฌ๋ฆฌ์คํผ ์น๋ฃ์ ์น์ธ ์ ์ฒญ๊ณผ LNP ํ์ ํ ๊ธฐ์ ์ ์ค์ฆ
1. Ex Vivo๋ฅผ ๋์ด In Vivo๋ก: ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ํํธ ๊ทธ๋์ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ์น๋ฃ์ (์: ์นด์ค๊ฒ๋น)๋ ํ์์ ์ธํฌ๋ฅผ ์ฒด์ธ๋ก ๊บผ๋ด์ด ํธ์งํ ๋ค ๋ค์ ์ฃผ์ ํ๋ 'Ex Vivo' ๋ฐฉ์์ ๋จธ๋ฌผ๋ ์ต๋๋ค. ์ด ๋ฐฉ์์ ๋ฉด์ญ ๊ฑฐ๋ถ ๋ฐ์์ด ์ ๋ค๋ ์ฅ์ ์ด ์์ง๋ง, ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ ์ฑ์ทจ์ ๋ณต์กํ ์ฒด์ธ ๋ฐฐ์ ๊ณต์ , ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ธํฌ ์ด์์ ์ํ ๊ณ ๊ฐ๋ ์ ์ฒ์น(Myeloablation) ๊ณผ์ ์ด ๋๋ฐ๋์ด ํ์์๊ฒ ๋ง๋ํ ์ ์ฒด์ ยท๊ฒฝ์ ์ ๋ถ๋ด์ ์ง์ ์ต๋๋ค. ์ธํ ๋ฆฌ์(Intellia Therapeutics)์ ์ด๋ฒ FDA ์๋ฅ ์ ์ถ์ ์ธํฌ๋ฅผ ๊บผ๋ผ ํ์ ์์ด ํ์์ ํ๊ด์ ์ง์ ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ์ฃผ์ฌํ๋ 'In Vivo(์ฒด๋ด)' ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ์๋๊ฐ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ์ต์ข ์น์ธ ๋จ๊ณ์ ์ง์ ํ์์ ์ ํฌํ๋ ์ญ์ฌ์ ์ฌ๊ฑด์ ๋๋ค. 2. LNP-CRISPR ์ํคํ ์ฒ: ๊ฐ์ธํฌ(Hepatocyte) ํ์ ํ์ ApoE ๋งค๊ฐ ํก์์ ๋ถ์ ๊ธฐ์ ์ธํ ๋ฆฌ์์ ํต์ฌ ๋ฌด๊ธฐ๋ ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์(LNP) ์ ๋ ์์คํ ์ ๋๋ค. ์นด์ค9(Cas9) mRNA์ ๋จ์ผ ๊ฐ์ด๋ RNA(gRNA)๋ฅผ ํ์ฌํ LNP๋ ํ๋ฅ๋ฅผ ํ๊ณ ์ด๋ํ๋ ๋์ ํ๋ฉด์ ํ์ฒญ ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ ApoE(Apolipoprotein E)๋ฅผ ์ ํ์ ์ผ๋ก ํก์ฐฉํฉ๋๋ค. ์ด ๊ตฌ์กฐ์ ํน์ฑ ๋๋ถ์ LNP๋ ๊ฐ์ธํฌ ํ๋ฉด์ ๊ณผ๋ฐํ๋ LDL ์์ฉ์ฒด๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ํ๊นํ ํ์ฌ ์๋์ข(Endosome) ํํ๋ก ์ธํฌ ๋ด์ ์ง์ ํฉ๋๋ค. ์ธํฌ์ง๋ก ๋ฐฉ์ถ๋ mRNA๊ฐ Cas9 ๋จ๋ฐฑ์ง๋ก ๋ฒ์ญ๋๋ฉด, gRNA์ ๊ฒฐํฉํ ๋ณตํฉ์ฒด๊ฐ ํต ๋ด๋ถ๋ก ๋ค์ด๊ฐ ์ ์ ์ฑ ํธ๋์ค์๋ ํด(ATTR) ์๋ฐ๋ก์ด๋์ฆ ๋ฑ์ ์ ๋ฐํ๋ ๋ณ์ธ ์ ์ ์(TTR) ์์ด์ ์๊ตฌ์ ์ผ๋ก ์ฐจ๋จ(Knockout)ํฉ๋๋ค. 3. ์ผ์์ ๋ฐํ๊ณผ ์๊ตฌ์ ๊ต์ : ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ ๋๋น ์ฐ์ํ ์์ ์ฑ ํ๋กํ์ผ ์ด ํ๋ซํผ์ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ(์: AAV) ์ ๋ฌ ๋ฐฉ์๊ณผ ์ฐจ๋ณํ๋๋ ๊ฒฐ์ ์ ์ฐ์๋ '์ผ์์ ๋ฐํ(Transient expression)'์ ์์ต๋๋ค. AAV ๋ฒกํฐ๋ ์์ฃผ ์ธํฌ ๋ด์์ ์ฅ๊ธฐ๊ฐ ๋จธ๋ฌผ๋ฉฐ ์ ์ ์๋ฅผ ์ง์ ๋ฐํ์ํค๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์คํ ํ๊น(Off-target) ํธ์ง์ด๋ ์ ์ ์ฒด ์ฝ์ ๋ณ์ด(Insertional Mutagenesis)์ ์ํ ๋ฐ์ ์ํ์ ์์กด์ํต๋๋ค. ๋ฐ๋ฉด, LNP๋ก ์ ๋ฌ๋ mRNA๋ ๋จ ์ ์๊ฐ ๋ง์ ํ์ ์ ์ ์๋ฅผ ์ ๋จํ ํ ์ฒด๋ด ํจ์์ ์ํด ์์ ํ ๋ถํด๋์ด ์ฌ๋ผ์ง๋๋ค. ๋จ ํ ๋ฒ์ ํฌ์ฌ๋ก ์ ์ ์ ์์ธ์ ์๊ตฌํ ์ ๊ฑฐํ๋, ์น๋ฃ ๋๊ตฌ๋ ํ์ ์์ด ์ฌ๋ผ์ง๋ ๊ฐ์ฅ ์ด์์ ์ธ ์ ์ ๋ ์ฑ ์ ์ด๋ฅผ ๋ฌ์ฑํ ๊ฒ์ ๋๋ค. 4. ์์ท ์์น' ์ ์ฝ์ ๋์คํ์ ์ ์ ์ฒด ์ํ ์ธํ๋ผ์ ํด๋ฐฉ ์ด ์น์ธ ์ ์ฒญ์ด ์ ์ ์ฒด ์ํ๊ณ๋ฅผ ๋คํ๋ ์ด์ ๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ ์์ฐ ๋ฐ ํฌ์ฌ ๋จ๊ฐ๋ฅผ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋ฎ์ถ ์ ์๋ ์์ ์ ํ๋ก๋ฅผ ์ด์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ๋ง์ถคํ ์ฒด์ธ ๊ณต์ ์ด ํ์ํ Ex Vivo ์น๋ฃ์ ์ ๋ฌ๋ฆฌ, In Vivo LNP-CRISPR๋ '๊ธฐ์ฑํ(Off-the-shelf)' ํํ๋ก ๋๋ ์์ฐํ์ฌ ๋ณ์ ์ฝ์ ๊ณผ์ ๋ณด๊ดํ๋ค๊ฐ ํ์์๊ฒ ์ฆ์ ์ ๋งฅ ์ฃผ์ฌํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ํฌ๊ท ์งํ ์น๋ฃ์ ์๋ฃ ์ ๊ทผ์ฑ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ํ์ ํ ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ, ํฅํ ๊ฐ์ ๋์ด ํ, ๋น์ฅ ๋ฑ ํ ์ฅ๊ธฐ ํน์ด์ LNP ์บก์๋๊ฐ ๊ฐ๋ฐ๋ ๋๋ง๋ค ๊ฐ์ด๋ ์์ด๋ง ๋ฐ๊พธ์ด ์ฅ์ฐฉํ๋ 'ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ(Programmable) ์ ์ฝ ํ๋ซํผ'์ ๊ท์ ์ ์ ๋ก๋ฅผ ์๋ฆฝํ๋ค๋ ์ ์์ ๋ ๋ณด์ ์ธ ๊ฐ์น๋ฅผ ์ง๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ '์ฒด๋ด ์ ์ ์ฒด ํธ์ง(In Vivo Editing)'์ด ์ ์์์ ๋์ด ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ์ต์ข ์์ฉํ ์น์ธ ๋จ๊ณ์ ๋๋ฌํ์์ ์ ์ฆํ๋ ๋ ํผ๋ฐ์ค์ ๋๋ค. ์ผ์์ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐํ์ ํตํ ์๊ตฌ์ ๊ฒ๋ ๊ต์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ๊ณผ LNP์ ์ฅ๊ธฐ ์งํฅ์ฑ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ด๊ณ ์์ด, ์ฐจ์ธ๋ ๋น๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ฑ ์ ๋ฌ์ฒด ์ค๊ณ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ AI ๊ธฐ๋ฐ ์คํ ํ๊น ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์์ ์ฑ ๋ฐธ๋ฆฌ๋ฐ์ด์ ์ฉ ํต์ฌ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ผ๋ก ํ์ํ ๊ฐ์น๋ฅผ ์ง๋๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝํ์ฑ์ ์ ํ์ ๊ณต๊ฐ ๊ตฌ์ฑ์ ๋น๋ฐ: H3K27me3 ํ์ฐ ์กฐ์ ์ ํตํ ์ ํ PRC1 ์์ง๊ณผ H3K27M ๋ณ์ด์ฑ ๊ต์ธํฌ์ข ์ ๋ถํ ์น๋ฃ ๊ธฐ์
1. H3K27M ๋ณ์ด ๊ต์ธํฌ์ข ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ฅ๋ฒฝ๊ณผ 3์ฐจ์ ์ผ์์ง ๊ตฌ์กฐ์ ๊ธฐ์ ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ฏธ๋ง์ฑ ์ ์ค์ ๊ต์ธํฌ์ข (DMG)์ ๋น๋กฏํ ์ ์ฑ ๋์ข ์์์ ๋น๋ฒํ๊ฒ ๋ฐ๊ฒฌ๋๋ H3K27M ์ ์ ์ ๋ณ์ด๋ ์ธํฌ ๋ด ์ ๋ฐ์ ์ธ ํ์คํค ๋ฉํธํ(H3K27me3)์ ๊ณ ๊ฐ์ ์ ๋ํ์ฌ ์ ์ ์ ๋ฐํ ํจํด์ ํ๊ดดํ๋ ์ ๋ช ๋์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณ์ธ์ ๋๋ค. ๊ทธ๋์ ํ๊ณ๋ ์ด ๋ฉํธํ ํ์๊ฐ ์ ์ ์ฒด ์์์ ์ด๋ป๊ฒ ํ์ฐ๋๊ณ ํน์ ๋ฐ๋ฌ ํ๋ก๊ทธ๋จ ์ ์ ์๋ฅผ ์ต์ ํ๋์ง ๊ทธ ๊ธฐ์ ์ ํด์๋๋ฅผ ํ๋ณดํ์ง ๋ชปํ์ต๋๋ค. ํนํ H3K27me3์ ๊ตญ์์ ํ์ฐ ๋ฒ์๊ฐ ํต ๋ด๋ถ์ 3์ฐจ์ ์ผ์์ง ์ํธ์์ฉ(3D Chromatin Interaction) ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๊ตฌ์กฐ์ ํด๋ฆฌ์ฝค ์ต์ ๋ณตํฉ์ฒด1(PRC1)์ ์กฐ๋ฆฝ์ ์ด๋ป๊ฒ ์ ์ดํ๋์ง๋ ๋ฒ ์ผ์ ์ธ์ฌ ์์์ต๋๋ค. 2. H3K27me3 ํ์ฐ ๋ฒ์์ ๋์ญํ: ์ ํ PRC1(cPRC1)์ ๋์ถ๊ณผ ํฌ์ ๋ชจ๋ธ ์ฐ๊ตฌํ์ ๊ณ ํด์๋ ์ผ์์ง 3์ฐจ์ ๊ตฌ์กฐ ํฌํ ๊ธฐ์ (Hi-C)๊ณผ CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ๊ฒฐํฉํ์ฌ H3K27me3์ ๊ณต๊ฐ์ ํ์ฐ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ถ์ ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ ์ ์ฒด ์์์ H3K27me3์ ํ์ฐ ๋ฉด์ ์ ์ธ์์ ์ผ๋ก ์ ํํ๊ฑฐ๋ ํ์ฉํจ์ ๋ฐ๋ผ ์ ํ PRC1(cPRC1) ๋ณตํฉ์ฒด์ ๋ฐ๋๊ฐ ์์ ํ ์ฌํธ๋๋ค๋ ์ฌ์ค์ ์ต์ด๋ก ๊ท๋ช ํ์ต๋๋ค. H3K27me3์ ํ์ฐ ๋ฉด์ ์ ์ข๊ฒ ์ ์ดํ๋ฉด cPRC1 ๋ณตํฉ์ฒด๊ฐ ๊ตญ์์ ์ผ๋ก ๊ณ ๋๋ ์ถ์ (Concentrate)๋๋ ๋ฐ๋ฉด, ํ์ฐ ๋ฉด์ ์ด ๋์ด์ง๋ฉด ๋ณตํฉ์ฒด๊ฐ ๋ฌฝ๊ฒ ํฌ์(Dilute)๋๋ ์์ ์ด ์์์ ๋ณด์์ต๋๋ค. ์ด ๋ฐ๋ ๋ณํ๋ ํ ํด๋ก์ง ๋๋ฉ์ธ(TAD) ๋ด๋ถ์ ๋ฃจํ ํ์ฑ ๋ฐ ์ฐจ์์ ์์ง๋๋ฅผ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๊ฒฐ์ ์ง๋ ํต์ฌ ํธ๋ฆฌ๊ฑฐ์์ต๋๋ค. 3. cPRC1 ๋ณตํฉ์ฒด ํด์ฒด๋ฅผ ํตํ ํด๋ฆฌ์ฝค ํ์ ์ ์ ์ ๋ถํ์ฑํ ๋ถ๊ดด ๋ฐ ์์ธํฌ ๋ถํ ์ ๋ ์ด ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ๋๋ ์กฐ์ ๊ธฐ์ ์ H3K27M ๋ณ์ด์ฑ ๊ต์ธํฌ์ข (Glioma)์ ์น๋ช ์ ์ธ ์ํฌ๋ ์ค๊ฑด์ผ๋ก ์์ฉํ์ต๋๋ค. H3K27M ๋ณ์ด ์ธํฌ์ฃผ๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฉํธํ ์ ํ ์์์๋ ํน์ ๋ฐ๋ฌ ์ ์ด ์ ์ ์ ์๋ฆฌ์ cPRC1์ ๊ณ ๋๋๋ก ์์ง์์ผ ์ธํฌ๋ฅผ ๋ฏธ๋ถํ๋ ๊ณ ์ ์ฆ์ ์ํ๋ก ๋ฌถ์ด๋๊ณ ์์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ฐ๊ตฌํ์ด ์๋์ ์ผ๋ก cPRC1 ๋ณตํฉ์ฒด์ ๊ตฌ์กฐ์ ๊ฒฐํฉ์ ๊ต๋ํ๊ฑฐ๋ ํด์ฒดํ์, ๊ทธ๋์ ๊ฐ์ ๋ก ์นจ๋ฌตํด ์๋ ํด๋ฆฌ์ฝค ํ์ ์ ์ ์(Polycomb target genes)๋ค์ ์ต์ ์ฅ๋ฒฝ์ด ๋ฌด๋์ก์ต๋๋ค. ์ ์ฑ ๋์ข ์ ์ธํฌ๊ฐ ์ฆ์์ ๋ฉ์ถ๊ณ ์ ์์ ์ธ ์ ๊ฒฝ ์ธํฌ๋ก์ ๋ถํ(Differentiation) ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๋ค์ ๋ฐ๊ธฐ ์์ํ์ผ๋ฉฐ, ์ ์์ ๋ชจ๋ธ์์ ์๋์ ์ธ ์ข ์ ํดํ(Tumor regression) ํจ๊ณผ๊ฐ ์ค์ฆ๋์์ต๋๋ค. 4. ์ํผ์ ๋คํฑ ์ทจ์ฝ์ (Vulnerability) ๊ณต๋ต์ ํตํ ๋ถํ ์น๋ฃ(Differentiation Therapy) ํจ๋ฌ๋ค์์ ํ๋ฆฝ ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์ด์ ๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณํ ์ ์ ์๋ฅผ ์ต์ ํ๋ ์์ค์ ๋์ด, ์ธํฌ์ 3์ฐจ์ ๊ณต๊ฐ ํ ํด๋ก์ง๋ฅผ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ์ฌ ์์ ์ ๋ณตํ๋ '๋ถํ ์น๋ฃ(Differentiation Therapy)'์ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ๋ถ์ ํ์ ์ ์ ์ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ๋ ์ฑ์ด ๊ฐํ ๊ธฐ์กด์ ์ธํฌ๋ ์ฑ ํญ์์ ์ ๋ฌ๋ฆฌ, ์์ธํฌ๊ฐ ์์กด์ ์ํด ์ฅ๊ณ ์๋ ๋ง์ง๋ง ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณด๋ฃจ(cPRC1 ์์ง)๋ฅผ ๋ฌด๋๋จ๋ ค ์ค์ค๋ก ๋ฌดํดํ ์ธํฌ๋ก ๋ถํ ์ฌ๋ฉธํ๊ฒ ๋ง๋๋ ๊ณ ๋๋ก ์ฐ์ํ ์ ๋ต์ ๋๋ค. ์ด๋ ํฅํ Hi-C ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ ์ฐจ์ธ๋ ์ํผ์ ๋คํฑ ์๋ถ์ ํํฉ๋ฌผ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ซํผ ๋ฐ ๋์น์ฑ ์ ๊ฒฝ๊ณ ํฌ๊ท ์งํ์ ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ฒด ์ ์ฝ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ฐ๋ฐ์ ๋ ๋ณด์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ํด์๊ฐ ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ '3์ฐจ์ ์ผ์์ง ๊ณต๊ฐ ์ ์ฌ์ฒด(3D Genomics)'์ 'ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์์ ์ด ๋ชจ๋ธ'์ ์ตํฉํ์ฌ ์ ์ฑ ๋์ข ์์ ํฉ์ฑ์น์ฌ(Synthetic Lethality)์ ๋ถํ ํ์ ์ ๊ท๋ช ํ R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. Hi-C ์ธํฐ๋์ ๋งต ๋ฐ์ดํฐ์ cPRC1 ์กฐ์ ์๋๋ก ์์น๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ์ํผ์ ๋คํฑ ์ฝ๋ฌผ ํ๊ฒ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ๊ณ ์ฐจ ๊ตฌ์กฐ ์์ธก ์์ง์ ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ์ต์์ ํ์ ์ ๊ฐ์น๋ฅผ ์ง๋๋๋ค.
Cell stem cell๐ค AI ์์ฝ๋ฒ ์ด์ค ํธ์ง์ ๋ ์ฑํ์ ๋ธ๋ผ์ธ๋ ์คํ: FHL3 ๋ชจ๋ธ์์ ํ์ธ๋ CBE์ ์ธํฌ ํน์ด์ ์ผ์์ฒด ์ ์ ์ํ์ฑ
##1. ๊ฐ์กฑ์ฑ ํ๊ตฌํ์์ฑ ๋ฆผํ์กฐ์ง๊ตฌ์ฆ(FHL3)๊ณผ Unc13d ์คํ๋ผ์ด์ฑ ๋์ฐ๋ณ์ด ์ 3ํ ๊ฐ์กฑ์ฑ ํ๊ตฌํ์์ฑ ๋ฆผํ์กฐ์ง๊ตฌ์ฆ(FHL3)์ Unc13d ์ ์ ์์ ๊ฒฐํจ์ผ๋ก ์ธํด ์ธํฌ๋ ์ฑ T์ธํฌ(CTL)์ ํ๊ณผ๋ฆฝ ๊ธฐ์ ์ด ๋ง๊ฐ์ ธ ๋ฐ์ํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ ์ ์ฑ ๊ณผ์ผ์ฆ ์ฆํ๊ตฐ์ ๋๋ค. ํนํ Jinx ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ด ๋ชจ์ฌํ๋ '์ํธ์ฑ ์คํ๋ผ์ด์ค ์ฌ์ดํธ ๋์ฐ๋ณ์ด(Cryptic splice-site mutation)'๋ ์ ์์ ์ธ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฒ์ญ์ ์ฐจ๋จํ์ฌ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ํญํ์ ์ ๋ฐํฉ๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ์ ์ถ๊ฐํ ๋ฒกํฐ ์ ๋ฌ ๋ฐฉ์์ ๋ฐํ ์กฐ์ ์ด ์ด๋ ค์, ์ธํฌ ๋ด ์ ์ ์ฒด ์์ฒด์ ์คํ๋ผ์ด์ฑ ์์ด์ ์ง์ ์ ์ํํ๋ ์ ๋ฐ ๊ต์ ์ ๋ต์ด ์๊ตฌ๋์์ต๋๋ค. ##2. ์ํ ์ ๋ฒ ์ด์ค ํธ์ง(CBE)์ ํตํ ๋๊ต์ ์ธํฌ์ ์ ์ ์ ๊ตฌ์ถ ์ฐ๊ตฌํ์ DNA ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ(DSB)์ ์ผ์ผํค์ง ์๋ ์ํ ์ ๋ฒ ์ด์ค ์๋ํฐ(CBE)๋ฅผ ํ์ฉํ์ฌ Unc13d์ ๋น์ ์ ์คํ๋ผ์ด์ค ์ฌ์ดํธ๋ฅผ ์ง์ ํ๊ฒํ ํ์ต๋๋ค. ์์์ ์ผ๋ก ๊ต์ ์ด ๊น๋ค๋ก์ด T์ธํฌ ๋ฐ ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ(HSC)๋ฅผ ํฌํจํ์ฌ ์ฌ์ ์์ธํฌ ์ ๋ฐ์์ 62%์์ 89%๋ผ๋ ์๋์ ์ธ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ํจ์จ์ ๋ฌ์ฑํ์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด Unc13d์ ์ ์์ ์ธ ์คํ๋ผ์ด์ฑ์ด ๋ณต๊ตฌ๋์๊ณ , T์ธํฌ์ ์ฌ๋ฉธ ๊ธฐ๋ฅ์ด ๋์ด์๋ฌ์ผ๋ฉฐ, ๊ต์ ๋ HSC๋ฅผ ์ด์๋ฐ์ ๋ชจ๋ธ์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ๋์ฑ ๊ณผ์ผ์ฆ ๋ฐ์์ผ๋ก๋ถํฐ ์๋ฒฝํ ๋ณดํธ๋์์ต๋๋ค. ##3. ๋ฐ์ ๋ ์์ ์ฑ ํ๋กํ์ผ: ๊ณผํ์ฑ CBE๊ฐ ์ด๋ํ๋ ๊ตฌ์กฐ ๋ณ์ด์ ์ผ์์ฒด ์ ์ ๊ทธ๋ฌ๋ ์ ์ ๋ ์ฑ ํ๋กํ์ผ๋ง ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋ฒ ์ด์ค ํธ์ง์ ์จ๊ฒจ์ง ์ํ์ ๊ฒฝ๊ณ ํฉ๋๋ค. ํ์๋ฏธ๋ ธํจ์(Deaminase)์ ๊ณผํ์ฑํ๋ฅผ ๋๋ฐํ CBE ํ๋ซํผ์ ๊ธฐ์กด CRISPR-Cas9๋ณด๋ค ํจ์ฌ ๊ด๋ฒ์ํ ๊ฐ์ด๋ RNA(gRNA) ์์กด์ ยท๋น์์กด์ ์คํ ํ๊น(Off-target) ํธ์ง์ ์ ๋ํ์ผ๋ฉฐ, ์์์น ๋ชปํ ๋๊ท๋ชจ ๊ตฌ์กฐ ๋ณ์ด(Structural Variants)๋ฅผ ์์ฐํ์ต๋๋ค. ๊ฐ์ฅ ์ฃผ๋ชฉํ ์ง์ ์ CBE์ ์ํด ์ ๋๋ ์ผ์์ฒด ์ ์(Chromosomal translocations)์ ์ฅ๊ธฐ์ ์์ ์ฑ์ด ์ธํฌ ์ ํ๋ณ๋ก ํ์ดํ๊ฒ ๋ํ๋ฌ๋ค๋ ์ฌ์ค์ ๋๋ค. ์ด๋ ๋์ผํ ํธ์ง ๋๊ตฌ๋ผ๋ ํ์ ์ธํฌ์ ์ผ์์ง ๊ตฌ์กฐ์ DNA ๋ณต๊ตฌ ๊ธฐ์ ์ ๋ฐ๋ผ ๋ ์ฑ์ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ์์ ํ ๋ฌ๋ผ์ง ์ ์์์ ๋ณด์ฌ์ค๋๋ค. ##4. ๋๊ตฌ ์ค์ฌ์์ ์ธํฌ ์ค์ฌ(Context-specific) ์์ ์ฑ ํ๊ฐ๋ก์ ์ ํ ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์ด์ ๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ ์์ ์ง์ ์ ์น์ธ ๊ธฐ์ค์ '๋๊ตฌ์ ์์ฒด ๋ ์ฑ'์์ '์ธํฌ ์ ํ๋ณ ๋งฅ๋ฝ์ ๋ ์ฑ(Context-specific genotoxicity)'์ผ๋ก ์ ํ์์ผฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. DSB๊ฐ ์๋ค๋ ์ด์ ๋ง์ผ๋ก ๋ฒ ์ด์ค ์๋ํฐ์ ์์ ์ฑ์ ๊ณผ์ ํด์๋ ์ ๋๋ฉฐ, ํนํ ex vivo ์น๋ฃ์ ์ ํต์ฌ์ธ ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ(HSC)์ T์ธํฌ ๊ฐ๊ฐ์์ ๋ ๋ฆฝ์ ์ธ ์ ์ ๋ ์ฑ ์ ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ด ์ ํ๋์ด์ผ ํจ์ ์์ฌํฉ๋๋ค. ์ด๋ ํฅํ FDA์ ์ฒจ๋จ ์ฌ์์ํ ์น๋ฃ์ (RMAT) ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ถฉ์กฑํ๊ธฐ ์ํ ํ์์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๊ณก์ ์ด ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ๊ต์ ๋๊ตฌ์ธ CBE์ '์ธํฌ ์ ํ๋ณ ์ ์ ๋ ์ฑ ์ฐจ๋ณ์ฑ'์ ์ ๋ํํ์ฌ ์ ์ ์ฒด ์ํ๊ณ์ ๊ฐ๋ ฅํ ์์ ์ฑ ๊ธฐ์ค์ ์ ์ํ์ต๋๋ค. ํนํ FHL3๋ผ๋ ์ค์ฆ ๊ณผ์ผ์ฆ ์งํ์ ์์น ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ฆ๋ช ํจ๊ณผ ๋์์, ์ธํฌ ํน์ด์ ์ผ์์ฒด ์ ์ ํจํด ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ๊ณตํจ์ผ๋ก์จ ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ์คํ ํ๊น ์์ธก ์์ง ๋ฐ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ์์ ์ฑ ๊ฒ์ฆ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์ค๊ณ์ ํต์ฌ์ ์ธ ํ์ต ์์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝCas12์ ์ ์ฌ์ ์ฌํ์: ๊ฐ์ด๋ DNA(gDNA) ์ค์์นญ์ ํตํ DNA ๊ฐ์์ ๊ณ ์ ํ์ฑ RNA ํ์ ํ๋ซํผ ์ ํ
##1. ๊ธฐ์ง ์ธ์์ ๋๊ทธ๋ง ํ๊ดด: DNA ๋ดํด๋ ์ด์ฆ์ ์ ์ฌ์ฒด ์์ญ ํ์ฅ ๊ธฐ์กด์ CRISPR-Cas12๋ ์ํต์๋ฌผ์ ๋ฉด์ญ ์์คํ ์์ ์ ๋ํ์ฌ ์ฃผ๋ก ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ DNA(dsDNA)๋ฅผ ํ์ ํ๊ณ ์ ๋จํ๋ ๋ํ์ ์ธ 'DNA ๊ฐ์'๋ก ์ ์๋์ด ์์ต๋๋ค. ์์ฒด ๋ด RNA๋ฅผ ์ง์ ์ ์ดํ๊ธฐ ์ํด์๋ Cas13์ด๋ Cas14์ ๊ฐ์ ๋ณ๋์ RNA ์งํฅ์ฑ ๋ดํด๋ ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ฉํด์ผ ํ์ผ๋, ์ด๋ค์ ํน์ ์ ๋นํน์ด์ ๋ถ์ฐจ ์ ๋จ(Collateral cleavage) ๋ ์ฑ์ด๋ ๋ณต์กํ ์ ๋ฌ์ฒด ํจํค์ง ํฌ๊ธฐ ํ๊ณ๋ก ์ธํด ์์ ์ ์ฉ์ ๋ณ๋ชฉ์ ๊ฒช์์ต๋๋ค. ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ฐ์ฅ ๋๋ฆฌ ๊ฒ์ฆ๋ Cas12 ํ๋ซํผ์ ๊ธฐ์ง ์ ํ์ฑ์ ํ๋์จ์ด ๋ณํ ์์ด ์ ๋ณต์ํฌ ์ ์์์ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. ##2. ๊ฐ์ด๋ DNA(gDNA)์ ๋ถ์์ ํธ๋ฆฌ๊ฑฐ: DNA-RNA ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ๋ณตํฉ์ฒด์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ ์ด ์ฐ๊ตฌํ์ ๊ธฐ์กด์ ๊ฐ์ด๋ RNA(crRNA)๋ฅผ ์งง๊ณ ์์ ์ ์ธ ๊ฐ์ด๋ DNA(gDNA)๋ก ๊ต์ฒดํ๋ ํ๊ฒฉ์ ์ธ ์ค๊ณ๋ฅผ ๋์ ํ์ต๋๋ค. Cas12 ๋จ๋ฐฑ์ง์ด gDNA์ ๊ฒฐํฉํ๋ฉด, ๋ณตํฉ์ฒด์ ๋ด๋ถ ํฌ์ผ ๊ตฌ์กฐ๊ฐ DNA ๊ฐ๋ฅ์ด ์๋ ๋จ์ผ ๊ฐ๋ฅ RNA(ssRNA) ํ์ ์์ด์ ์ต์ ํ๋๋๋ก ์ ์ฒด ํํ(Conformation)๊ฐ ๋ฏธ์ธํ๊ฒ ์กฐ์ ๋ฉ๋๋ค. ์ด gDNA-RNA ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ ํ์ฑ์ Cas12์ RuvC ์ด๋งค ๋๋ฉ์ธ์ ์ ๊ตํ๊ฒ ํ์ฑํํ์ฌ, DNA๋ฅผ ๋ถ์๋ ๊ฐ์๋ฅผ ํ์ RNA ์ ์ฌ์ฒด๋ง์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ํดํ๋ ๊ณ ์ ํ์ฑ ๋ถ์ ์งํ๊ด์ผ๋ก ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํฉ๋๋ค. ##3. ์ง๋จ๊ณผ ์น๋ฃ์ ๋์ผ ํ๋ซํผ: ๋ณ์ด ์ฐจ๋จ๊ณผ ์ ๋ฌ ์์ ์ฑ์ ๋์ ํ๋ณด gDNA ๊ธฐ๋ฐ Cas12 ํ๋ซํผ์ ํํ์ ํฉ์ฑ ๋น์ฉ์ด ๋น์ธ๊ณ RNase์ ์ํด ๊ทน๋๋ก ์ฝ๊ฒ ๋ถํด๋๋ crRNA์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ํํ์ ์ทจ์ฝ์ฑ์ ์๋ฒฝํ ๊ทน๋ณตํฉ๋๋ค. gDNA๋ ์์ฒด ๋ด ์ธํจ์(Exonuclease) ์ ํญ์ฑ์ด ํจ์ฌ ๋ฐ์ด๋ LNP(์ง์ง๋๋ ธ์ ์)๋ AAV ๋ฑ ๊ธฐ์กด ์ ๋ฌ์ฒด ๋ด์์์ ํจํค์ง ์์ ์ฑ์ ๊ทน๋ํํฉ๋๋ค. ์์ ์ ๋จ๊ณ ์คํ์์ ์ด ์์คํ ์ ์คํ ํ๊น(Off-target) ์ ์ ์ ์นจ๋ฌต์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์์ค์ผ๋ก ์ต์ ํ๋ฉด์๋, ํ์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค RNA ๋ฐ ๋ณ์ธ mRNA๋ฅผ ์ ์ํ๊ฒ ํฌ์ฐฉํ๊ณ ๋ถํดํ๋ ๋์ผ ์ฑ๋ฅ์ ์ฆ๋ช ํ์ต๋๋ค. ##4. ๊ฐ์ด๋ ํฉ์ฑ ๋จ๊ฐ ํ์ ๊ณผ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ RNA ์ ์ฝ ์์ฅ์ ๋ฆฌ์ ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์ด์ ๋ RNA ์น๋ฃ์ ๋ฐ ๋ถ์ ์ง๋จ ์์ฅ์ '๊ฒฝ์ ์ ยท๊ธฐ์ ์ ์ง์ ์ฅ๋ฒฝ'์ ๋์์ ๋ฌด๋๋จ๋ ธ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ๊ฐ์ด๋ ๋๊ตฌ๋ฅผ RNA์์ DNA๋ก ์ ํํจ์ผ๋ก์จ ์ฌ๋ฆฌ๊ณ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ๋๋ ์์ฐ ๋จ๊ฐ๋ฅผ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋ฎ์ถ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ํ์ ๋ง์ถคํ ์ ๋ฐ ์ํ์ ์์ฉํ ์๊ธฐ๋ฅผ ์๋ ์ด์ ์๋น๊ธฐ๋ ๊ณ๊ธฐ๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. ๋ํ, ์ด๋ฏธ FDA ์น์ธ์ ๋ฐ์๊ฑฐ๋ ์์ ๊ฒ์ฆ์ ๊ฑฐ์น ๊ธฐ์กด Cas12 ํ๋์จ์ด ์ธํ๋ผ๋ฅผ ๊ทธ๋๋ก ํ์ฉํ๋ฉด์ ๊ฐ์ด๋ ๋์์ธ๋ง ๋ฐ๊พธ์ด RNA ์งํ(RNA ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฐ์ผ์ฆ, ๊ณผ๋ฐํ ์ ์ ์ฌ์ฒด)์ ์ฆ๊ฐ ํฌ์ ํ ์ ์์ด, ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ์ฝ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ R&D ํจ์จ์ฑ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ํ์ ํ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ '๊ฐ์ด๋ ํต์ฐ ์นํ(RNA to DNA Guide Switching)'์ ํตํด ๊ธฐ์กด DNA ํธ์ง ํด์ ๋๋ฉ์ธ์ ์ ์ฌ์ฒด(Transcriptome) ์์ญ์ผ๋ก ํ์ฅํ ๊ธฐ์ ์ ์ด์ ํ๋ฅผ ๋ด๊ณ ์์ต๋๋ค. ์ฌ๋ฆฌ๊ณ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋์ ์ ์กฐ ํจ์จ์ฑ๊ณผ ์ ๋ฌ์ฒด ๋ด ์์ ์ฑ์ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ ํ๋ ๊ตฌ์กฐ์ ๊ทผ๊ฑฐ๋ฅผ ์ ์ํ๋ฏ๋ก, AI ๊ธฐ๋ฐ ๊ฐ์ด๋ ์์ด ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ซํผ์ ๋ค์ค ํ๊น ์ค๊ณ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๋ ๋ณด์ ์ธ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝDNA ๊ฐ์ด๋๋ฅผ ํ์ฉํ CRISPRโCas12, ์ธํฌ ๋ด RNA๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์กฐ์
##1. Cas13์ ์น๋ช ์ ๋ ์ฑ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ RNA ํ์ ํ๋ซํผ์ ํ์์ฑ ๊ทธ๋์ ์ธํฌ ๋ด RNA๋ฅผ ์ง์ ์ธ์งํ๊ณ ๋ถํดํ๋ ๋๊ตฌ๋ก๋ ์ฃผ๋ก CRISPR-Cas13 ์์คํ ์ด ์ฐ๊ตฌ๋์ด ์์ต๋๋ค. ํ์ง๋ง Cas13์ ํ์ RNA๋ฅผ ์๋ผ๋ธ ํ ์ฃผ๋ณ์ ๋ฌด๊ณ ํ RNA๋ค๊น์ง ๋ฌด์ฐจ๋ณ์ ์ผ๋ก ํ๊ดดํ๋ '๋นํน์ด์ ๋ถ์ฐจ ์ ๋จ(Collateral cleavage / Bystander effect)'์ด๋ผ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ด์ฌ์ ๋ ์ฑ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์์ด, ์ค์ ์ธ๊ฐ ์ธํฌ ๋ด์์์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ด๋ ์ ๋ฐ ์ ์ฌ์ฒด ์กฐ์ ์ ํฐ ๊ฑธ๋ฆผ๋์ด์์ต๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ถ์ฐจ ์ ๋จ์ด ์์ผ๋ฉด์๋ ์์ฒด ๋ด์์ ์์ ์ ์ผ๋ก ์๋ํ๋ ์ฐจ์ธ๋ RNA ํ์ ํ๋ซํผ ๊ฐ๋ฐ์ ์ ์ ์ฒด ์ํ๊ณ์ ์์์ด์์ต๋๋ค. ##2. ฮจDNA ๊ฐ์ด๋์ ๋ถ์ ์ค๊ณ: DNA ๋ถ์๊ธฐ๋ฅผ RNA ์กฐ์ ๊ธฐ๋ก ๋ณํ ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ณธ๋ DNA ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ์ ์ ๋จํ๋ ํจ์์ธ Cas12์ ๊ธฐ์ง ํน์ด์ฑ์ ์์ ํ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ๋ ๋ํ๊ตฌ๋ฅผ ์ฐพ์๋์ต๋๋ค. ๋ฐ๋ก ์ผ๋ฐ์ ์ธ crRNA ๊ฐ์ด๋ ๋์ , ํน๋ณํ ์ค๊ณ๋ ฮจDNA ๊ฐ์ด๋(Psi-DNA guide)๋ฅผ Cas12 ํจ์์ ๊ฒฐํฉ์ํจ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ๊ฐ์ด๋ ๊ตฌ์กฐ๋ Cas12 ๋ณตํฉ์ฒด๊ฐ DNA๊ฐ ์๋ ์ธํฌ ๋ด ๋จ์ผ ๊ฐ๋ฅ RNA ์์ด์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ธ์ํ๋๋ก ์ ๋ํ๋ฉฐ, ๊ฐ์ด๋์ ๊ธธ์ด์ ์คํ์ด์(Spacer) ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๋ฏธ์ธ ์กฐ์ ํ ๋์ ํจ์์ ํ์ฑ ๋ถ์๊ฐ DNA๊ฐ ์๋ ํ์ RNA์๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๋๋ก ๋ถ์์ ์ค์์น๋ฅผ ์ ํํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. ##3. ๊ณ ์ ํ์ ์ ์ฌ์ฒด ์ต์ : 90% ์ด์์ ์ ๋ฐ ๋ค์ด๋ ์ดํธ์ ์คํ ํ๊น ์ข ๊ฒฐ ์ธ๊ฐ ์ธํฌ์ฃผ๋ฅผ ํฌํจํ ๋ค์ํ ์ธํฌ ๋ด ์คํ์์, ฮจDNA-Cas12 ์์คํ ์ ๋ชฉํ๋ก ํ ์ง๋ณ ๊ด๋ จ ์ ์ฌ์ฒด(Transcript)๋ฅผ 90% ์ด์์ ๊ทน๋๋ก ๋์ ํจ์จ๋ก ์ต์ (Knockdown)ํ์ต๋๋ค. ๊ฐ์ฅ ๊ณ ๋ฌด์ ์ธ ์ ์ ๊ธฐ์กด Cas13์์ ๋ํ๋๋ ์ ์ ์ ์ธ ์ธํฌ ๋ ์ฑ์ด๋ ๋นํน์ด์ RNA ๋ถํด ํ์์ด ์ ํ ๊ด์ฐฐ๋์ง ์์๋ค๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์คํ ํ๊น(Off-target) ํจ๊ณผ ์ญ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์์ค์ผ๋ก ์ต์ํ๋์ด, ์ธํฌ ๋ด ๋ณต์กํ RNA ๊ฐ๊ณ๋ ์์์ ์ํ๋ ํ๊ฒ๋ง์ ํ์ ์ฒ๋ผ ๊ณจ๋ผ๋ด์ด ์นจ๋ฌต์ํฌ ์ ์์์ ์๋ฒฝํ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. ##4. ๋นํน์ด์ ๋ ์ฑ ์๋ ์์ ํ ๊ฐ์ญ์ RNA ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ์๋์ ๊ฐ๋ง ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์ด์ ๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋ฒ์๋ฅผ 'DNA ๊ต์ '์ ๋์ด '์์ ํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ธ RNA ์ ์ด'๋ก ํ์ฅ์์ผฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. Cas12๋ผ๋ ์ด๋ฏธ ์์ ์ฑ๊ณผ ์ ๋ฌ ๊ธฐ์ (AAV, LNP ๋ฑ)์ด ๊ฒ์ฆ๋ ํ๋ซํผ์ ๊ทธ๋๋ก ํ์ฉํ๋ฉด์, ๊ฐ์ด๋ ์์ด๋ง ฮจDNA๋ก ๊ต์ฒดํ์ฌ ๊ณ ์ ๋ฐ RNA ์น๋ฃ์ ๋ก ํ๋ฐ๊ฟ์ํฌ ์ ์๋ค๋ ์ ์์ ์์ ์ ยท์์์ ๊ฐ์น๊ฐ ๋ฌด๊ถ๋ฌด์งํฉ๋๋ค. ์ด๋ ๋ถ์ฐจ ์ ๋จ ๋ ์ฑ ๋๋ฌธ์ ์ฌ์ฅ๋ ์๊ธฐ์ ์ฒํ๋ RNA ๊ฐ์ญ ๋ฐ ํธ์ง ์์ฅ์ ๋ถํ์ํค๊ณ , ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ ์ฌ์ฒด ์ํ(Precision Transcriptomics)์ ํ์ค์ ์ฌ์ ๋ฆฝํ ์์์ ์ด์ ํ๊ฐ ๋ ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ '๊ธฐ์ง ํน์ด์ฑ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ(Substrate reprogramming)'์ด๋ผ๋ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ํ์ ์ ํตํด ๋ ์ฑ์ด ๋ฐฐ์ ๋ ์ฐจ์ธ๋ RNA ์ ์ด ๋๊ตฌ๋ฅผ ์ ์ํ์ต๋๋ค. AAV๋ LNP ๋ฑ ๊ธฐ์กด AAV ์ ์ ์ ์น๋ฃ ์์ฅ์ ํ๋์จ์ด ์ธํ๋ผ๋ฅผ ๊ทธ๋๋ก ์ด์ฉํ๋ฉด์ ์ํํธ์จ์ด(๊ฐ์ด๋)๋ง ๋ฐ๊พธ์ด ๊ณ ํ์์ด๋ ์ ์ ์ฑ RNA ์งํ์ ํ๊นํ ํ ์ ์๋ ํ๋กํ ์ฝ์ ์ ๊ณตํ๋ฏ๋ก, ์ ์ฝ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ AI ๊ธฐ๋ฐ ๊ฐ์ด๋ ์ค๊ณ ์ต์ ํ ํ๋ซํผ์ ํต์ฌ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ผ๋ก ํ์ํ ๊ฐ์น๋ฅผ ์ง๋๋๋ค.
Lancet๐ค AI ์์ฝํํ์ฑ ๋์กธ์ค ์น๋ฃ์ ๋๊ทธ๋ง๋ฅผ ๊นจ๋ค: TAPIS ์ํ์ด ์ ์ฆํ ํํํ ๋ง์ถคํ ์กฐ๊ธฐ ํญํ์ํ ์๋ฒ์ ์์ ์ฑ
##1. ์ด๊ธ์ฑ๊ธฐ ๋๊ฒฝ์ ์น๋ฃ์ ๋๋ ๋ง: ์ ๋งฅ๋ด ํ์ ์ฉํด์ ๊ณผ ์ฌํ์์ ๊ณตํฌ ์ ๋งฅ๋ด ํ์ ์ฉํด์ (tPA ๋ฑ) ํฌ์ฌ๋ ๋งํ ๋ํ๊ด์ ๋ซ์ด์ฃผ๋ ์ด๊ธ์ฑ๊ธฐ ๋๊ฒฝ์์ ํ์ค ์น๋ฃ๋ฒ์ด์ง๋ง, ํ์ ์ด ๋ น์ ์งํ ๊ฐ๋ ฅํ ํ์ํ ๋งค๊ฐ ํ์ฑํ๋ก ์ธํด ํ๊ด์ด ๋ค์ ๋งํ๋ '์ฌํ์(Re-occlusion)' ํ์์ด ๋น๋ฒํ ๋ฐ์ํด ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ๋ง๊ธฐ ์ํด ํญํ์ํ์ ๋ฅผ ์กฐ๊ธฐ์ ํฌ์ฌํด์ผ ํ๋ค๋ ์๋ฌผํ์ ๋น์์ฑ์ด ์์์์๋ ๋ถ๊ตฌํ๊ณ , ์ ๋งฅ๋ด ํ์ ์ฉํด์ ํฌ์ฌ ํ 24์๊ฐ ์ด๋ด์ ํญํ์ํ์ ๋ฅผ ์ฐ๋ฉด ์ฆ์์ฑ ๋์ถํ(sICH) ์ํ์ด ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐํ๋ค๋ ๋๋ ค์ ๋๋ฌธ์ ์์ ํ์ฅ์์๋ ์ด๋ฅผ ์ฒ ์ ํ ๊ธ๊ธฐ์ํด ์์ต๋๋ค. ##2. TAPIS ์์์ํ: 'One-size-fits-all'์ ๋์ด์ ํํํ ์ธต๋ณํ ์ ๋ต ์์์ (Anxin Wang) ๊ต์ ์ฐ๊ตฌํ์ด ์ํํ์ฌ The Lancet์ ๋ฐํํ TAPIS ์์์ํ์ ์ด ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ด๋ถ๋ฒ์ ํ๊ณ๋ฅผ 'ํ์ ์ธต๋ณํ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ํํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ชจ๋ ๋์กธ์ค ํ์์๊ฒ ์ผ๊ด์ ์ผ๋ก ํญํ์ํ์ ๋ฅผ ์กฐ๊ธฐ ํฌ์ฌํ๋ ์ํ์ ํผํ๊ธฐ ์ํด, ์ ๋ฐ ์์ ์ํ ๋ฐ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค๋ฅผ ํ์ฉํ์ฌ '์ถํ ์ํ์ ๋ฎ์ผ๋ฉด์ ํ์ํ ๋งค๊ฐ ์ฌํ์ ์ํ์ ๊ทน๋๋ก ๋์' ํน์ ํํํ(Phenotype) ํ์๊ตฐ์ ์ฌ์ ์ ์ ์ํ๊ณ ์ด๋ค์๊ฒ๋ง ์กฐ๊ธฐ ํญํ์ํ ์๋ฒ์ ๊ฐ์ํ๋ ํ์ ์ ํ๋กํ ์ฝ์ ์ค๊ณํ์ต๋๋ค. ##3. ์ถํ ์ฆ๊ฐ ์๋ ์ฌ๋ฐ์ฑ ๋์์ ๊ฐ์: ์๋ฌผํ์ ๊ธฐ์ ์ ์์์ ์ฆ๋ช ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋๋ผ์ ์ต๋๋ค. ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ๋ณ๋ ํํํ ํ์๊ตฐ์๊ฒ ํ์ ์ฉํด์ ํฌ์ฌ ํ ์ด๊ธฐ์ ํญํ์ํ์ ๋ฅผ ๋ณ์ฉ ํฌ์ฌํ์์๋ ๋ถ๊ตฌํ๊ณ , ๋์กฐ๊ตฐ ๋๋น ์ ์๋ฏธํ ์ถํ์ฑ ๋ถ์์ฉ์ ์ฆ๊ฐ๊ฐ ๊ด์ฐฐ๋์ง ์์์ต๋๋ค. ๋ฐ๋ฉด, ํ์ํ ํ์ฑํ๋ก ์ธํ ๋ฏธ์ธ ํ์ ํ์ฑ ๋ฐ ์ฌ๋ฐ์ฑ ๋์์(Recurrent ischemic injury) ๋น์จ์ ํต๊ณ์ ์ผ๋ก ํ์ํ๊ฒ ๊ฐ์ํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ ์ ํ ํ์ ์ ๋ณ์ด ๋๋ฐ๋๋ค๋ฉด ์ถํ์ ๋๋ ค์ ๋๋ฌธ์ ํํ์ฑ ์์์ ๋ฐฉ์นํ๋ ๊ธฐ์กด์ ์๊ทน์ ์น๋ฃ ๊ดํ์ ์์ ํ๊ฒ ๋ค์ง์ ์ ์์์ ์๋ฏธํฉ๋๋ค. ##4. ์ ๋ฐ ์ ๊ฒฝํ(Precision Neurology) ๊ธฐ๋ฐ ๋์กธ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ์ ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์ด์ ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ํ๊ด ์งํ์ธ ๋์กธ์ค์ ๋จ์ผ ์งํ์ผ๋ก ๋ณด์ง ์๊ณ , ํ์๋ณ ์ ์ ์ ยทํํํ์ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๊ณ ๋ คํด ์น๋ฃ ํ์ด๋ฐ์ ์ต์ ํํ๋ '์ ๋ฐ ์ ๊ฒฝํ'์ ์คํจ์ฑ์ ์ฆ๋ช ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. TAPIS ์ํ์ ์ฑ๊ณต์ ์ ์ธ๊ณ ์ด๊ธ์ฑ๊ธฐ ๋์กธ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์์ 24์๊ฐ ํญํ์ํ์ ํฌ์ฌ ๊ธ์ง ์กฐํญ์ ์ํํ๊ณ , ํํํ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ํ์ค ํ๋กํ ์ฝ(Standard of Care)๋ก ํธ์ ์ํค๋ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ๊ณ๊ธฐ๊ฐ ๋ ๊ฒ์ด๋ฉฐ ์ ์ฝ ๋ฐ ๋ณตํฉ ์๋ฒ ์์์ํ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ณ ๋ํ์ ๋ง๋ํ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ 'ํํํ ๊ธฐ๋ฐ ์์ ์ํ ์ค๊ณ(Phenotype-driven trial design)'์ ๊ต๊ณผ์์ ์ธ ์ฑ๊ณต ์ฌ๋ก๋ฅผ ๋ด๊ณ ์์ต๋๋ค. ๋์กธ์ค์ด๋ผ๋ ๋ณต์กํ ์ด์ง์ฑ ์งํ์์ ์ํ๊ตฐ๊ณผ ์ํ๊ตฐ์ ๋ถ๋ฆฌํด๋ด๋ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ํจ์ผ๋ก์จ, ํฅํ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ ์ฉํด ๋ฐ ํญํ์ํ ๋ณตํฉ ์ฝ๋ฌผ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์์ ์ง์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๋ ๋ณด์ ์ธ ํ์ต ์์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
International immunopharmacology๐ค AI ์์ฝ๋ฉด์ญ ์ธํฌ ์์ง๋์ด๋ง์ ๋ฌดํ ํ์ฅ: CAR ํ๋ซํผ์ด ์ฃผ๋ํ๋ ๊ณ ํ์ ๊ทน๋ณต๊ณผ ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ์ '๋ฉด์ญ ๋ฆฌ์ (Immune Reset)' ์ ๋ต
##1. ํ์ก์์ ์ฑ๊ณต๊ณผ ๊ณ ํ์์ ์ฅ๋ฒฝ: ํญ์ ํํผ ๋ฐ ์ด์ง์ฑ ๊ทน๋ณต์ ๊ณผ์ CD19 ๋ฐ BCMA๋ฅผ ํ์ ์ผ๋ก ํ๋ CAR-T ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ๋ ๋ง๊ธฐ ๋ฐฑํ๋ณ, ๋ฆผํ์ข , ๋ค๋ฐ์ฑ ๊ณจ์์ข ํ์์๊ฒ์ ๊ทน์ ์ธ ์์ ๊ดํด(CR)๋ฅผ ์ด๋์ด๋ด๋ฉฐ ์ธํฌ ์น๋ฃ ์์ฅ์ ํจ๋ฌ๋ค์์ ๋ฐ๊พธ์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด ์ฅ์น๋ค์ ๊ณ ํ์์ ์ ์ฉํ๋ ค๋ ์๋๋ ์ข ์์ ์ฌ๊ฐํ ํญ์ ์ด์ง์ฑ(Heterogeneity), ํ์ ํญ์์ด ์ฌ๋ผ์ง๋ ํญ์ ํ๋ฝ(Antigen escape), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ ์ ์กฐ์ง์ ๊ณต๊ฒฉํ๋ ์จํ๊น-์คํ์ข ์(On-target, off-tumor) ๋ ์ฑ์ด๋ผ๋ ๊ฑฐ๋ํ ๋ฒฝ์ ๊ฐ๋ก๋งํ์ต๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ผ ํญ์ ํ๊นํ CAR ์ํคํ ์ฒ๋ก๋ ๊ณ ํ์ ํน์ ์ ์น๋ฐํ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(TME)์ ๋ํํ๊ธฐ์ ์ญ๋ถ์กฑ์ด์์ต๋๋ค. ##2. ํฉ์ฑ์๋ฌผํ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ: ๋ก์ง ๊ฒ์ดํธ์ SynNotch ํ๋ก์ ๋๋ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ธํฌ์ ํ๋จ ๋ฅ๋ ฅ์ ๊ทน๋ํํ๊ธฐ ์ํด ์ ์ํ๋ก์ ๊ฐ์ ๋ ผ๋ฆฌ ์ฐ์ฐ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ธํฌ์ ์ด์ํ์ต๋๋ค. ๋ก์ง ๊ฒ์ดํธ(AND, OR, NOT) CAR ์์คํ ์ ๋ ๊ฐ ์ด์์ ํญ์์ด ๋์์ ์กด์ฌํ ๋๋ง ์๋ํ๊ฑฐ๋(AND), ์ ์ ์ธํฌ์ ํญ์์ ์ธ์ํ๋ฉด ํ์ฑ์ด ์ฐจ๋จ๋๋(NOT) ์๋ฆฌํ ์ค๊ณ๋ฅผ ๋ณด์ฌ์ค๋๋ค. ํนํ SynNotch(Synthetic Notch) ํ๋ก๋ ์ฒซ ๋ฒ์งธ ํญ์์ ์ธ์ํ์ ๋๋ง ๋ ๋ฒ์งธ CAR ์์ฉ์ฒด๋ฅผ ์ค์ค๋ก ๋ฐํํ๋๋ก ์ ์ ์ ์ผ๋ก ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ๋์ด, ์ ์ ์กฐ์ง์ ์์์ ์์ฒ ์ฐจ๋จํ๊ณ ๊ณ ํ์ ํ์ ์ ์ ๋ฐ๋๋ฅผ ๋ถ์ ์์ค์์ ์ ์ดํ ์ ์๋ ๊ธธ์ ์ด์์ต๋๋ค. ##3. ์ข ์ ์ฌ๋ฉธ์์ ๋ฉด์ญ ์ต์ ๊น์ง: ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ์ ํฅํ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ํํธ ์ด ํ๋ซํผ์ ๊ฐ์ฅ ํ๊ดด์ ์ธ ์งํ๋ ์์ธํฌ๋ฅผ ์ฃฝ์ด๋ ๋ฌด๊ธฐ๋ฅผ ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ์ '๋ฉด์ญ ๊ด์ฉ(Tolerance) ๋ณต๊ตฌ'๋ก ์ ์ฉํ ์ ์ ๋๋ค. ์ ์ ์ฑ ํ๋ฐ์ฑ ๋ฃจํธ์ค(SLE) ํ์๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ํ ์ด๊ธฐ ์์(5-18๋ช ๊ท๋ชจ)์์ CD19-CAR-T๋ ๋ณ์์ฑ B์ธํฌ๋ฅผ ์์ ํ ๊ณ ๊ฐ์์ผ ์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ ์์ด๋ ์ฅ๊ธฐ ๊ดํด๋ฅผ ์ ๋ํ๋ ๊ฐ๋ ฅํ '๋ฉด์ญ ๋ฆฌ์ ' ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ฆ๋ช ํ์ต๋๋ค. ๋ ๋์๊ฐ, ์ ์ B์ธํฌ๋ ์ด๋ ค๋๊ณ ์๊ฐํญ์ฒด๋ฅผ ๋ฟ์ด๋ด๋ ๋ถ๋ ํด๋ก ๋ง ๊ณจ๋ผ ์ฃฝ์ด๋ CAAR-T(Chimeric Autoantibody Receptor) ์ธํฌ์, ๊ตญ์์ ์ผ์ฆ ๋ถ์๋ก ์ด๋ํด ๋ฉด์ญ์ ์ต์ ํ๋ CAR-Tregs(์กฐ์ T์ธํฌ)๊ฐ ๊ฐ๋ฐ๋๋ฉด์ ๋ฃจํธ์ค๋ฅผ ๋์ด ๋ค๋ฐ์ฑ ๊ฒฝํ์ฆ, ๋ฅ๋งํฐ์ค ๊ด์ ์ผ, ์ 1ํ ๋น๋จ๋ณ ์์น๋ฅผ ์ํ ์ ๋ฐ ๋ฉด์ญ ์ ์ด ํ๋กํ ์ฝ์ด ์๋ฆฝ๋์์ต๋๋ค. ##4. ๊ณ ์ ๋ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ์์ 'ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ฉด์ญ ์ปดํจํฐ'๋ก์ ์งํ ์ด ์ฐ๊ตฌ ๋ํฅ์ด ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์ด์ ๋ CAR ํ๋ซํผ์ ๋ณธ์ง์ '๋จ์ํ ํญ์์ '์์ '์์ฒด ๋ด ์ ์ ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ์ด ๊ฐ๋ฅํ ๋ฉด์ญ ์กฐ์ ๋ชจ๋'๋ก ์ฌ์ ์ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์ธํฌ์ ์ฌ๋ฉธ(Cytotoxicity)๊ณผ ์ต์ (Suppression) ์ ํธ๋ฅผ ์์ ์์ฌ๋ก ํ๋ํ ์ ์๊ฒ ๋จ์ผ๋ก์จ, ๋จ์ผ ์ธํฌ ํ๋ซํผ ํ๋๋ก ์ ์ฑ ์ข ์๊ณผ ์๊ฐ๋ฉด์ญ์ด๋ผ๋ ๋ฉด์ญํ์ ์๊ทน๋จ์ ๋์น์ฑ ์งํ์ ๋ชจ๋ ์ง๋ฐฐํ ์ ์๋ ๊ธฐ์ ์ ํด์๋ฅผ ํ๋ณดํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ex vivo ์ธํฌ ๊ณตํ์ ๊ท์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์๋กญ๊ฒ ์ ๋ฆฝํจ์ ๋ฌผ๋ก , ํฅํ ํ์ ๋ง์ถคํ ์ฐจ์ธ๋ ์ฌ์ธ์(All-in-one) ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์์ ์ ๊ฐ์น๋ฅผ ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๋์ด์ฌ๋ฆด ํต์ฌ ์ด์ ํ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ 'ํฉ์ฑ ์์ฉ์ฒด ์์ง๋์ด๋ง'์ ๋งค๊ฐ๋ก ์๊ณผ ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ์ ๊ฒฝ๊ณ๋ฅผ ํ๋ฌธ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ์ค๊ณ ๊ฐ์ด๋๋ฅผ ์ฒด๊ณํํ์ต๋๋ค. ํนํ ๋ก์ง ๊ฒ์ดํธ ๊ธฐ๋ฐ์ ์ ์ด ์์คํ ๊ณผ CAR-Tregs์ ๋ฉด์ญ ๊ด์ฉ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋์ญํ์ ์ผ๋ก ์ฎ์ด๋์ผ๋ก์จ, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ ์์ฉ์ฒด ๋ชจ๋ธ๋ง ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ex vivo ์ ์ ์ ํธ์ง ํ์ดํ๋ผ์ธ(BioArx ๋ฑ)์ ํ์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๋ ๋ณด์ ์ธ ๊ณ ๋ถ๊ฐ๊ฐ์น ์์ฐ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Vaccine๐ค AI ์์ฝ์ด์ ์๋ ๋ฉด์ญ์ ํ์ : S-2P ๊ตฌ์กฐ ์์ ํ mRNA ๋ฐฑ์ ์ ํตํ ์ ์ ์๋ PEDV 100% ๋ฐฉ์ด
##1. ์ ์ ์๋์ ์น๋ช ์ ์ทจ์ฝ์ฑ: PEDV G2c ๋ณ์ด์ฃผ์ ํ๋ฐ ์ฅ๋ฒฝ์ ํ๊ณ ๋ผ์ง ์ ์ผ์ฑ ์ค์ฌ๋ณ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(PEDV) ์ค์์๋ ์ ์ ์ํ G2c ๋ณ์ด์ฃผ๋ ์ ์ธ๊ณ ์๋ ๋๊ฐ์ ๋ง๋ํ ๊ฒฝ์ ์ ํผํด๋ฅผ ์ ํ๋ ๊ณ ๋ ์ฑ ๋ณ์์ฒด์ ๋๋ค. ํนํ ์ ์์ ๋ผ์ง๋ ๋ชจ์ฒด๋ก๋ถํฐ ํ๋ฐ์ ํตํด ํญ์ฒด๋ฅผ ์ ํ ๋ฌผ๋ ค๋ฐ์ง ๋ชปํ๋ ์ํผ์ต๋ชจํ๋ฐ ๊ตฌ์กฐ์ ํน์ฑ์, ์ถ์ ์งํ ๋ฌด๊ฐ๋ง๊ธ๋ก๋ถ๋ฆฐ ์ํ์ ๋์ฌ PEDV ๊ฐ์ผ ์ ํ์์ ์ฅ๋ฒฝ ํ๊ดด๋ก ์ฌ๋ง๋ฅ ์ด 100%์ ์๋ ดํฉ๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ์์ฉ ๋ถํ์ฑํ ๋ฐฑ์ ์ ๋ชจ์ฒด์ ์ ๋ง ๋ฉด์ญ๊ณผ ์ด์ ๋ด ์คํํญ์ฒด ํ์ดํฐ๋ฅผ ์ถฉ๋ถํ ๋์ด์ฌ๋ฆฌ์ง ๋ชปํด ์ด ์น๋ช ์ ์ธ ๊ณต๋ฐฑ์ ๋ฉ์ฐ์ง ๋ชปํ์ต๋๋ค. ##2. ๊ตฌ์กฐ ๋ฐฑ์ ํ์ ์ ์ฉ: S-2P ํ๋กํ๋ฆฐ ์นํ์ ํตํ ์ตํฉ ์ ๊ตฌ์กฐ ๊ณ ์ ์ฐ๊ตฌํ์ PEDV์ ์คํ์ดํฌ(S) ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ์์ฃผ ์ธํฌ๋ง๊ณผ ์ตํฉํ๊ธฐ ์ ๋จ๊ณ์ธ '์ตํฉ ์ ๊ตฌ์กฐ(Pre-fusion conformation)'๋ฅผ ์ ์งํ๋๋ก ์ ์ ์ ์ผ๋ก ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ์ต๋๋ค. S ๋จ๋ฐฑ์ง ์์ด ๋ด์ ํน์ ์์น(I1076P/L1077P)์ 2๊ฐ์ ํ๋ก๋ฆฐ(Proline) ์์์ ๋์ ํ๋ ์ฌ์ผ๋ฐํธ ์นํ์ ํตํด ๊ตฌ์กฐ์ ์ ์ฐ์ฑ์ ๊ณ ์ ํ์ต๋๋ค. ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ์์ ํ๋ S-2P mRNA๋ ์ธํฌ ๋ด์์ ๊ฐ๋ ฅํ ์คํํญ์ฒด๋ฅผ ์ ๋ํ๋ ํต์ฌ ์ํผํ ํ(Epitope)๋ฅผ ์จ์ ํ ๋ ธ์ถํจ์ผ๋ก์จ, ์ผ์ํ(S-WT) ๋ฒกํฐ ๋๋น ๋น์ฝ์ ์ผ๋ก ์์นํ IgG ๋ฐ ๋ฉด์ญ๊ธ๋ก๋ถ๋ฆฐ A(IgA) ํ์ดํฐ๋ฅผ ํ์ฑํ์ต๋๋ค. ##3. ๋ชจ์ฒด ๋ฉด์ญ๊ณผ ์๋ ์ ๋ฌ: ์ด์ ๋ฅผ ํตํ ์ฅ๊ด ์ฅ๋ฒฝ ๋ฐ ๋ฏธ์๋ฌผ ๊ตฐ์ง ๋ณดํธ ์์ ํ ์ํ์ง์๊ฒ S-2P LNP-mRNA ๋ฐฑ์ ์ ์ ์ข ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๋ถ๋ง ์งํ ๋ถ๋น๋๋ ์ด์ (Colostrum)์ ๊ทน๋๋ก ๋์ ์์ค์ ์คํํญ์ฒด๊ฐ ์ถ์ ๋์์ต๋๋ค. ์ด ์ด์ ๋ฅผ ์ญ์ทจํ ์ ์ ์๋์ ์ฅ์ ๋ง์ ๊ฐ๋ ฅํ IgA ๋ฐฉ์ด๋ฒฝ์ ํ์ฑํ์ฌ, ๊ณ ๋ ์ฑ PEDV G2c ๊ณต๊ฒฉ ์ ์ข (Challenge) ํ๊ฒฝ์์๋ ์ฌ๊ฐํ ์ฅ๋ฒฝ ์์๊ณผ ์ฅ๋ด ๋ฏธ์๋ฌผ ๊ตฐ์ง(Gut microbiota)์ ๋์ค๋ฐ์ด์ค์์ค(Dysbiosis) ์์ด 100% ์์กดํ๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ ์์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ํ๋์ต๋๋ค. ##4. ์์์ฉ mRNA-LNP ํ๋ซํผ ํ๋ฆฝ๊ณผ ์ธ๋ฅ ๊ณตํต ๊ฐ์ผ๋ณ ๋์์ ๊ต๋๋ณด ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ์ด์ ๋ ๋ํ ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์์ ์ฅ๊ด ์ฝ๋ก๋๋ฐ์ด๋ฌ์ค(Enteric Coronavirus)๋ฅผ ํ์ ์ผ๋ก ํ mRNA-LNP ๋ฐฑ์ ์ ์คํจ์ฑ๊ณผ ์์ ์ฑ์ ์๋ฒฝํ ์ ์ฆํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์ ๋ง ๋ฉด์ญ ํ์ฑ์ด ๊ทน๋๋ก ๊น๋ค๋ก์ด ์ฅ๊ด ๊ฐ์ผ์ฆ์ ๋ชจ์ฒด ์ ๋ ์๋ ๋ฉด์ญ์ผ๋ก ์ ์ดํ ์ ์์์ ์ฆ๋ช ํจ์ผ๋ก์จ, ํฅํ ๋ค์ํ ๊ฐ์ถ ๊ฐ์ผ๋ณ์ mRNA ํ๋ซํผ์ ์ฆ๊ฐ ์ด์ํ ์ ์๋ ๊ธฐ์ ์ ํ์ค์ ์ธ์ ์ต๋๋ค. ์ด๋ ์์ํ์ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ด, ์ ์ฌํ ์ ํ ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ์ง ์ธ๊ฐ ์ฝ๋ก๋๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ง ๋ฐฑ์ ๊ฐ๋ฐ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ํต์ฌ์ ์ธ ๋ถ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค๊ฐ ๋ ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ '๊ตฌ์กฐ ๊ธฐ๋ฐ ํญ์ ์ค๊ณ(Structural Vaccinology)'์ 'LNP-mRNA ์ ๋ฌ ์์คํ '์ ๊ฐ์ถ ๋ฐฉ์ญ์ ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ์ตํฉํ ๊ณ ๋ถ๊ฐ๊ฐ์น R&D ๋ ํผ๋ฐ์ค์ ๋๋ค. ์๋์ ๋ฉด์ญํ์ ํน์ฑ(๋ฌด๊ฐ๋ง๊ธ๋ก๋ถ๋ฆฐํ์ฆ)์ ์ด์ ์๋ ๋ฉด์ญ์ผ๋ก ์๋ฆฌํ๊ฒ ๊ทน๋ณตํ ํ๋กํ ์ฝ์ ์ ์ํ์ฌ, ํฅํ ํ๋ซํผ ๊ธฐ๋ฐ ๋ฐฑ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ AI ๊ธฐ๋ฐ ํญ์ ์์ด ์ต์ ํ ์์ง(BioArx ๋ฑ)์ ์ง๋ํ์ต์ฉ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ผ๋ก ๋งค์ฐ ๋์ ๊ฐ์น๋ฅผ ์ง๋๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ๊ฒ๋์ 3์ฐจ์ ์ค๊ณ๋ ํด๋ : ์ ์ด ์์๊ฐ ์ฃผ๋ํ๋ ์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ ์งํ์ ์ ์ฌ ์กฐ์ ์ ์ฌ๋ฐฐ์ด
##1. 1์ฐจ์ ์์ด์ ํ๊ณ์ 3์ฐจ์ ์์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ฐ๊ฒฌ DNA๋ ๋จ์ํ ์ ํ์ ์ธ ์ ๋ณด์ ๋์ด์ด ์๋๋ผ, ์ข์ ํต ์์ ์ ๊ตํ๊ฒ ์ ํ ์๋ 3์ฐจ์ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ๋๋ค. ๊ทธ๋์ ์ฐ๋ฆฌ๋ ์ ์ ์ฒด ์์ด(Sequence)์๋ง ์ง์คํด์์ผ๋, ์ค์ ์ ์ ์์ ๋ฐํ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๋ฉ๋ฆฌ ๋จ์ด์ง ์ธํธ์(Enhancer)์ ํ๋ก๋ชจํฐ(Promoter)๊ฐ 3์ฐจ์ ๊ณต๊ฐ์์ ๋ง๋๋ '์ผ์์ง ๋ฃจํ(Chromatin Looping)'์ ์ํด ๊ฒฐ์ ๋ฉ๋๋ค. ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์์ด์ด ์ ์ฌํ ์ข ๋ค ์ฌ์ด์์๋ ์ ์ ์ ๋ฐํ ์์์ด ํ์ดํ๊ฒ ๋ค๋ฅธ์ง์ ๋ํ ํด๋ต์ '๊ณต๊ฐ์ ๋ฐฐ์น'์์ ์ฐพ์๋์ต๋๋ค. ##2. ์ ์ด ์์(TEs): ์ ์ ์ฒด์ ๋ถ์ฒญ๊ฐ์์ 3D ๊ตฌ์กฐ์ ์ค๊ณ์๋ก ๊ณผ๊ฑฐ '์ ํฌ DNA'๋ก ์น๋ถ๋๋ ์ ์ด ์์(Transposable elements)๊ฐ ๊ฒ๋์ 3์ฐจ์ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ฒฐ์ ์ง๋ ํต์ฌ ๋ณ์์์ด ๋ฐํ์ก์ต๋๋ค. ํน์ ์ ์ด ์์๋ค์ CTCF์ ๊ฐ์ ์ ์ฐ์ฒด(Insulator) ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ฒฐํฉ ๋ถ์๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ์ ์ ์ฒด ๊ณณ๊ณณ์ผ๋ก ๋ณต์ ๋์ด ์ด๋ํ๋ฉฐ ์๋ก์ด '์์๊ธฐํํ์ ๊ด๋ จ ๋๋ฉ์ธ(TADs)' ๊ฒฝ๊ณ๋ฅผ ํ์ฑํฉ๋๋ค. ์ด๋ ์ ์ด ์์์ ์ฝ์ ์ด ๋จ์ํ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ๋์ด, ์ ์ ์ฒด ์ ์ฒด์ '์ ํ ๋ฐฉ์'์ ๋ฐ๊พธ์ด ์ ์ฌ ์กฐ์ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ํต์งธ๋ก ์ฌ์ค๊ณํ ์ ์์์ ์๋ฏธํฉ๋๋ค. ##3. Hi-C์ AI์ ๊ฒฐํฉ: ์๋ฐฑ ์ข ์ ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ์๋ 3D ์งํ ๋งคํ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด๊ณ ํด์๋ 3D ์ ์ ์ฒด ์บก์ฒ ๊ธฐ์ ์ธ Hi-C์ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ ๊ธฐ๋ฐ์ ๊ตฌ์กฐ ์์ธก ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ํ์ฉํ์ต๋๋ค. ์๋ฐฑ ์ข ์ ์๋ฌผ์ฒด๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ํ ๋น๊ต ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ ํตํด, ์งํ ๊ณผ์ ์์ ํน์ TAD ๊ฒฝ๊ณ๊ฐ ๋ณด์กด๋๊ฑฐ๋ ํน์ ์ ์ด ์์์ ์ํด ์๋กญ๊ฒ ์์ฑ๋๋ ๊ณผ์ ์ ์ ๋ํํ์ต๋๋ค. ์ด ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๋๊ท๋ชจ ๊ตฌ์กฐ ๋ณ์ด(SV)๊ฐ ์ด๋ป๊ฒ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ ํ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๋ณํ์ํค๊ณ , ์ด๊ฒ์ด ์ต์ข ์ ์ผ๋ก ์๋ฌผํ์ ํ์ง์ ์งํ๋ก ์ด์ด์ง๋์ง๋ฅผ ์ถ์ ํ๋ '3D ์งํ ์ง๋'๋ฅผ ์์ฑํ์ต๋๋ค. ##4. ์ง๋ณ ๊ตฌ์กฐ ๋ณ์ด ์์ธก๊ณผ ์ ๋ฐ ์ค๊ณ์ ์๋ก์ด ์งํ ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์ด์ ๋ ์ง๋ณ์ ์ ๋ฐํ๋ '๋น์ํธํ ์์ญ(Non-coding region)'์ ๋ณ์ด๋ฅผ ํด์ํ ์ ์๋ ๊ฐ๋ ฅํ ๋๊ตฌ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์์ด์์ผ๋ก๋ ์๋ฌด๋ฐ ๋ฌธ์ ๊ฐ ์์ด๋ 3D ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ๋ฌด๋์ง๋ฉด ์ ์ ์ ๋ฐํ์ด ํญ์ฃผํ๊ฑฐ๋ ์ต์ ๋ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด์ ์ฐ๋ฆฌ๋ ํน์ ๋ณ์ด๊ฐ ๊ฒ๋์ '3์ฐจ์ ์ค๊ณ'๋ฅผ ์ด๋ป๊ฒ ๋คํ๋๋์ง ์์ธกํ ์ ์๊ฒ ๋์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ํฅํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ค๊ณ ์ ์ํ๋ ์ ์ ์๋ง ์ ๋ฐํ๊ฒ ํ์ฑํํ๋ '๊ณต๊ฐ์ ์ ๋ฐ ์ ์ด(Spatial Precision Control)' ๊ธฐ์ ์ ํต์ฌ ํ ๋๊ฐ ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ '์ ์ ์ฒด ์์ด'๊ณผ '3์ฐจ์ ์์(Topology)' ์ฌ์ด์ ์ธ๊ณผ๊ด๊ณ๋ฅผ ๊ท๋ช ํ์ฌ, ์ ์ ์ฒด ์งํ๋ฅผ ๋ฐ๋ผ๋ณด๋ ์๋ก์ด ํจ๋ฌ๋ค์์ ์ ์ํ์ต๋๋ค. ํนํ ์ ์ด ์์๋ฅผ ํ์ฉํ 3D ๊ตฌ์กฐ ์ฌ์ค๊ณ ๊ธฐ์ ์ ์ธ๊ณต ๊ฒ๋ ์ค๊ณ ๋ฐ ์ ๋ฐ ์ ์ ์ ์น๋ฃ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ตฌ์ถ์ ์์ด ๋์ฒด ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ๊ณ ๋ถ๊ฐ๊ฐ์น ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ๋์ฅ์ ์ ์ด์ ์ ์ ์ ์๋๋ฆฌ์ค ํด๋ : ๋จ์ผ ์ธํฌ ๋ถ์์ผ๋ก ๋ฐํ๋ธ ์ด๊ธฐ ํ์ข ๊ณผ ํด๋ก ์ ์ ํ์ ์งํ
##1. ์ ์ด์ ๋ถํ์ค์ฑ: '์ธ์ '์ '์ด๋ป๊ฒ'์ ๋ํ ์ํ๊ธฐ ๋์ฅ์ ํ์์๊ฒ ์ ์ด๋ ์์กด์จ์ ๊ฒฐ์ ์ง๋ ๊ฐ์ฅ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ณ์์ ๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ์กฐ์งํ์ ๋ถ์์ ์ ์ด๊ฐ ์ด๋ฏธ ์๋ฃ๋ ์ํ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ์ ํด์์ ์น์คํ๊ธฐ์, ์๋ฐ์์ ์ด๋ค ์ธํฌ๊ฐ ์ด๋ค ์ ์ ์ ์ฌ๊ฑด์ ๊ณ๊ธฐ๋ก ํ ์ฅ๊ธฐ๋ก ์ด๋ํ๋์ง์ ๋ํ '๋์ญํ์ ๊ณผ์ '์ ์ค๋ช ํ์ง ๋ชปํ์ต๋๋ค. ํนํ ์ธ๊ฒฌ์ ์กฐ๊ธฐ์ ๋ฐ๊ฒฌ๋ ์ข ์์กฐ์ฐจ๋ ์ ์๋ ๋ค ๊ฐ์์ค๋ฌ์ด ์๊ฒฉ ์ ์ด๋ฅผ ์ผ์ผํค๋์ง์ ๋ํ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ ์ ์ฒด ์ํ์ ์ค๋ ๋์ ์์ต๋๋ค. ##2. ๋จ์ผ ์ธํฌ ์ํ์ฑ: ์์ธํฌ ํ๋ํ๋์ ์งํ ์ด๋ ฅ์ ์ถ์ ํ๋ค ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ผ ์ธํฌ RNA ์ํ์ฑ(scRNA-seq)๊ณผ ๊ณต๊ฐ ์ ์ฌ์ฒด(Spatial Transcriptomics) ๊ธฐ์ ์ ๊ฒฐํฉํ์ฌ, ์๋ฐ์์์ ์ ์ด์์ผ๋ก ์ด์ด์ง๋ ์ธํฌ๋ค์ '๊ฐ๊ณ๋(Lineage tracing)'๋ฅผ ๊ณ ํด์๋๋ก ์ฌ๊ตฌ์ฑํ์ต๋๋ค. '๋จ์ผ' ์ธํฌ ์์ค์ ๋ถ์์ ์์กฐ ๊ฐ์ ์ธํฌ ์ค ์ ์ด ๋ฅ๋ ฅ์ ๊ฐ์ถ ๊ทน์์์ '์ ์ด ๊ฐ์ ์ธํฌ(Metastasis-Initiating Cells)'๋ฅผ ํ์ ์ฒ๋ผ ์ฐพ์๋์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ค์ด ์๋ฐ์ ๋ด๋ถ์์ ์ด๋ค ํ์ ํด๋ก (Subclone)์ผ๋ก๋ถํฐ ๋ถํ๋์ด ๋์๋์ง๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๋งคํํ์ต๋๋ค. ##3. ์กฐ๊ธฐ ํ์ข (Early Dissemination): ์ฐ๋ฆฌ๊ฐ ์๋ ์ ์ด ์์ ์ ํ๊ดด ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ์ ๊ฐ์ฅ ํ๊ฒฉ์ ์ธ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ ์ด๊ฐ ์ข ์์ ์ฑ์ฅ ํ๋ฐ๊ธฐ๊ฐ ์๋, ์ก์์ผ๋ก ํ์ธํ๊ธฐ ํ๋ '๊ทน์ด๊ธฐ'๋ถํฐ ์์๋ ์ ์๋ค๋ ์ฌ์ค์ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์ ์ฆํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ํน์ ํด๋ก ๋ค์ ์๋ฐ์์ด ํ์ฑ๋๋ ์ด๊ธฐ ๋จ๊ณ์์ ์ด๋ฏธ ์ํ ์ข ์ ์ธํฌ(CTC) ํํ๋ก ํ๋ฅ๋ฅผ ํ๊ณ ์ด๋ํ๋ฉฐ, ์ดํ ํน์ ์ฅ๊ธฐ(์ฃผ๋ก ๊ฐ)์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ด ๊ฐ์ถฐ์ง ๋๊น์ง 'ํด๋ฉด(Dormancy)' ์ํ๋ก ์ ๋ณตํฉ๋๋ค. ์ด๋ ์ ์ด ๋ฐฉ์ง ์ ๋ต์ด ์ข ์์ ํฌ๊ธฐ์ ์๊ด์์ด ์ง๋จ ์ฆ์ ์์๋์ด์ผ ํจ์ ์์ฌํ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์ฆ๊ฑฐ์ ๋๋ค. ##4. ์ ์ด ์์ธก ๋ชจ๋ธ์ ์ ๋ฐํ์ ์ ์ ์ ์ฐจ๋จ ์ ๋ต ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ค์ํ ์ด์ ๋ ์ ์ด๋ฅผ '์์ธก ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ์ฌ๊ณ '์์ '์ ์ ์ ์ผ๋ก ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ๋ ์ฌ๊ฑด'์ผ๋ก ๊ฒฉ์์์ผฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ๋จ์ผ ์ธํฌ ์์ค์์ ํ์ธ๋ ์ ์ด ํน์ด์ ์ ์ ๋ณ์ด์ ์ ์ฌ์ฒด ํ๋กํ์ผ์, ํ์์ ํ์ก๋ง์ผ๋ก ๋ฏธ๋์ ์ ์ด ์ํ๊ณผ ์ ์ด ์ฅ๊ธฐ๋ฅผ ๋ฏธ๋ฆฌ ์์ธกํ๋ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค๋ก ํ์ฉ๋ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ ์ด ํ์ ์ฌํ ์น๋ฃ(Reactive)๋ฅผ ์ ์ด ์ ์ ์ ์ ์ ๋์(Proactive)์ผ๋ก ์ ํํ์ฌ, ๋์ฅ์ ํ์์ ์ฅ๊ธฐ ์์กด์จ์ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋์ผ ์ ์๋ ์ ๋ฐ ์๋ฃ์ ์๋ก์ด ํ์ค์ ์ ์ํ์ต๋๋ค.
๐ก ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ '์ ์ด์ ์กฐ๊ธฐ ํ์ข ๋ชจ๋ธ'์ ์ ์ ์ฒด ์์ค์์ ์ค์ฆ์ ์ผ๋ก ์ฆ๋ช ํ์ฌ, ๋์ฅ์ ์น๋ฃ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ์ฌ์ค๊ณํ ๊ทผ๊ฑฐ๋ฅผ ์ ๊ณตํ์ต๋๋ค. ๋จ์ผ ์ธํฌ ๊ธฐ๋ฐ์ ํด๋ก ์ถ์ ๊ธฐ์ ์ ์์ ์งํ ๊ณผ์ ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๋ Bio-IT ํ๋ซํผ์ ํต์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ํ์ฉ๋ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ์ ์ด ์ต์ ์ ํ๊ฒ ๋ฐ๊ตด์ ์ํ ๋ ๋ณด์ ์ธ ๊ฐ์น๋ฅผ ์ง๋๋๋ค.
Journal of microbiological methods๐ค AI ์์ฝ๋ณ์ ๊ฐ์ผ์ ์ต์ข ๋ณ๊ธฐ, CRAB๋ฅผ ๋ฌด๋ ฅํํ๋ 3์ค ์ตํฉ ์ ๋ต: ํ์ง-ํฉํ์ด๋-CRISPR์ ์๋์ง
##1. ์์๋คํ ๋ฐํฐ ๋ฐ์ฐ๋ง๋: ํ๋ ์ํ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋์ ์จ์ '์ํผ๋ฒ๊ทธ' ์์๋คํ ๋ฐํฐ ๋ฐ์ฐ๋ง๋(Acinetobacter baumannii)๋ ๋ณ์ ๋ด ํ๊ฒฝ์์ ๋์ง๊ธฐ๊ฒ ์์กดํ๋ฉฐ ๋ฉด์ญ๋ ฅ์ด ์ ํ๋ ํ์์๊ฒ ์ธ๊ณตํธํก๊ธฐ ๊ด๋ จ ํ๋ ด์ด๋ ํจํ์ฆ์ ์ผ์ผํค๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ณ์๊ท ์ ๋๋ค. ํนํ ์นด๋ฐํ๋ด๊ณ ํญ์์ ์๋ ๋ฐ์ํ์ง ์๋ ๋ค์ ๋ด์ฑ(CRAB) ๊ท ์ฃผ์ ํ์ฐ์ ๊ธฐ์กด์ ํญ์์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์์ ํ ๋ฌด๋ ฅํ์์ผฐ์ต๋๋ค. ์ด ๊ท ์ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ฐ์ด์คํ๋ฆ์ ํ์ฑํ์ฌ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ธ์ฒ๊ณผ ํญ์์ ์นจํฌ๋ฅผ ๋์์ ๋ฐฉ์ดํ๋ฉฐ, ์ฟผ๋ผ ์ผ์ฑ(Quorum sensing)์ ํตํด ์ฃผ๋ณ ๊ท ์ฃผ๋ค๊ณผ ๋ด์ฑ ์ ์ ์๋ฅผ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๊ณต์ ํ๋ ๊ทน์ ์ ์์กด๋ ฅ์ ์๋ํฉ๋๋ค. ##2. ํ์ง-ํญ๊ท ํฉํ์ด๋ ์๋์ง: ์ธํฌ๋ง ํ๊ดด์ ํจ์ ๋ฌด๋ ฅํ์ ํ๊ณต ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ผ ์ฝ๋ฌผ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ธฐ ์ํด ํ์ง ์น๋ฃ(Phage therapy)์ ํญ๊ท ํฉํ์ด๋(AMP)๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ ์๋์ง ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ํ์ต๋๋ค. ํ์ง๋ ํน์ ์ธ๊ท ์ ์์ฉ์ฒด์ ๊ฒฐํฉํด ์ธํฌ๋ฅผ ์ง์ ์ฉํด(Lysis)์ํค๋ฉฐ, ์ด ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ๋ ๋ฏธ์ธํ ๊ท ์ด์ ํญ๊ท ํฉํ์ด๋๊ฐ ๊ณต๋ตํฉ๋๋ค. ํนํ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ์์ ์ฌ์ฉ๋ ํน์ ํฉํ์ด๋๋ ์ธ๊ท ์ ๋ฐฉ์ด ๊ธฐ์ ์ธ ๋ฒ ํ๋ฝํ ์ด์ค(Beta-lactamase) ํจ์ ํ์ฑ์ ์ง์ ์ต์ ํ์ฌ, ๊ธฐ์กด์ ๋ด์ฑ์ผ๋ก ์ฐ์ง ๋ชปํ๋ ํญ์์ ๋ค์ด ๋ค์ ์ด๊ท ๋ ฅ์ ํ๋ณตํ๊ฒ ๋ง๋๋ 'ํญ์์ ์ฌ๊ฐ์์ฑ(Re-sensitization)' ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. ##3. CRISPR-Cas ๋ฐ ๋๋ ธ ์ ๋ฌ์ฒด: ์ ์ ์ ๋ด์ฑ ์ฝ๋์ ์ ๋ฐ ์ญ์ ๋จ์ํ ์ด๊ท ์ ๋์ด, ์ฐ๊ตฌํ์ CRISPR-Cas ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ๋๋ ธ์ ์(Nanoparticle)์ ํ์ฌํ์ฌ ๊ท ์ฃผ ๋ด๋ถ๋ก ์นจํฌ์์ผฐ์ต๋๋ค. ์ด ์ง๋ฅํ ๋๋ ธ ์์คํ ์ ๋ค์ ๋ด์ฑ์ ์ ๋ฐํ๋ ํต์ฌ ์ ์ ์ ์์ด์ ์ธ์ํ์ฌ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ๋จํจ์ผ๋ก์จ ์ธ๊ท ์ ๋ด์ฑ ๊ธฐ์ ์ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์๊ตฌ ๊ฒฐ์์ํต๋๋ค. ์ด๋ ์ธ๊ท ์ด ์ฃฝ์ง ์๋๋ผ๋ ๋ด์ฑ์ ์์คํ๊ฒ ๋ง๋ค์ด, ์ผ๋ฐ์ ์ธ ํญ์์ ํฌ์ฌ๋ง์ผ๋ก๋ ์์ฝ๊ฒ ๊ฐ์ผ์ ์ ์ดํ ์ ์๋ ์ํ๋ก ๋ณํ์ํค๋ ํ์ ์ ์ธ ์ ๊ทผ์ ๋๋ค. ##4. ์คํ์์ค ๊ฐ์ผ ๊ด๋ฆฌ์ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ํํธ์ ๋ณด๊ฑด ๊ฒฝ์ ์ ๊ฐ์น ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์ด์ ๋ ํญ์์ ์ดํ ์๋(Post-antibiotic era)์ ๊ฐ์ฅ ๊ฐ๋ ฅํ ๋์์ธ '์ตํฉ ์น๋ฃ'์ ์คํจ์ฑ์ ์ฆ๋ช ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํนํ ๋ณ์ ๋ด ์ง๋จ ๊ฐ์ผ์ ์ฃผ๋ฒ์ธ CRAB๋ฅผ ํ๊น์ผ๋ก ํ์ง, ํฉํ์ด๋, ์ ์ ์ ํธ์ง์ ํตํฉ ์ด์ฉํจ์ผ๋ก์จ ์น๋ฃ ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋์ด๊ณ ์ ์ ๊ธฐ๊ฐ์ ๋จ์ถํ ์ ์๋ ๊ทผ๊ฑฐ๋ฅผ ๋ง๋ จํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ๊ณ ์ํ๊ตฐ ํ์์ ์์กด์จ ํฅ์์ ๋ฌผ๋ก , ์ฐ๊ฐ ์์กฐ ์์ ๋ฌํ๋ ๋ค์ ๋ด์ฑ๊ท ๊ด๋ฆฌ ๋น์ฉ์ ์ ๊ฐํ ์ ์๋ ๋ณด๊ฑด ์๋ฃ ์ฒด๊ณ์ ํต์ฌ์ ์ ํ์ ์ด ๋ ์ ๋ง์ ๋๋ค
๐ก ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ '๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ด๊ท (Phage)', '์ํํ์ ์ต์ (AMP)', '์ ์ ์ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ(CRISPR)'์ ํ๋์ ํ์๋ผ์ธ์ผ๋ก ์ฎ์ด๋ธ ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ ํญ๊ท ์ ๋ต์ ์ ์ํ์ต๋๋ค. ํนํ ๋ณ์ ๋ด ๊ฐ์ผ ๊ด๋ฆฌ์ ์ต๋ ๋์ ์ธ CRAB๋ฅผ ํ๊น์ผ๋ก ํ์ฌ ์ค์ ์์ ํ์ฅ์์ ์ ์ฉ ๊ฐ๋ฅํ 'ํญ์์ ์๋์ง ํ๋กํ ์ฝ'์ ๊ธฐ์ ์ ํ ๋๋ฅผ ์ธ์ ๋ค๋ ๋ฐ ๋ ๋ณด์ ์ธ ํ์ ์ ์์๊ฐ ์์ต๋๋ค.
Cells๐ค AI ์์ฝํ๋ผ์ ํธ์ง์ ํจ์จ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ํํ ์์ด ์ต์ ํ: epegRNA ์ค๊ณ ํ์ ์ ํตํ DMD ์ ์ ์ ๊ต์
##1. DMD ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์์ ์ฑ ๋๋ ๋ง์ ํ๋ผ์ ํธ์ง์ ๋ถ์ ๋์ผ ๊ทผ์ด์์์ฆ(DMD)์ ๋์คํธ๋กํ(Dystrophin) ์ ์ ์์ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ก ๋ฐ์ํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์งํ์ ๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ CRISPR-Cas9 ๊ธฐ์ ์ DNA ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ ํ์(DSB)์ ์ ๋ํ์ฌ ์๋์น ์์ ์ฝ์ ยท๊ฒฐ์(Indel)์ด๋ ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ์์์ ์ผ์ผํฌ ์ํ์ด ์ปธ์ต๋๋ค. ์ด์ ๋ํ ๋์์ผ๋ก ๋ฑ์ฅํ ํ๋ผ์ ํธ์ง์ DSB ์์ด ์ํ๋ ์ผ๊ธฐ๋ง์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๊ต์ ํ ์ ์์ด ๊ฐ๊ด๋ฐ์์ง๋ง, ๊ทผ์ก ์ธํฌ์ ๊ฐ์ ๋๊ต์ ์ธํฌ์์์ ๋ฎ์ ํธ์ง ํจ์จ์ด ์์ฉํ์ ๊ฐ์ฅ ํฐ ๊ฑธ๋ฆผ๋์ด์์ต๋๋ค. ##2. 5'-TTCT-3' ๋ชจํฐํ: epegRNA์ ์ฑ๋ฅ์ ๊ฐ๋ก๋ง๋ ๋ณด์ด์ง ์๋ ๋ฒฝ ์ฐ๊ตฌํ์ ํ๋ผ์ ํธ์ง์ ํต์ฌ ๊ตฌ์ฑ ์์์ธ epegRNA(enhanced pegRNA) ์ค๊ณ ๊ณผ์ ์์ ํน์ ์์ด์ด ํจ์จ์ ๊ธ๊ฒฉํ ๋จ์ด๋จ๋ฆฐ๋ค๋ ์ฌ์ค์ ํฌ์ฐฉํ์ต๋๋ค. ์กฐ์ฌ ๊ฒฐ๊ณผ, RNA ์์ด ๋ด์ ์กด์ฌํ๋ 5'-TTCT-3' ๋ชจํฐํ๊ฐ ํ๋ผ์ ํธ์ง ์์คํ ์ ์๋์ ๋ฐฉํดํ๋ '๊ฒฐ์ ์ ์ต์ ์' ์ญํ ์ ํ๊ณ ์์์ต๋๋ค. ์ด๋ RNA ํด๋ฆฌ๋จธ๋ผ์ III(Pol III)์ ์ ์ฌ๋ฅผ ์กฐ๊ธฐ์ ์ข ๋ฃ์ํค๊ฑฐ๋ RNA์ ๊ตฌ์กฐ์ ์์ ์ฑ์ ํด์ณ, ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๊ทผ์ก ์ธํฌ ๋ด์์ ์ ํจํ ํธ์ง ๋๊ตฌ์ ๋๋๋ฅผ ํ๋ณดํ์ง ๋ชปํ๊ฒ ๋ง๋๋ ์์ธ์ด ๋์์ต๋๋ค. ##3. ์ฌ์ผ๋ฐํธ ์นํ(Silent Substitution): ์์ด ์ต์ ํ๋ฅผ ํตํ ํจ์จ์ ๋น์ฝ์ ์์น ์ฐ๊ตฌํ์ ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ ์์ด์ ์ ์งํ๋ฉด์ ์ผ๊ธฐ์์ด๋ง ๋ฐ๊พธ๋ '์ฌ์ผ๋ฐํธ ์นํ' ๊ธฐ์ ์ ์ ์ฉํ์ฌ epegRNA ๋ด๋ถ์ 5'-TTCT-3' ๋ชจํฐํ๋ฅผ ์ ๊ฑฐํ์ต๋๋ค. ์ด ๋จ์ํ์ง๋ง ์ ๊ตํ ์ต์ ํ๋ง์ผ๋ก๋ ํธ์ง ํจ์จ์ ์๋ฐฐ ์ด์ ์์นํ์ต๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋ง์ฐ์ค ๊ทผ์ก ์ ๊ตฌ์ธํฌ(C2C12) ์คํ์์ mdx-4cv ๋ฐ mdx-5cv ๋ณ์ด๋ฅผ ํ๊ฒ์ผ๋ก NGG PAM ๊ธฐ์ค 20%, NGAG PAM ๊ธฐ์ค 21%๋ผ๋ ๋๋ผ์ด ๊ต์ ํจ์จ์ ๋ฌ์ฑํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ํ๋ผ์ ํธ์ง์ด ์ค์ ์น๋ฃ ํ์ฅ์์ ์ฐ์ผ ์ ์๋ ์ ํจ ์์น์ ๋๋ฌํ์์ ์๋ฏธํฉ๋๋ค. ##4. Why it Matters: ๋ฒ์ฉ์ ์ค๊ณ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ ์ ๋ฆฝ๊ณผ ์ ๋ฐ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ ๊ฐ์ํ ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์ด์ ๋ DMD๋ผ๋ ํน์ ์งํ์ ๋์ด, ๋ชจ๋ ํ๋ผ์ ํธ์ง ์ค๊ณ์ ์ ์ฉ ๊ฐ๋ฅํ '๋ฒ์ฉ ์ค๊ณ ๊ท์น'์ ์ ์ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํน์ ๋ชจํฐํ๊ฐ ํจ์จ์ ์ ํํ๋ค๋ ์ฌ์ค์ ๊ท๋ช ํจ์ผ๋ก์จ, ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ ์ด์ ์ํ์ฐฉ์ค ์์ด ๊ณ ํจ์จ์ pegRNA๋ฅผ ์ค๊ณํ ์ ์๋ ๋ช ํํ ์ง์นจ์ ๊ฐ๊ฒ ๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ ๊ทผ์ก ์งํ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ๋ค์ํ ์ ์ ๋ณ์ ๋ํ ํ๋ผ์ ํธ์ง ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ ์๋๋ฅผ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋์ด๊ณ , '์ ๋ฐ ์ ์ ์ ๊ต์ '์ ์คํ์ค ์์ค์์ ์ค์ ์์ ์น๋ฃ์ ์์ญ์ผ๋ก ๊ฒฉ์์ํค๋ ์ค๋ํ ์ ํ์ ์ด ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ ํ๋ผ์ ํธ์ง์ '์์ด ์์กด์ ํจ์จ ์ ํ' ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ท๋ช ํ๊ณ ์ด๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ์๋ฃจ์ ์ ์ ์ํ์ต๋๋ค. ํนํ 20% ์ด์์ ํจ์จ์ ๊ทผ์ก ๊ธฐ๋ฅ์ ์ค์ง์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ ํ ์ ์๋ '์์์ ์ ํจ์ฑ'์ ์ ์ฆํ ์์น์ด๋ฉฐ, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ pegRNA ์ค๊ณ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ์์ด ํต์ฌ์ ์ธ '๋ค๊ฑฐํฐ๋ธ ๋ชจํฐํ(Negative Motif)' ํ์ต ์์ค๋ก์ ๋ ๋ณด์ ์ธ ๊ฐ์น๋ฅผ ์ง๋๋๋ค.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ฒด์ง ๊ฐ์ : IRF8ยทNIK mRNA๋ฅผ ํตํ ๋ฉด์ญ ์ฌ๊ตฌ์ฑ ๋ฐ ์ง์์ ํญ์ ๋ฉด์ญ
##1. ์ฐจ๊ฐ๊ฒ ์์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(TME)๊ณผ ๋ฉด์ญ ํํผ์ ์ฅ๋ฒฝ ๊ธฐ์กด์ ๋ฉด์ญ ์ฒดํฌํฌ์ธํธ ์ต์ ์ (ICI)๋ ์ด๋ฏธ ์นจ์ค๋ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ์ ์ ๋์ ํ์ด์ฃผ๋ ๋ฐฉ์์ด์ง๋ง, ๋ฉด์ญ ์ธํฌ ์์ฒด๊ฐ ์นจ์ค๋์ง ์์ '์ฐจ๊ฐ์ด ์ข ์(Cold Tumor)'์์๋ ํจ๊ณผ๊ฐ ๊ทนํ ์ ํ์ ์ด์์ต๋๋ค. ์์ธํฌ๋ ์์ง์ ์ธํฌ(DC)์ ์ฑ์์ ๋ฐฉํดํ๊ณ ๊ณจ์ ์ ๋ ์ต์ ์ธํฌ(MDSC)๋ฅผ ๋์ด๋ค์ฌ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ฅ๋ฒฝ์ ๊ตฌ์ถํฉ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ๊นจ๊ธฐ ์ํด์๋ ๋จ์ํ ์ ๋์ ํธ๋ ๊ฒ์ ๋์ด, ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ์ ์ฒด๋ฅผ ๋ฉด์ญ ์นํ์ ์ผ๋ก ์ฌ์ค๊ณ(Remodeling)ํ๋ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์ ๊ทผ์ด ํ์ํ์ต๋๋ค. ##2. IRF8์ NIK: ์์ง์ ์ธํฌ ํ์ฑํ์ ๋น์ ๊ท NF-kB ๊ฒฝ๋ก์ ์๋์ง ์ฐ๊ตฌํ์ LNP๋ฅผ ํตํด ๋ ๊ฐ์ง ํต์ฌ ์ธ์์ธ IRF8์ NIK mRNA๋ฅผ ์ข ์ ๋ด๋ก ์ ๋ฌํ์ต๋๋ค. IRF8์ ํญ์ ๊ต์ฐจ ์ ์(Cross-presentation)์ ํ์์ ์ธ cDC1 ์์ง์ ์ธํฌ์ ๋ฐ๋ฌ๊ณผ ์ฑ์์ ์ฃผ๋ํ๋ฉฐ, NIK(NF-kB-Inducing Kinase)๋ ๋น์ ๊ท NF-kB ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ํ์ฑํํ์ฌ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ์ ๊ณต์กฐ ์๊ทน ์ ํธ๋ฅผ ์ฆํญ์ํต๋๋ค. ์ด๋ค์ ์กฐํฉ์ ์ข ์ ๋ด ๋ฏธ์ฑ์ํ ๊ณจ์ ์ธํฌ๋ค์ ๊ฐ๋ ฅํ ํญ์ ์ ์ ์ธํฌ๋ก ํ๋ฐ๊ฟ์์ผ, T์ธํฌ๊ฐ ์์ธํฌ๋ฅผ ์ธ์ํ๊ณ ๊ณต๊ฒฉํ ์ ์๋ ์ต์ ์ ํ๊ฒฝ์ ์กฐ์ฑํฉ๋๋ค. ##3. ๋จํ ํฌ์ฌ๋ก ์์ฑ๋๋ ๊ฐ๋ ฅํ ํญ์ข ์ ๊ธฐ์ต ๋ฉด์ญ ๋ค์ํ ๋ค์ค ์ ๋ชจ๋ธ(ํ์์ข , ๋์ฅ์ ๋ฑ) ์คํ์์ IRF8ยทNIK mRNA์ ๋จํ ๊ตญ์ ํฌ์ฌ๋ง์ผ๋ก๋ ๋๋ผ์ด ์ข ์ ์ต์ ํจ๊ณผ๊ฐ ํ์ธ๋์์ต๋๋ค. ํนํ ์ฃผ๋ชฉํ ์ ์ ์น๋ฃ๋ ๋ชจ๋ธ์์ ์์ธํฌ๋ฅผ ์ฌ์ฃผ์ ํ์ ๋๋ ๊ฐ๋ ฅํ ๊ฑฐ๋ถ ๋ฐ์์ด ๋ํ๋๋ '๊ธฐ์ต ๋ฉด์ญ(Immune Memory)'์ด ํ์ฑ๋์๋ค๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด๋ mRNA ํ๋ซํผ์ด ์ผ์์ ์ธ ๊ณต๊ฒฉ์ ์ ๋ํ๋ ๋ฐ ๊ทธ์น์ง ์๊ณ , ์ฐ๋ฆฌ ๋ชธ์ ๋ฉด์ญ ์ฒด๊ณ๊ฐ ํด๋น ์์ ์ฅ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ํ๊ณ ๋ฐฉ์ดํ๋๋ก ๊ต์กํ๋ '๋ด์ฌ์ ๋ฐฑ์ ' ์ญํ ์ ์ํํ ์ ์์์ ์ ์ฆํฉ๋๋ค. ##4. Why it Matters: ์๋์ ์ต์ ์์ ๋ฅ๋์ ์ฌ๊ตฌ์ฑ์ผ๋ก์ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์ด์ ๋ ์ ์น๋ฃ์ ์ด์ ์ '์ต์ ์ ํฌ์ฌ'์์ 'ํ๊ฒฝ ์ฌ์ค๊ณ'๋ก ์์ ํ ์ฎ๊ฒผ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํนํ ICI์ ๋ฐ์ํ์ง ์๋ ๋์น์ฑ ๊ณ ํ์ ๋ชจ๋ธ์์ ์ฑ๊ณต์ ์ธ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํจ์ผ๋ก์จ, mRNA ๊ธฐ์ ์ด ํญ์ ์ ๋ฌ(๋ฐฑ์ )๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ๋ณต์กํ ๋ฉด์ญ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ์กฐ์ ํ๋ '์ ๋ฐ ๋ฉด์ญ ์ ์ด ๋๊ตฌ'๋ก ์งํํ์์ ๋ณด์ฌ์ฃผ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ํฅํ ๊ฐ์ธ๋ณ ์ข ์ ํน์ฑ์ ๋ง์ถฐ ๋ฉด์ญ ํ๊ฒฝ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ๋ ๋ง์ถคํ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฉด์ญ ์น๋ฃ์ ํ์ค ํ๋กํ ์ฝ์ด ๋ ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ 'IRF8-NIK ๊ธฐ๋ฐ ๋ฉด์ญ ์ฌ๊ตฌ์ฑ'์ด๋ผ๋ ์๋ก์ด ํญ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ mRNA-LNP ํ๋ซํผ์ผ๋ก ๊ตฌํํ์ฌ ์์์ ํจ์ฉ์ฑ์ ์ฆ๋ช ํ์ต๋๋ค. ๋จ์ ํญ์ ์ ์๋ฅผ ๋์ด ์์ง์ ์ธํฌ์ ๋ถํ์ ํ์ฑํ๋ฅผ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์ ์ดํจ์ผ๋ก์จ, ๊ธฐ์กด ๋ฉด์ญ ์๋ฒ์ ๋ด์ฑ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ ์ ์๋ ํ๊ดด์ ์ธ ํ์ ์ ๊ทผ๊ฑฐ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ฉฐ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฉด์ญ ํญ์์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์ค๊ณ์ ํต์ฌ ๋ ํผ๋ฐ์ค๊ฐ ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ์ ์ ์ฒด ์ ํธ์ ๋ฏธ๋ก๋ฅผ ํ๋ค: ๋ฒ ์ด์ง์ ์ ๋ฐ ๋งคํ์ ํตํ ์์ธ ๋ณ์ด(Causal Variant)์ ๊ณ ํด์๋ ๊ท๋ช
##1. GWAS์ ํ๊ณ: ์ฐ๊ด ๋ถ๊ท ํ(LD)์ด ๊ฐ๋ฆฐ ์ง์ง ์์ธ์ ์ถ์ ์ ์ ์ ์ ์ฒด ์ฐ๊ด ๋ถ์(GWAS)์ ์ง๋ณ๊ณผ ๊ด๋ จ๋ ์๋ง ๊ฐ์ ์ ์ ์ ์์น๋ฅผ ์ฐพ์๋์ง๋ง, ๊ทธ์ค ์ค์ ์ง๋ณ์ ์ผ์ผํค๋ '์ง์ ์์ธ ๋ณ์ด(Causal variant)'๋ฅผ ์๋ณํ๋ ๋ฐ๋ ์ด๋ ค์์ด ์์์ต๋๋ค. ์ ์ ์๋ค์ ์๋ก ๊ฐ๊น๊ฒ ์์นํ์ฌ ๋ฌถ์์ผ๋ก ์ ์ ๋๋ ์ฐ๊ด ๋ถ๊ท ํ(Linkage Disequilibrium, LD) ํน์ฑ์ ๊ฐ์ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ํต๊ณ์ ์ผ๋ก ์ ์๋ฏธํด ๋ณด์ด๋ ์๋ง์ ๋ณ์ด๋ค ์ค์์ ์ค์ ์๋ฌผํ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ํํ๋ ๋จ ํ๋์ ๋ณ์ด๋ฅผ ๊ฐ๋ ค๋ด๋ ๊ฒ์ ์ ์ ์ฒด ์ํ์ ๊ฑฐ๋ํ ์ฅ๋ฒฝ์ด์์ต๋๋ค. ##2. ๋ฒ ์ด์ง์ ์ ๋ฐ ๋งคํ: ํต๊ณ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ฃผ์์ ์ ๋ฐ ๊ฒฐํฉ ์ฐ๊ตฌํ์ LD ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ธฐ ์ํด ์ ์ฒด ์ ์ ์ฒด ์์ค์์ ๋ฒ ์ด์ง์ ์ ๋ฐ ๋งคํ(Fine-mapping) ๊ธฐ๋ฒ์ ๋์ ํ์ต๋๋ค. ์ด ๊ธฐ๋ฒ์ ๋จ์ํ ํต๊ณ์ ์์น๋ฅผ ๋์ด, ํด๋น ๋ณ์ด๊ฐ ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๋ฐ๊พธ๊ฑฐ๋ ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์กฐ์ ํ๋ ๋ถ์์ ์์นํ๋์ง์ ๋ํ '๊ธฐ๋ฅ์ฑ ์ฃผ์(Functional Annotation)' ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํตํฉ ๋ถ์ํฉ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ๊ฐ ๋ณ์ด๊ฐ ์์ธ์ผ ํ๋ฅ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ ์์ธ ๋ณ์ด๊ฐ ์กด์ฌํ ํ๋ฅ ์ด ๋์ '์ ๋ขฐ ๊ตฌ๊ฐ(Credible Set)'์ ๊ทน๋๋ก ์ขํ์ผ๋ก์จ, ๊ธฐ์กด ๋ฐฉ์์ผ๋ก๋ ์ฐ๊ด ์ ํธ์ ๋ฌปํ์๋ ์๋ฐฑ ๊ฐ์ ์๋ก์ด ์์ธ ๋ณ์ด๋ฅผ ๊ณ ํด์๋๋ก ํฌ์ฐฉํ์ต๋๋ค. ##3. ๋ณ์ด์์ ์น๋ฃ ํ๊ฒ์ผ๋ก: ์๋ฌผํ์ ๊ฒฝ๋ก์ ์ฌ๊ตฌ์ฑ ์ ๋ฐ ๋งคํ์ผ๋ก ํน์ ๋ ์์ธ ๋ณ์ด๋ค์ ์ง๋ณ ๋ฐ๋ณ์ ๊ด์ฌํ๋ ํต์ฌ ์ ์ ์์ ๊ทธ๋ค์ด ์ํ ์๋ฌผํ์ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์๋กญ๊ฒ ์ ์ํ์ต๋๋ค. ํนํ ์๋กญ๊ฒ ๋ฐ๊ฒฌ๋ ์์ธ ๋ณ์ด ์ค ์๋น์๊ฐ ์ด๋ฏธ ์์์์ ์ฌ์ฉ ์ค์ด๊ฑฐ๋ ๊ฐ๋ฐ ๋จ๊ณ์ ์๋ ์ฝ๋ฌผ์ ํ์ ์ ์ ์์ ์ง์ ์ ์ผ๋ก ์ฐ๊ด๋์ด ์๋ค๋ ์ฌ์ค์ด ๋ฐํ์ก์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ ์ ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ค์ ์ฝ๋ฌผ ๊ฐ๋ฐ๋ก ์ฐ๊ฒฐํ๋ '์ฝ๋ฌผ ํ๊ฒ ๊ฒ์ฆ' ๋จ๊ณ๋ฅผ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ํํ ์ ์๋ ์ค์ง์ ์ธ ์ ์ ์ ์ง๋๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ##4. Why it Matters: ์ ์ ์ฒด ๋น ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ '์คํ ๊ฐ๋ฅํ ์ฒ๋ฐฉ'์ผ๋ก ์ ํํ๋ ์์ง ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ค์ํ ์ด์ ๋ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฌผ์ 'ํต๊ณ์ ์๊ด๊ด๊ณ'์์ '์๋ฌผํ์ ์ธ๊ณผ๊ด๊ณ'๋ก ๊ฒฉ์์์ผฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์ง์ง ์์ธ ๋ณ์ด๋ฅผ ์๋ค๋ ๊ฒ์ ๊ฐ๋ณ ํ์์ ์ ์ ์ ์ํ๋๋ฅผ ๋จ์ ์์น๊ฐ ์๋ ๋ถ์์ ๊ธฐ์ ์์ค์์ ์์ธกํ ์ ์์์ ์๋ฏธํฉ๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ ๋ฐ ๋งคํ์ ์ ์ ์ฒด ๋น ๋ฐ์ดํฐ ์์์ ์ค์ ์น๋ฃ์ ์ค์์น๋ฅผ ์ฐพ์๋ด์ด, ์ ์ ์ฒด ์ํ์ด ์ด๋ก ์ ์ธ ๋ถ์์ ๋์ด ์ง๋ฃ ํ์ฅ์์ ๋ง์ถคํ ์๋ฐฉ ๋ฐ ์น๋ฃ ์๋ฃจ์ ์ ์ฆ๊ฐ์ ์ผ๋ก ์ ๊ณตํ๋๋ก ๋ง๋๋ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋๋ ฅ์ด ๋ ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ๊ณผ ์์์ ์ ์ฉ ์ฌ์ด์ '์ธ๊ณผ๊ด๊ณ์ ๊ณต๋ฐฑ'์ ์ ๋ฐ ๋งคํ ๊ธฐ์ ๋ก ๋ฉ์ ๋ค๋ ๋ฐ ํ์ํ ํ์ ์ ๊ฐ์น๊ฐ ์์ต๋๋ค. ์์ฒ ๊ฐ์ ์ ์ ์ ํธ ์ค ์ค์ ์ง๋ณ ์์ธ์ ํ์ ์ฒ๋ผ ์ง์ด๋์ผ๋ก์จ, ์ฝ๋ฌผ ํ๊ฒ ๋ฐ๊ตด์ ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ ๋์ด๊ณ ํ์๋ณ ์ ์ ์ ์ํ ์ ์(PRS)์ ์ ํ๋๋ฅผ ํ์ ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ ํ ์ ์๋ ์ ๋ฐ ์ํ์ ํต์ฌ ํ์ค ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ํ์ต๋๋ค.
Nature Medicine๐ค AI ์์ฝCRISPR ํธ์ง CD33โ์์ฑ ํ๊ตฌ ์ด์, ์ ฌ์์ธํฌ๋ง ์ ๋ฐ ํ๊ฒฉํ๋ ํ์ ์ฐจํ ๊ธฐ์ : CRISPR ํธ์ง CD33-์์ฑ ํ๊ตฌ ์ด์๊ณผ ADC์ ๊ฒฐํฉํฌ์ฃผ๋ง ์ ์ง์๋ฒ๊ณผ ์ฒซ ์์ ์ฑ๊ณต
##1. CD33 ํ์ ์น๋ฃ์ ์น๋ช ์ ์ฅ๋ฒฝ: ๊ณจ์ ๋ ์ฑ ๊ธ์ฑ ๊ณจ์์ฑ ๋ฐฑํ๋ณ(AML) ์น๋ฃ์์ CD33์ ์ ๋งํ ํ์ ์ด์ง๋ง, ํญ์ฒด-์ฝ๋ฌผ ์ ํฉ์ฒด(ADC)์ธ ์ ฌํฌ์ฃผ๋ง ์ค์กฐ๊ฐ๋ง์ด์ (GO)์ ํฌ์ฌํ ๊ฒฝ์ฐ ์ข ์๋ฟ๋ง ์๋๋ผ CD33์ ๋ฐํํ๋ ๊ฑด๊ฐํ ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ๊น์ง ํจ๊ป ํ๊ดด๋๋ ์ฌ๊ฐํ ๊ณจ์ ๋ ์ฑ์ด ๋ฐ์ํฉ๋๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ํ์๋ค์ ์น๋ฃ ๊ณผ์ ์์ ์น๋ช ์ ์ธ ๋นํ์ด๋ ๊ฐ์ผ ์ํ์ ๋ ธ์ถ๋๋ฉฐ, ์ฝ๋ฌผ์ ์ฉ๋์ ์ถฉ๋ถํ ๋์ด์ง ๋ชปํด ์น๋ฃ ํจ์จ์ด ์ ํ๋๋ ๋๋ ๋ง์ ๋น ์ ธ ์์์ต๋๋ค. ##2. CRISPR-Cas9์ ์ด์ฉํ ๊ฑด๊ฐํ ์ธํฌ์ '๋ฐฉํจ' ์ ์ ์ฐ๊ตฌํ์ ๊ธฐ์ฆ์์ ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ์์ CRISPR-Cas9 ๊ธฐ์ ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ CD33 ์ ์ ์๋ฅผ ์ฌ์ ์ ์ ๊ฑฐ(Knock-out)ํ๋ ํ์ ์ ์ธ ์ ๋ต์ ์ธ์ ์ต๋๋ค. ์ด๋ ๊ฒ ํธ์ง๋ 'CD33-์์ฑ' ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ๋ ์ด์ ํ ํ์์ ๋ชธ์์ ์ ์์ ์ธ ํ์ก๊ณ๋ฅผ ์ฌ๊ตฌ์ฑํ์ง๋ง, ์์ธํฌ์ ๋ฌ๋ฆฌ CD33 ํ์ ์ด ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ดํ ํฌ์ฌ๋๋ ๊ฐ๋ ฅํ ํญ-CD33 ADC ๊ณต๊ฒฉ์ผ๋ก๋ถํฐ ์ค์ค๋ก๋ฅผ ๋ณดํธํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ๊ฑด๊ฐํ ์ธํฌ์ '์ ์ ์ ๋ฐฉํจ'๋ฅผ ์ ํ ์ฝ๋ฌผ ๋ ์ฑ์ ์์ฒ ์ฐจ๋จํ๋ ๋ฐฉ์์ ๋๋ค. ##3. ์ฒซ ์ธ๊ฐ ์์ ์ฑ๊ณต: ์์ ํ ์ฐฉ์๊ณผ ํญ์ ์๋์ง ํ์ธ ์ธ๊ณ ์ต์ด๋ก ์ํ๋ ์ด๋ฒ ์ธ๊ฐ ์์ ์ํ์์, ํธ์ง๋ CD33-์์ฑ ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ๋ฅผ ์ด์๋ฐ์ ๋ชจ๋ ํ์๋ 1์ฐจ ์ฐฉ์์ ์ฑ๊ณตํ๋ฉฐ ์์ ์ ์ธ ํ์ก ์์น๋ฅผ ํ๋ณตํ์ต๋๋ค. ์ด์ ํ ์ ฌํฌ์ฃผ๋ง ์ ์ง์๋ฒ์ ๋ณํํ์์๋ ๋ถ๊ตฌํ๊ณ ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ์์ ๋ํ๋๋ ์ฌ๊ฐํ ๊ณจ์ ์ต์ ๋ ๊ธ์ฑ ์ด์ํธ๋์์ฃผ๋ณ(GVHD)์ ๋ณด๊ณ ๋์ง ์์์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ ์ ์ ํธ์ง๋ ์ธํฌ์ ๊ฐ๋ ฅํ ์ธํฌ ๋ ์ฑ ์ฝ๋ฌผ์ด ์์ฒด ๋ด์์ ์์ ํ๊ฒ ๊ณต์กดํ๋ฉฐ ์ข ์๋ง์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ ๊ฑฐํ ์ ์์์ ์ฆ๋ช ํ ๊ฒฐ์ ์ ๊ทผ๊ฑฐ์ ๋๋ค. ##4. Why it Matters: 'ํ์ ์ฐจํ' ๊ธฐ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ์๋ง ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ค์ํ ์ด์ ๋ ์ ์ ์ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ๋ชฉ์ ์ '๊ฒฐํจ ์์ '์์ '์น๋ฃ์ ์ ๋ํ ์ ํญ์ฑ ๋ถ์ฌ'๋ก ํ์ฅํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ๋ฅผ ๋ณดํธํจ์ผ๋ก์จ ์ด์ ์๋ ๋ ์ฑ ๋ฌธ์ ๋ก ์๋ํ์ง ๋ชปํ๋ ๊ณ ์ฉ๋์ ํ์ ์น๋ฃ๋ฅผ ๊ณผ๊ฐํ๊ฒ ์ํํ ์ ์๊ฒ ๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ AML๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ๋ค๋ฅธ ํ์ก์, ๋ ๋์๊ฐ ๊ณ ํ์์์๋ ํน์ ์์ฉ์ฒด๋ฅผ ์ ๊ฑฐํ ์ธํฌ๋ฅผ ์ด์ํ์ฌ ์ฝ๋ฌผ ์น๋ฃ์ ๋ฒ์๋ฅผ ๊ทน๋๋ก ๋ํ๋ 'ํ์ ์ฐจํ(Target Shielding)'๋ผ๋ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ ์ ๋ฆฝํ๋ค๋ ๋ฐ ๋ ๋ณด์ ์ธ ์์๊ฐ ์์ต๋๋ค.
๐ก ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ ์ ์ ์ ๊ฐ์ ๊ธฐ์ ๊ณผ ํญ์ฒด-์ฝ๋ฌผ ์ ํฉ์ฒด(ADC)๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ์ฌ '์ ํ์ ์ธํฌ ๋ณดํธ'๋ผ๋ ์์ ํ ์๋ก์ด ์์ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊ฐ์ฒํ์ต๋๋ค. ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ์ ์ต๋ ๋์ ์๋ ๊ณจ์ ๋ ์ฑ์ ์ ์ ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ์ผ๋ก ํํผํจ์ผ๋ก์จ, ํญ์์ ํฌ์ฌ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ํํ๊ณ ์์กด์จ์ ๊ทน๋ํํ ์ ์๋ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ํ๋กํ ์ฝ์ ์ ์ํ๋ค๋ ๋ฐ ํ๊ดด์ ์ธ ํ์ ์ ยท์์์ ๊ฐ์น๊ฐ ์์ต๋๋ค.
Microbial pathogenesis๐ค AI ์์ฝ๊ฒฐํต ์น๋ฃ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋๋ 3์ค ์ตํฉ ์ ๋ต: ๋๋ ธ์ด๋ฐ์ฒด, ์์ฃผ ์กฐ์ , ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ฒ์ญ ์ฝ๋ฆฌํ
##1. ๊ฒฐํต๊ท ์ ์์: ์ก์์ข ๊ณผ ์ธํฌ ๋ด ๊ธฐ์์ ๋ณ๋ฆฌ์ ์ฅ๋ฒฝ ๊ฒฐํต(TB)์ ์ธ๋ฅ ์ญ์ฌ์ ๊ฐ์ฅ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ฐ์ผ๋ณ ์ค ํ๋๋ก, ๋ณ์์ฒด์ธ Mycobacterium tuberculosis๋ ์์ฃผ์ ๋์์ธํฌ ๋ด๋ถ์์ ์ฌ๋ฉธํ์ง ์๊ณ ์์กดํ๋ ๋ ํนํ ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ์ง๋๋ค. ํนํ ๊ฐ์ผ ๋ถ์์ ํ์ฑ๋๋ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ฅ๋ฒฝ์ธ '์ก์์ข (Granuloma)'์ ๊ธฐ์กด ํญ์์ ์ ์นจํฌ๋ฅผ ๋ฐฉํดํ์ฌ ์น๋ฃ ๊ธฐ๊ฐ์ 6๊ฐ์ ์ด์์ผ๋ก ๋๋ฆฌ๊ณ , ์ด๋ ํ์์ ์์๋ ์ ํ์ ๋ค์ ๋ด์ฑ(MDR) ๋ฐ ๊ด๋ฒ์๋ด์ฑ(XDR) ๊ฒฐํต์ ์ถํ์ด๋ผ๋ ์ ์ํ์ ์ด๋ํฉ๋๋ค. ##2. ๋๋ ธ ํ๋ซํผ: ์ก์์ข ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ซ๋ ๋๋ ธ๊ธ ํธ๋ก์ด ๋ชฉ๋ง ์ฐ๊ตฌํ์ ํด๋ฆฌ๋จธ ๋๋ ธ์ ์, ๋ฆฌํฌ์ข, ์์ง(Dendrimer) ๋ฑ ๋ค์ํ ๋๋ ธ์ด๋ฐ์ฒด๋ฅผ ํ์ฉํด ์ฝ๋ฌผ์ ์ ๋ฌ ํจ์จ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฉ์์ ์ ์ํ์ต๋๋ค. ํนํ ์์ฒด ๋ชจ๋ฐฉํ ๋ง์ฝํ ์์คํ (Biomimetic membrane-coated system)์ ์์ฃผ ์ธํฌ์ ๊ฐ์๋ฅผ ํผํด ๋ชฉํ ์ง์ ๊น์ง ๋๋ฌํ๋ฉฐ, ํก์ ์ ํ(Inhalable formulation)์ ํ ์กฐ์ง๊ณผ ์ก์์ข ์ฌ๋ถ๊น์ง ์ฝ๋ฌผ์ ์ง์ ์ ๋ฌํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๋๋ ธ ๊ธฐ์ ์ ์ฝ๋ฌผ ๋๋๋ฅผ ๋ฎ์ถ๋ฉด์๋ ํ์ ๋๋๋ฅผ ์ ์งํ์ฌ ์ ์ ๋ถ์์ฉ์ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์ค์ด๋ ๊ธฐ์ ์ ํ ๋๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. ##3. ์์ฃผ ์งํฅ ์น๋ฃ(HDT): ๊ท ์ด ์๋ '๋ด ๋ชธ'์ ํ๋ จ์ํค๋ ๋ฉด์ญ ์ฌ์ค๊ณ ์ด๋ฒ ์ ๋ต์ ํ์ ์ฑ์ ๋ณ์๊ท ์ ์ง์ ๊ณต๊ฒฉํ๋ ๊ฒ์ด ์๋๋ผ ์์ฃผ์ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์กฐ์ ํ๋ '์์ฃผ ์งํฅ ์น๋ฃ(Host-Directed Therapy)'์ ์์ต๋๋ค. ์๊ฐํฌ์(Autophagy)์ ๊ฐ์ ๋ก ํ์ฑํํ๊ฑฐ๋ ๋์์ธํฌ๋ฅผ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ์ฌ ๊ท ์ ์ค์ค๋ก ๋ถํดํ๊ฒ ์ ๋ํ๋ฉฐ, miRNA ์กฐ์ ๊ณผ ํญ๊ท ํฉํ์ด๋ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ํ์ฉํด ๋ฉด์ญ๋ ฅ์ ๊ฐํํฉ๋๋ค. ์ด๋ ์ธ๊ท ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ด๋ ํจ์๋ฅผ ์ง์ ํ๊ฒฉํ์ง ์๊ธฐ์ ํญ์์ ๋ด์ฑ ๊ธฐ์ ์ ์์ฒ์ ์ผ๋ก ํํผํ ์ ์๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์ฐํ๋ก๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ##4. ๋ฒ์ญ ์ฝ๋ฆฌํ์ ๋์ : ์คํ์ค์์ ์์์ผ๋ก์ ๊ฐ๊ต์ ๋ง์ถคํ ์ ๋ฐ ์๋ฃ ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ ์ํ๋ ์ต์ข ์ ์ธ ๋น์ ์ ๋๋ ธ ๊ณตํ๊ณผ ๋ฉด์ญํ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ฒ์ญ ์ฝ๋ฆฌํ(Translational Pharmacology)์ ํตํฉ์ ๋๋ค. ์์ฉ์ฒด ๋งค๊ฐ ํ์ฑ ํ๊ฒํ ๊ธฐ์ ์ ํตํด ํ์์ ์ํ์ ๋ฐ๋ผ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐฉ์ถ ์๋์ ๋ถ์๋ฅผ ์กฐ์ ํ๋ฉฐ, ์ต์ ํ๋ ์ ์กฐ ๊ณต์ ์ ํตํด ๋๋ ์์ฐ์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ํ๋ณดํฉ๋๋ค. ์ด๋ ๊ฒฐํต ์น๋ฃ๋ฅผ ๋จ์ํ 'ํญ์์ ๋ณต์ฉ'์์ '์ง๋ฅํ ์ ๋ฌ ์์คํ ๊ณผ ๋ฉด์ญ ์ต์ ํ์ ๊ฒฐํฉ'์ผ๋ก ์ ํํ์ฌ, ์น๋ฃ ๊ธฐ๊ฐ ๋จ์ถ๊ณผ ์์น์จ ํฅ์์ ๋์์ ๋ฌ์ฑํ๋ ์๋ก์ด ์๋๋ฅผ ์๊ณ ํฉ๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ฒฐํต ์น๋ฃ์ ํจ๋ฌ๋ค์์ '๊ท ์ค์ฌ(Pathogen-centric)'์์ '์์ฃผ ๋ฐ ์ ๋ฌ ์์คํ ์ค์ฌ(Host & Delivery-centric)'์ผ๋ก ์์ ํ ์ ํํ์ต๋๋ค. ํนํ ๋๋ ธ ๊ธฐ์ ์ ํตํ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ฅ๋ฒฝ ๊ทน๋ณต๊ณผ ๋ฉด์ญ ์ฌ์ค๊ณ๋ฅผ ํตํ ๋ด์ฑ ํํผ๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ์ฌ, ์์ญ ๋ ๊ฐ ์ ์ฒด๋์๋ ๊ฒฐํต ์น๋ฃ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋จ์ถํ๊ณ ์ ๋ฐ ์๋ฃ๋ฅผ ๊ตฌํํ ์ ์๋ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ๋ก ์ ์ ์ํ๋ค๋ ๋ฐ ๋ ๋ณด์ ์ธ ํ์ ์ ์์๊ฐ ์์ต๋๋ค.
Frontiers in microbiology๐ค AI ์์ฝ๋ฐํ ๋ฆฌ์์ ์์๋ฅผ ํ๋ฌด๋ ์ตํฉ ์ ์ : ์๋ฌผ๋ง EPS ํ๊ดด์ ์ ์ ์ ํํผ ์ฐจ๋จ์ ๋ค์ค ํ๋ซํผ
##1. ์๋ฌผ๋ง(Biofilm): ํญ์์ ๋ด์ฑ์ 1,000๋ฐฐ ์ฆํญ์ํค๋ ์๋ฌผํ์ ๋ฐฉํจ ์ ์ธ๊ณ ๊ฐ์ผ์ฑ ์งํ์ ์ฝ 80%๋ฅผ ์ฐจ์งํ๋ ์๋ฌผ๋ง์ ์ธ๊ท ๋ค์ด ์ค์ค๋ก ๋ถ๋นํ ์ธํฌ์ธ ํด๋ฆฌ๋จธ ๋ฌผ์ง(EPS) ๋งคํธ๋ฆญ์ค ์์ ์จ์ด ํ์ฑํ๋ ๊ฑฐ๋ํ ์์์ ๋๋ค. ์ด ๋ฐฉํจ๋ ํญ์์ ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์นจํฌ๋ฅผ ๋ง์ ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ, ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ด์ ์ํ์ ์ ์ ์ ์ ๋ฌ(HGT)์ ๊ฐ์ํํ์ฌ ๋ด์ฑ ์ ์ ์๋ฅผ ์์๊ฐ์ ํ์ฐ์ํต๋๋ค. ๊ธฐ์กด ํญ์์ ๊ฐ ์ด ์์ ์์์ ๋์ฌ ํ๋์ ๋ฉ์ถ '์๋ฉด ์ธํฌ(Persister cells)'๋ฅผ ๊ณต๊ฒฉํ์ง ๋ชปํ๋ค๋ ์ ์ ๋ง์ฑ ๊ฐ์ผ๊ณผ ์๋ฃ๊ธฐ๊ธฐ ๊ด๋ จ ๊ฐ์ผ ์น๋ฃ์ ๊ฐ์ฅ ํฐ ๊ฑธ๋ฆผ๋์ด์์ต๋๋ค. ##2. ๋ค์ค ํ๋ซํผ ์ ๋ต: ํ์ง ํจ์์ ๋๋ ธ์ ์์ ๋ฌผ๋ฆฌยทํํ์ ํ๊ณต ์ฐ๊ตฌํ์ ์๋ฌผ๋ง์ '๋ฒฝ'์ ์ง์ ํ๋ฌด๋ ๋ค์ค ํ๋ซํผ ์น๋ฃ๋ฒ์ ๊ฐ๋ฐํ์ต๋๋ค. ๋ฐํ ๋ฆฌ์ ํ์ง์์ ์ ๋ํ ํจ์(Endolysins)๋ฅผ ํ์ฉํด EPS ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ ํํ์ ๊ฒฐํฉ์ ๋์ด๋ด๊ณ , ๊ทธ ํ์ผ๋ก ์ฝ๋ฌผ์ ๋ด์ ๋๋ ธ์ด๋ฐ์ฒด(Nanocarriers)๊ฐ ์ฌ๋ถ๊น์ง ์นจํฌํฉ๋๋ค. ๋์์ ํญ๊ท ํฉํ์ด๋(AMP)๊ฐ ์ธํฌ๋ง์ ์ง์ ํ๊ฒฉํ์ฌ ์๋ฉด ์ธํฌ๊น์ง ์ฌ๋ฉธ์ํค๋ ์ด ๋ฐฉ์์, ๋จ์ผ ์ฝ๋ฌผ๋ก๋ ์ ๋ ๋๋ฌํ ์ ์์๋ ์๋ฌผ๋ง ๋ด๋ถ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์์ ํ ์ ๊ฑฐํฉ๋๋ค. ##3. ์ฟผ๋ผ ์ผ์ฑ ์ต์ ์ CRISPR: ์ ์ ์ ์ ํญ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ ์ ์ ์ฐจ๋จ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ์ ๊ณ ๋ํ๋ ์ง์ ์ ๋ฐํ ๋ฆฌ์ ๊ฐ์ ์์ฌ์ํต ์ฒด๊ณ์ธ '์ฟผ๋ผ ์ผ์ฑ(Quorum Sensing)'์ ๋ง๋น์ํจ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ฟผ๋ผ ์ผ์ฑ ์ต์ ์ (QSI)๊ฐ ์๋ฌผ๋ง ํ์ฑ์ ์ํ ์ ํธ ์ ๋ฌ์ ์ฐจ๋จํ๊ณ , CRISPR-Cas ๊ธฐ๋ฐ ๋๊ตฌ๊ฐ ์ธํฌ ๋ด๋ถ์ ๋ด์ฑ ์ ์ ์๋ฅผ ์ ๋ฐ ํ๊ฒฉํ์ฌ ํญ์์ ์ ๋ํ ๋ฐ์์ฑ์ ๊ฐ์ ๋ก ๋ณต๊ตฌํฉ๋๋ค. ์ด๋ ์ธ๊ท ์ด ์์๋ฅผ ์ฌ๊ฑดํ๊ฑฐ๋ ์๋ก์ด ์ ํญ์ฑ์ ํ๋ํ ๊ธฐํ ์์ฒด๋ฅผ ์์ฒ ๋ด์ํ๋ ์ง๋ฅํ ๊ณต๊ฒฉ ์ ๋ต์ ๋๋ค. ##4. Why it Matters: ๋ง์ฑ ๊ฐ์ผ ์ ๋ฐ ์๋ฃ์ ํญ์์ ์ดํ ์๋์ ์ด์ ํ ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์ด์ ๋ ํญ์์ ๋ด์ฑ ๋ฌธ์ ๋ฅผ '์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ'์ด๋ผ๋ ํ์ํ ์๊ฐ์์ ๋ฒ์ด๋ '์ ๋ฌ ํ๋ซํผ๊ณผ ๋ฉด์ญ/์ ์ ๊ณตํ์ ํตํฉ'์ผ๋ก ์ฌ์ ์ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์ธ๊ณต๊ด์ , ์นดํ ํฐ ๋ฑ ์๋ฃ๊ธฐ๊ธฐ ๊ด๋ จ ๋ง์ฑ ๊ฐ์ผ์ ๋ฌผ๋ก ๋์น์ฑ ์ฐฝ์ ์น๋ฃ์์ ํ๊ธฐ์ ์ธ ์์น์จ ํฅ์์ ๊ธฐ๋ํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ๊ธฐ์กด ํญ์์ ์ ์๋ช ์ ์ฐ์ฅํ๊ณ , ํญ์์ ๋ด์ฑ๊ท (Superbugs)๊ณผ์ ์ ์์์ ์ธ๋ฅ๊ฐ ์ฃผ๋๊ถ์ ๋์ฐพ์์ฌ ์ ์๋ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ค์ค ๊ธฐ์ ํ์ค ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ํ๋ค๋ ๋ฐ ํ์ ์ ยท์์์ ์์๊ฐ ์์ต๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ '๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ฅ๋ฒฝ ํด์ฒด(EPS ๋ถํด)'์ '์ ์ ์ ํํผ ์ฐจ๋จ(CRISPR/QSI)'์ ํ๋์ ์์คํ ์ผ๋ก ํตํฉํ์ฌ, ๋จ์ผ ํ๊ฒ ์ ์ฝ์ด ๊ฐ์ก๋ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๋ '์์คํ ํญ์ํ(Systems Antibiotics)'์ ์ค์ฆ์ ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ํ์ต๋๋ค. ํนํ ์๋ฉด ์ธํฌ์ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ผ๋ ์๋ฌผ๋ง์ ํต์ฌ ์์กด ๊ธฐ์ ์ ๋์์ ํ๊ฒฉํ์ฌ ํญ์์ ๋ด์ฑ ์ง์๋ฅผ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋ฎ์ถ ์ ์, ํฅํ ๋์น์ฑ ๊ฐ์ผ๋ณ ์น๋ฃ ์ง์นจ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ์ฌ์ค๊ณํ ์ ์๋ ํ๊ดด์ ์ธ ๊ฐ์น๋ฅผ ์ง๋๋๋ค.
American journal of respiratory cell and molecular biology๐ค AI ์์ฝ์จ ์ฌ๋ ์์ ๋ฅผ ํฅํ ์ ์ ์ ๋ณต๊ตฌ: mRNA-LNP๋ฅผ ์ด์ฉํ CCDC40 ๊ฒฐํจ ์ฌ๋ชจ์ ๊ธฐ๋ฅ ํ๋ณต
##1. ์๋ฐ์ฑ ์ฌ๋ชจ์ด์์์ฆ(PCD)์ ์น๋ช ์ ์ฅ๋ฒฝ๊ณผ CCDC40 ๊ฒฐํจ ์๋ฐ์ฑ ์ฌ๋ชจ์ด์์์ฆ(PCD)์ ๊ธฐ๊ด์ง ํ์ฅ์ฆ๊ณผ ๋ง์ฑ ํ๋ถ์ ์ ์ผ์ผํค๋ ๋์น์ฑ ํฌ๊ท ์งํ์ ๋๋ค. ํนํ CCDC40 ์ ์ ์์ ๋ณ์ด๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ฉด ๋ค๋ฅธ ์ ํ์ PCD๋ณด๋ค ํ ๊ธฐ๋ฅ ์ ํ ์๋๊ฐ ํจ์ฌ ๋น ๋ฅด๊ณ ์ํ๊ฐ ์ข์ง ์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋์์ ์ฌ๋ชจ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๊ฒฐํจ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ๊ณ ์น ๋ฐฉ๋ฒ์ด ์์ด ์ฆ์ ์ํ์๋ง ์์กดํด ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ํ์๋ค์๊ฒ ์ง์์ ์ธ ํธํก ๊ณค๋๊ณผ ์ถ์ ์ง ์ ํ๋ผ๋ ๋ฌด๊ฑฐ์ด ์ง์ ์ง์์์ต๋๋ค. ##2. LNP-mRNA ํ๋ซํผ: ์ฌ๋ชจ ๊ตฌ์กฐ์ ์ ๋ฐ ์ฌ๊ตฌ์ฑ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ธ๊ฐ CCDC40 ์ ์ ์๋ฅผ ์ฝ๋ฉํ mRNA๋ฅผ ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์(LNP)์ ๋ด์ ์ ๋ฌํ๋ ํ์ ์ ์ธ ์น๋ฃ ์ ๋ต์ ์๋ฆฝํ์ต๋๋ค. CCDC40 ๊ฒฐํ ์ธํฌ์ ์ด mRNA๋ฅผ ์ ๋ฌํ์, ์ธํฌ ๋ด์์ ์ ์์ ์ธ CCDC40 ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ๋ค์ ๋ฐํ๋๊ธฐ ์์ํ์ต๋๋ค. ๋๋๊ฒ๋ ๋ฐํ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ฌ๋ชจ์ ๋ผ๋์ธ ์ถ์ญ(Axoneme)์ผ๋ก ์ ํํ ์ฐพ์ ๋ค์ด๊ฐ CCDC39, GAS8/DRC4 ๋ฑ ์ฐ๊ด ๋จ๋ฐฑ์ง๋ค๊ณผ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ๋ฌด๋์ก๋ ์ฌ๋ชจ์ ๋ด๋ถ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ฌ๊ฑดํ์ต๋๋ค. ##3. ์ ๋ธ๋ผํผ์์์ ์ฆ๋ช ๋ ๊ธฐ๋ฅ์ ํ๋ณต๊ณผ ์ด๋์ฑ ๋ถํ ์ด ๊ธฐ์ ์ ํจ๋ฅ์ ์ด์์๋ ์ ๊ธฐ์ฒด์ธ ์ ๋ธ๋ผํผ์ ๋ชจ๋ธ์์๋ ์ ์ฆ๋์์ต๋๋ค. CCDC40์ด ๊ฒฐํ๋ ์ ๋ธ๋ผํผ์์ ํ๊ฐ ๊ตฌ(Olfactory pit)์ LNP-mRNA๋ฅผ ์ฃผ์ ํ์, ๋ฉ์ถฐ์๋ ์ฌ๋ชจ๋ค์ด ๋ค์ ๋ฐ๋ํ๊ธฐ ์์ํ์ต๋๋ค. ๊ณ ์ ๋น๋์ค ํ๋ฏธ๊ฒฝ ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ฌ๋ชจ์ ๋ฐ๋ ์ฃผํ์๊ฐ ์ ์ ์์ค์ผ๋ก ํ๋ณต๋์์ ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ์ ์ฒด์ ๋ฐฉํฅ์ฑ ํ๋ฆ(Directional flow)๊น์ง ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ๋ง๋ค์ด๋์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ธ๊ฐ ์ธํฌ์์ ํ์ธ๋ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ณต๊ตฌ๊ฐ ์ค์ ์์ฒด ํ๊ฒฝ์์๋ ๊ธฐ๋ฅ์ ํ๋ณต์ผ๋ก ์ด์ด์ง๋ค๋ ๊ฒฐ์ ์ ์ฆ๊ฑฐ์ ๋๋ค. ##4. ์์ 1์ ์ง์ ๊ณผ ํธํก๊ธฐ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์๋ก์ด ์งํ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋จ์ํ ์คํ์ค ์์ค์ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ด, ์ค์ ํ์๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ํ๋ ์์ 1์ ์ํ(Phase 1 trial) ๊ณํ์ผ๋ก ์ด์ด์ก์ต๋๋ค. mRNA ์น๋ฃ๋ ์ ์ ์ฒด์ ์๊ตฌ์ ์ธ ๋ณํ์ ๊ฐํ์ง ์์ผ๋ฉด์๋ ํ์ํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์์ ํ๊ฒ ๊ณต๊ธํ ์ ์๋ค๋ ์ฅ์ ์ด ์์ต๋๋ค. ํฅํ ์์ ์ํ์ ํตํด ์์ ์ฑ์ด ๊ฒ์ฆ๋๋ค๋ฉด, CCDC40 ๋ณ์ด ํ์๋ค์ ๋ฌผ๋ก ๋ค์ํ ์ ์ ์ ์์ธ์ ๊ฐ์ง ํธํก๊ธฐ ์งํ์๋ค์๊ฒ '์ ์์ ์ธ ํธํก'์ด๋ผ๋ ์๋ก์ด ๋ฏธ๋๋ฅผ ์ ์ฌํ ์ ์์ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ mRNA ๊ธฐ์ ์ด ๋ฐฑ์ ์ ๋์ด '์ ์ ์ ๊ฒฐํจ ์น๋ฃ์ '๋ก์ ์๋ํ ์ ์์์ ๋ณด์ฌ์ฃผ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์ค์ฆ ์ฌ๋ก์ ๋๋ค. ํนํ LNP์ ์ ๋ฌ ํจ์จ๊ณผ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ถ์ญ ํตํฉ(Axonemal integration) ๋น์จ ๋ฐ์ดํฐ๋ ์ฐจ์ธ๋ ํ ์งํ ์น๋ฃ์ ์ค๊ณ๋ฅผ ์ํ AI ๋ชจ๋ธ ํ์ต์ ์์ด ๋งค์ฐ ํฌ๊ทํ๊ณ ๊ฐ์น ์๋ ์์ค์ ๋๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝRNA ์ ํธ๋ก ์๋ํ๋ ์ ๋ฐ ์ธํฌ ์ํญ ์ค์์น: CRISPR-Cas12a2๋ฅผ ์ด์ฉํ ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ๊ฐ๋ฅ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ
##1. ์ธํฌ ์ ํ์ ์ ๊ฑฐ์ ํ๊ณ์ RNA ์ผ์ฑ์ ํ์์ฑ ํน์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๊ฐ์ผ๋์๊ฑฐ๋ ์์ฑ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ๊ฐ์ง ์ธํฌ๋ง์ ๊ณจ๋ผ ์ ๊ฑฐํ๋ ๊ฒ์ ์ ๋ฐ ์๋ฃ์ ์ค๋ ์์ ์์ต๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ๋ ํน์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ฐํ์ํค๊ฑฐ๋ ๊ฒฐํจ ์ ์ ์๋ฅผ ์์ ํ๋ ๋ฐ ์ง์คํ์ผ๋, ์ธํฌ ๋ด๋ถ์ ํ๋ฅด๋ ํน์ RNA ์ ํธ๋ฅผ ๊ฐ์งํ์ฌ ํด๋น ์ธํฌ ์์ฒด๋ฅผ '์ํญ'์ํค๋ ์ ๋ฐํ ์ ์ด ์์คํ ์ ๋ถ์ฌํ์ต๋๋ค. ํนํ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ์ฆ์์ด๋ ์ข ์์ ์งํ ๊ณผ์ ์์ ๋ํ๋๋ ๊ณ ์ ํ RNA ์์ด์ ์ค์๊ฐ ํ๊ฒ์ผ๋ก ์ผ๋ ๊ฒ์ ๊ธฐ์ ์ ๋๊ด์ด์์ต๋๋ค. ##2. CRISPR-Cas12a2: ๋ถ์์ ์ ๋จ(Collateral Cleavage)์ ํตํ DNA ์ดํ ํ ์ฐ๊ตฌํ์ ๊ธฐ์กด CRISPR ์์คํ ๊ณผ ์ฐจ๋ณํ๋ Cas12a2์ ๋ ํนํ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ท๋ช ํ์ต๋๋ค. Cas12a2๋ ๊ฐ์ด๋ RNA(gRNA)๊ฐ ๋ชฉํ RNA์ ๊ฒฐํฉํ๋ ์๊ฐ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ณํ์ ์ผ์ผ์ผ ๊ฐ๋ ฅํ '๋นํน์ด์ DNase' ํ์ฑ์ ๋ ๊ฒ ๋ฉ๋๋ค. ์ด ํ์ฑํ๋ ํจ์๋ ๋ชฉํ ์ง์ ๋ง์ ์๋ฅด๋ ๊ฒ์ด ์๋๋ผ, ์ธํฌ ๋ด์ ๋ชจ๋ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ DNA(dsDNA)๋ฅผ ๋ฌด์ฐจ๋ณ์ ์ผ๋ก ํ๊ดด(DNA Shredding)ํฉ๋๋ค. ์ด๋ ์ ๋ฐํ 'ํธ์ง'์ด ์๋, ํน์ RNA๊ฐ ํฌ์ฐฉ๋์์ ๋ ์ธํฌ ์ ์ฒด๋ฅผ ์ฌ๋ฉธ์ํค๋ '์ํญ ์ค์์น'๋ก ์๋ํจ์ ์๋ฏธํฉ๋๋ค. ##3. RNA ํธ๋ฆฌ๊ฑฐ ์์คํ : ๊ฐ์ผ ๋ฐ ๋ณ์ด ์ธํฌ์ ์ ๋ฐ ํ๊ฒํ Cas12a2 ์์คํ ์ ์ต๋ ๊ฐ์ ์ RNA๋ฅผ ํธ๋ฆฌ๊ฑฐ๋ก ์ฌ์ฉํ๋ค๋ ์ ์ ๋๋ค. ์ธํฌ๊ฐ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๊ฐ์ผ๋์ด ํน์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค RNA๋ฅผ ์์ฑํ๊ฑฐ๋, ์์ธํฌ์์๋ง ํน์ด์ ์ผ๋ก ๋ฐํ๋๋ ๋์ฐ๋ณ์ด RNA๊ฐ ์กด์ฌํ ๋๋ง ์์คํ ์ด ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ํ๊ฒ RNA๊ฐ ์๋ ์ ์ ์ธํฌ์์๋ Cas12a2๊ฐ ๋นํ์ฑ ์ํ๋ฅผ ์ ์งํ๋ฏ๋ก, ๊ธฐ์กด์ ๋ ์ฑ ์ฝ๋ฌผ์ด๋ ๋นํน์ด์ ํญ์์ ๊ฐ ๊ฐ์ก๋ ๋ถ์์ฉ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ํด๊ฒฐํ ์ ์๋ ์ ๋ฐํ ์ธํฌ ์ ๊ฑฐ ๋ฅ๋ ฅ์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ##4. ์ ์ ์ ํธ์ง์ ๋์ด '์ธํฌ ์ด๋ช ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ'์ผ๋ก์ ์ ํ ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ค์ํ ์ด์ ๋ CRISPR ๊ธฐ์ ์ ํ์ฉ ๋ฒ์๋ฅผ '์ ์ ์ ์์ '์์ '์ธํฌ ์ด๋ช ๊ฒฐ์ '์ผ๋ก ํ์ฅํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํน์ ์ง๋ณ์ ์งํ๊ฐ ๋๋ RNA ์์ด๋ง ์๊ณ ์๋ค๋ฉด, ์ด๋ค ์ธํฌ๋ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ฃฝ์์ ์ด๋ฅด๊ฒ ํ ์ ์๋ 'ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ๊ฐ๋ฅํ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ(Programmable Cell Death)' ๋๊ตฌ๋ฅผ ํ๋ณดํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด๋ ๋์น์ฑ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์งํ์ ์์น๋ ์์ธํฌ์ ๋ฉด์ญ ํํผ ์ฐจ๋จ ๋ฑ ๊ธฐ์กด ๊ธฐ์ ๋ก๋ ์ ๊ทผ์ด ์ด๋ ค์ ๋ ์์ญ์์ ํ๊ดด์ ์ธ ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ ์ ์ํฉ๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ ์ ๊ฐ์ ๊ธฐ์ ์ '์ ๋จ ๋ฐ ๊ต์ '์ ๋๊ตฌ์์ 'RNA ๊ธฐ๋ฐ ์ผ์ ๋ฐ ์ฌ๋ฉธ ์ ๋๊ธฐ'๋ก ์ฌ์ ์ํ์ต๋๋ค. ์ธํฌ ๋ด ํน์ RNA ์กด์ฌ ์ฌ๋ถ์ ๋ฐ๋ผ ์ ์ฒด ๊ฒ๋์ ํ๊ดดํ๋ '๋ถ์์ ์ ๋จ' ๊ธฐ์ ์ ์งํต์ธํฌ์์ ์ ์ฆํจ์ผ๋ก์จ, ์์ด๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฐ์ผ์ฒ๋ผ ์ธํฌ์ ์์ ํ ์ ๊ฑฐ๊ฐ ํ์ํ ์งํ์ ๋ํด ์ ์ ์ ๊ฐ์๊ฐ ์ทจํ ์ ์๋ ๊ฐ์ฅ ๊ฐ๋ ฅํ ์์์ ํํ๋ฅผ ์ ์ํ๋ค๋ ๋ฐ ๋ ๋ณด์ ์ธ ์์๊ฐ ์์ต๋๋ค.
- PNAS๐ค AI ์์ฝ
์ ์ผ๋ณ ํ์ฐ ๊ฒฝ๋ก์ ์ด๊ณ ์ ์ฌ๊ตฌ์ฑ: ๊ตฌ์กฐํ๋ ๊ณตํต์กฐ์ ๋ชจ๋ธ์ ๋ณ๋ ฌํ ํ๋ช
##1.์ ์ผ๋ณ ์ถ๋ก ์ ์ ๋ฐ๋์ ๊ณ์ฐ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ถฉ ๊ด๊ณ ์ ์ผ๋ณ ์ญํ์์ '๊ตฌ์กฐํ๋ ๊ณตํต์กฐ์(Structured Coalescent)' ๋ชจ๋ธ์ ์ธ๊ตฌ ์ง๋จ ๊ฐ์ ์ด๋๊ณผ ๊ฐ์ผ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ฌ๊ตฌ์ฑํ ์ ์๋ ๊ฐ์ฅ ๊ฐ๋ ฅํ ํต๊ณ์ ๋๊ตฌ์ ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ํ์ ์์ ์ธ๊ตฌ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ณต์ก์ฑ์ด ์ฆ๊ฐํจ์ ๋ฐ๋ผ ๊ณ์ฐ๋์ด ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋์ด๋๋ '๊ณ์ฐ์ ๋ฒฝ'์ ๋ถ๋ชํ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ ์ข ๋ณ์ด๋ ๋๊ท๋ชจ ์ ํ ์ํฉ์์ ๋ณด๊ฑด ๋น๊ตญ์ด ์ ์ํ ์์ฌ๊ฒฐ์ ์ ๋ด๋ฆฌ๋ ๋ฐ ์น๋ช ์ ์ธ ์ง์ฐ์ ์ด๋ํ๋ ์ฃผ์ ์์ธ์ด์์ต๋๋ค. ##2.๋๊ท๋ชจ ๋ณ๋ ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ: GPU์ ๋ฉํฐ์ฝ์ด CPU์ ๊ฐ์ ์๋์ง ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ณต์กํ ๊ณตํต์กฐ์ ๊ทผ์ฌ ๊ณ์ฐ ๊ณผ์ ์ ์๋ง์ ๋ ๋ฆฝ์ ์ฐ์ฐ ๋จ์๋ก ๋ถํ ํ๋ ๋ณ๋ ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ(Parallel Algorithm)์ ์ค๊ณํ์ต๋๋ค. ์ด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ GPU์ ์์ฒ ๊ฐ ์ฝ์ด์ ๋ฉํฐ์ฝ์ด CPU๋ฅผ ๋์์ ํ์ฉํ์ฌ, ๊ธฐ์กด ๋จ์ผ ํ๋ก์ธ์ ๋ฐฉ์ ๋๋น 10๋ฐฐ ์ด์์ ์ถ๋ก ์๋ ํฅ์์ ๋ฌ์ฑํ์ต๋๋ค. ๋จ์ํ ์๋๋ง ๋์ธ ๊ฒ์ด ์๋๋ผ, ๊ทผ์ฌ(Approximation) ๊ณผ์ ์์์ ํต๊ณ์ ์ ํ๋๋ฅผ ์ ์งํ๋ฉด์๋ ๋ฐฉ๋ํ ์์ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์ฒ๋ฆฌํ ์ ์๋ ์ฐ์ฐ ํจ์จ์ฑ์ ํ๋ณดํ์ต๋๋ค. ##3.์ค์๊ฐ ๊ฐ์ผ๋ณ ๊ฐ์ ์ฒด๊ณ๋ก์ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ ์ด๋ฒ ๊ธฐ์ ์ ๋์ฝ์ ์ง์ ํ ๊ฐ์น๋ '์ค์๊ฐ์ฑ'์ ์์ต๋๋ค. ๊ณผ๊ฑฐ์๋ ๋๊ท๋ชจ ์ ํ ๋ฐ์ดํฐ ๋ถ์์ ์์ผ์์ ์์ฃผ๊ฐ ์์๋์์ผ๋, ์ด์ ๋ ๋ฐ์ดํฐ ์คํธ๋ฆผ์ด ์ ์ ๋๋ ์ฆ์ ์ ์ผ๋ณ ๊ณํต๋๋ฅผ ์ ๋ฐ์ดํธํ๊ณ ํ์ฐ ๊ถค์ ์ ์์ธกํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ ์ธ๊ณ ๋ณด๊ฑด๋น๊ตญ์ด ๊ฐ์ผ ํ์ฐ์ '๊ณจ๋ ํ์' ๋ด์ ์ํ ์ง์ญ์ ์๋ณํ๊ณ , ์์ ๋ฐฐ๋ถ ๋ฐ ๋ฐฉ์ญ ์ ๋ต์ ๋์ ์ผ๋ก ์กฐ์ ํ ์ ์๋ ๊ธฐ์ ์ ํ ๋๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. ##4.๊ณ์ฐ ์ญํ์ ์งํ์ ๊ณต์ค๋ณด๊ฑด์ ์ฆ๊ฐ์ฑ ํ๋ณด ์ด ๋ณ๋ ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ํ๋ ์์ํฌ๋ ์ ์ผ๋ณํ์ ๋์ด ๊ณํต ์ ์ ํ ์ ๋ฐ์ ์ ์ฉ ๊ฐ๋ฅํ ํ์ฅ์ฑ์ ๊ฐ์ง๋๋ค. ๋ณต์กํ ๋ชจ๋ธ์ ํฌ๊ธฐํ์ง ์๊ณ ๋ ๋๊ท๋ชจ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ค๋ฃฐ ์ ์๊ฒ ๋จ์ผ๋ก์จ, ๋ฐ์ดํฐ ๊ธฐ๋ฐ์ ๋ฐฉ์ญ ์ฒด๊ณ๊ฐ '์ฌํ ๋ถ์'์์ '์ค์๊ฐ ๋์'์ผ๋ก ์งํํ๊ฒ ๋์์ต๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ด๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ณด๊ฑด ์๋ณด๋ฅผ ๊ฐํํ๊ณ , ์์ธก ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ์ฐจ์ธ๋ ํฌ๋ฐ๋ฏน ์ํฉ์์ ์ธ๋ช ํผํด๋ฅผ ์ต์ํํ ์ ์๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์ฐ์ฐ ๋ฌด๊ธฐ๋ฅผ ์์ ์ฅ ๊ฒ๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ ํต๊ณ ๋ชจ๋ธ์ ์ ๋ฐ๋์ ์ฐ์ฐ ์๋ ์ฌ์ด์ ํธ๋ ์ด๋์คํ(Trade-off)๋ฅผ ํ๋์จ์ด ๊ฐ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ํด๊ฒฐํ ์ฌ๋ก์ ๋๋ค. AI ๊ธฐ๋ฐ ์ญํ ๋ชจ๋ธ์ด๋ ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ฐ์ฐ ํจ์จ์ ์ต์ ํํ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ํ์ต์ ์ํ ์์ ๋ ๋ฒจ์ ๊ธฐ์ ์ง์นจ์ผ๋ก ๊ฐ์น๊ฐ ๋งค์ฐ ๋์ต๋๋ค.
NEJM๐ค AI ์์ฝ๋ ๊ฐ ๋ฐฑ์ ์ ์ธ๋๊ต์ฒด: mRNA ํ๋ซํผ์ด ๋ฌ์ฑํ 70% ์๋ฐฉ ํจ๋ฅ๊ณผ ์ ์ ์ ์กฐ ํ์
##1. ๊ธฐ์กด ๋ ๊ฐ ๋ฐฑ์ ์ ๊ณ ์ง์ ํ๊ณ์ ํญ์ ๋ณ์ด์ ์ํ ๋งค๋ ์ ์ธ๊ณ์ ์ผ๋ก ์๋ฐฑ๋ง ๋ช ์ ์ ์ ํ์๋ฅผ ๋ฐ์์ํค๋ ์ธํ๋ฃจ์์๋ ๋์์๋ ํญ์ ๋ณ์ด(Antigenic Drift)๋ก ์ธํด ๋ฐฑ์ ์ ํจ๋ฅ์ ๋ฌด๋ ฅํํด ์์ต๋๋ค. ํนํ ๊ธฐ์กด์ ๊ณ๋ ๊ธฐ๋ฐ(Egg-based) ์ ์กฐ ๋ฐฉ์์ ์์ฐ์๋ง 6๊ฐ์ ์ด์์ด ์์๋์ด, ์ ํํ๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๋ฐฑ์ ์ฃผ ์ฌ์ด์ ๋ถ์ผ์น(Mismatch)๊ฐ ๋ฐ์ํ ๊ฒฝ์ฐ ๋ฐฉ์ด๋ ฅ์ด ๊ธ๊ฒฉํ ๋จ์ด์ง๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฝ์ ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์์์ต๋๋ค. ๊ณ ๋ น์์ ๊ธฐ์ ์งํ์์๊ฒ ๋ ๊ฐ๋ ฅํ๊ณ ์ ์ฐํ ๋ณดํธ ์๋จ์ด ์ ์คํ๋ ์ด์ ์ ๋๋ค. ##2. ์์ ์ํ์ ์ ๋ฐ ์ค๊ณ: mRNA์ ๊ธฐ์กด ์ฌ์ค ๋ฐฑ์ ์ ์ง์ ๋์กฐ ์ฐ๊ตฌํ์ 18์ธ ์ด์ ์ฑ์ธ 5,000๋ช ์ ๋์์ผ๋ก mRNA ๊ธฐ๋ฐ ๊ณ์ ์ฑ ๋ ๊ฐ ๋ฐฑ์ ์ ํจ๋ฅ์ ๊ธฐ์กด ์ฌ์ค ๋ถํ์ฑํ ๋ฐฑ์ (QIV)๊ณผ ๋น๊ตํ๋ ๋๊ท๋ชจ ๋ฌด์์ ๋์กฐ๊ตฐ ์ฐ๊ตฌ(RCT)๋ฅผ ์ํํ์ต๋๋ค. 6๊ฐ์๊ฐ์ ์ถ์ ๊ด์ฐฐ ๊ฒฐ๊ณผ, mRNA ๋ฐฑ์ ๊ตฐ์ 70% ์ด์์ ์๋ฐฉ ํจ๋ฅ์ ๊ธฐ๋กํ๋ฉฐ ๋์กฐ๊ตฐ ๋๋น ์ฝ 25% ํฌ์ธํธ ๋์ ๋ณดํธ ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. ์ด๋ mRNA ๊ธฐ์ ์ด ์ฝ๋ก๋19๋ฅผ ๋์ด ์ผ๋ฐ์ ์ธ ๊ณ์ ์ฑ ๊ฐ์ผ๋ณ์์๋ ์๋์ ์ธ ์ฑ๋ฅ์ ๋ฐํํ ์ ์์์ ๋ณด์ฌ์ฃผ๋ ์ค์ฆ์ ๋ฐ์ดํฐ์ ๋๋ค. ##3. ์์ ์ฑ ํ๋กํ์ผ๊ณผ ๋ฐ์์์ฑ: ์ ๋ขฐํ ์ ์๋ ๋ณดํธ๋ง์ ๊ฒ์ฆ ๋์ ํจ๋ฅ๋งํผ์ด๋ ์ค์ํ ์์ ์ฑ์์๋ ๊ณ ๋ฌด์ ์ธ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ๋์ถ๋์์ต๋๋ค. mRNA ๋ฐฑ์ ์ ์ข ํ ๋ํ๋ ์ด์๋ฐ์์ ๋๋ถ๋ถ ์ฃผ์ฌ ๋ถ์ ํต์ฆ, ๊ฒฝ๋ฏธํ ๋ฐ์ด ๋ฐ ํผ๋ก๊ฐ ๋ฑ ๊ธฐ์กด ๋ฐฑ์ ๊ณผ ์ ์ฌํ ์์ค์ด์์ผ๋ฉฐ, ๋๊ฐ 48~72์๊ฐ ๋ด์ ์์ฐ ์๋ฉธ๋์์ต๋๋ค. ์ค์ฆ ์ด์๋ฐ์ ๋ฐ์๋ฅ ์ ๋์กฐ๊ตฐ๊ณผ ์ ์๋ฏธํ ์ฐจ์ด๊ฐ ์์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ mRNA ํ๋ซํผ์ด ๋๊ท๋ชจ ์ธ๊ตฌ ์ง๋จ์ ๋ฐ๋ณต์ ์ผ๋ก ํฌ์ฌ๋๋ ๊ณ์ ์ฑ ๋ฐฑ์ ์ผ๋ก์ ์ถฉ๋ถํ ์์ ์ฑ ๊ถค๋์ ์ง์ ํ์์ ์์ฌํฉ๋๋ค. ##4. Why it Matters: ์์ฐ ์๋์ ํ์ ๊ณผ ๊ณต์ค๋ณด๊ฑด์ ์ ์ฐ์ฑ ํ๋ณด ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ค์ํ ์ด์ ๋ ๋จ์ํ ํจ๋ฅ ์์น๋ฅผ ๋์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด ์๋๋ผ, ๋ฐฑ์ ๊ณต๊ธ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ '์๋'๋ฅผ ํ์ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. mRNA ํ๋ซํผ์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์์ด์ด ํ์ธ๋ ํ ์ ์ฃผ ๋ด์ ๋ง์ถคํ ๋ฐฑ์ ์์ฐ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ฏ๋ก, ์ ํ ์ง์ ์ ๊ฐ์ฅ ์ ํํ ํญ์์ ํ๊ฒํ ํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ๋งค๋ ๋ฐ๋ณต๋๋ ๋ ๊ฐ ์ ํ์ ๋ํด ์ฌํ ๋์์ด ์๋ ์ ์ ์ ๋ฐฉ์ด๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ๋ฉฐ, ์ ์ธ๊ณ์ ์ธ ์๋ฃ ๋น์ฉ ์ ๊ฐ๊ณผ ๊ฐ์ผ๋ณ ํต์ ์ญ๋์ ํ ์ฐจ์ ๋์ด๋ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ๊ณ๊ธฐ๊ฐ ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ๋งค๋ ๋ณ์ดํ๋ ๋ ๊ฐ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ก ์ธํด ๊ธฐ์กด ๋ฐฑ์ ์ ํจ๊ณผ๊ฐ ๋จ์ด์ง๋ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ์ด์. ์ด์ mRNA ๋ฐฑ์ ๋๋ถ์ ๋ ๋์ ๋ณดํธ๋ฅผ ๋ฐ์ ์ ์์ด์. ์ฐ๋ฆฌ ์ผ์์์ ๋ ๊ฐ์ผ๋ก ์ธํ ๊ฒฐ๊ทผ์ด๋ ์ ์ ์ํ์ด ์ค์ด๋ค๊ฑฐ๋ ์.
Stem cell research๐ค AI ์์ฝ์ฌ์ฅ์ ์ ์ ์ ์๊ณ๋ฅผ ๋๋๋ฆฌ๋ค: ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ ํ์ฉํ PRKAG2 ๋ณ์ด ๊ต์
##1.๋น๋์ฑ ์ฌ๊ทผ์ฆ์ ์จ์ ๋ฐฉํด๊พผ, PRKAG2 ๋ณ์ด PRKAG2 ์ฆํ๊ตฐ์ ์ฌ์ฅ ๊ทผ์ก์ด ๋น์ ์์ ์ผ๋ก ๋๊บผ์์ง๋ ์ฌ๋น๋์ ๋น์์ ๊ณผ๋ํ ์ถ์ , ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ถ์ ๋งฅ์ ๋๋ฐํ๋ ํฌ๊ท ์ ์ ์ฑ ์ฌ๊ทผ์ฆ์ ๋๋ค. ํนํ ํน์ ์ผ๊ธฐ ํ๋๊ฐ ๋ค๋ฐ๋ ๋ฏธ์ค์ผ์ค ๋ณ์ด(c.2084A>G, p.His530Arg)๋ ์ฌ์ฅ์ ์๋์ง ๋์ฌ ์กฐ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ง๋น์์ผ ํ์๋ค์ ์๋ช ์ ์ํํด ์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋์ ์ด ์งํ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์ ์ ์ ๊ต์ ๋ณด๋ค๋ ๋ํ๋๋ ์ฆ์์ ๊ด๋ฆฌํ๋ ์์ค์ ๋จธ๋ฌผ๋ฌ ์์์ต๋๋ค. ##2.ํ๋ผ์ ์๋ํ : ์ ๋ฐ ์ ์ ์ ์์ ์ ์คํ ์ฐ๊ตฌํ์ ๊ธฐ์กด CRISPR ๊ธฐ์ ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ณด์ํ ์ต์ ์ ์ ์ ํธ์ง ๋๊ตฌ์ธ 'ํ๋ผ์ ์๋ํ (Prime Editing)'์ ๋์ ํ์ต๋๋ค. ์ ์ ์๋ฅผ ๋ฌด์์๋ก ์ ๋จํ์ฌ ์์น ์๋ ์ฝ์ ์ด๋ ์ญ์ (Indel)๊ฐ ๋ฐ์ํ ์ํ์ด ์ปธ๋ ๊ณผ๊ฑฐ ๋ฐฉ์๊ณผ ๋ฌ๋ฆฌ, ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ ์ ์ ์ฒด์ ํน์ ์์น๋ฅผ ์ ๊ตํ๊ฒ ์ฐพ์๋ด์ด ์ํ๋ ์ผ๊ธฐ๋ง ์ ์์ผ๋ก ๋ณต๊ตฌํฉ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ํ์ ์ ๋ ์ ๋๋ง๋ฅ์ค๊ธฐ์ธํฌ(iPSC) ๋ด์ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ๋ถ์์ฉ ์์ด ์๋ฒฝํ๊ฒ ๊ต์ ํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. ##3.์ด์์ ๋(Isogenic) iPSC ๋ผ์ธ์ ๊ตฌ์ถ๊ณผ ์ฐ๊ตฌ์ ๊ฐ์น ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ๊ต์ ๋ iPSC๋ ๋ณ์ด ์ ํ์ ์ฐจ์ด๋ฅผ ์ง์ ๋น๊ตํ ์ ์๋ '์ด์์ ๋(Isogenic) ๋ผ์ธ'์ด๋ผ๋ ๊ท์คํ ์ฐ๊ตฌ ์์์ด ๋ฉ๋๋ค. ๋์ผํ ํ์์ ์ ์ ์ ๋ฐฐ๊ฒฝ์ ๊ณต์ ํ๋ฉด์ ์ค์ง ์ง๋ณ์ ์์ธ์ธ PRKAG2 ๋ณ์ด ์ ๋ฌด๋ง ๋ค๋ฅด๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ์คํ ์ ๋ฐ์ํ๋ ๋ณ์๋ฅผ ์ต์ํํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ง๋ณ์ ๋ฐ๋ณ ๊ธฐ์ ์ ๋ถ์ ์์ค์์ ๊ท๋ช ํ๊ณ , ๋๊ท๋ชจ ์ฝ๋ฌผ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ํตํด ์ค์ ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ๋ ๋ฐ ์์ด ๊ฐ์ฅ ์ ๋ขฐ๋ ๋์ ๋ฐ์ดํฐ ์์ค๊ฐ ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ##4.์ ์ ์งํ ์ ๋ณต์ ํฅํ ์ ๋ฐ ์๋ฃ์ ๋์ฝ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ ์ฑ๊ณผ๋ ํฌ๊ท ์ ์ ์งํ์ ์๊ณ ์๋ ํ์๋ค์๊ฒ ๋จ์ํ ๊ด๋ฆฌ๊ฐ ์๋ '์์น'์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ ์ํฉ๋๋ค. ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ ๋์ ์์ ์ฑ๊ณผ ์ ํ์ฑ์ด ํฅํ ์์ ๋จ๊ณ์์ ๊ฒ์ฆ๋๋ค๋ฉด, ์ฌ๊ทผ์ฆ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ์๋ง์ ์ ์ ์งํ์ ๋ฟ๋ฆฌ๋ฅผ ์ง์ ๊ณ ์น๋ ์ง์ ํ ์๋ฏธ์ ์ ๋ฐ ์๋ฃ ์๋๊ฐ ์ด๋ฆด ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด๋ ์ ์ ์ ์ด๋ช ์ ๊ฐํ์๋ ํ์๋ค์๊ฒ ์๋ก์ด ์ถ์ ๊ถค์ ์ ์ ๊ณตํ๋ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ๋ณ๊ณก์ ์ด ๋ ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ ์ต์ฒจ๋จ ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ธฐ์ ์ธ ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ '์ ํ์ฑ'์ ์ค์ ํ์ ์ธํฌ ๋ชจ๋ธ์์ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. ํนํ ์ด์์ ๋ ๋์กฐ๊ตฐ(Control) ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, AI ๊ธฐ๋ฐ์ ์ง๋ณ ๋ชจ๋ธ๋ง ๋ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์ ์์ธก ๋ชจ๋ธ์ ํ์ต์ํค๋ ๋ฐ ์ต์ ํ๋ ๊ณ ํ์ง ์์ค์ ๋๋ค.
Molecular biology reports๐ค AI ์์ฝ์๋ฌผ ํํฉ๋ฌผยท๋๋ ธ์ ์ยท์ ์ ์ ํธ์ง์ผ๋ก ์ผ์ฆ์ฑ ์ฅ์งํ ์น๋ฃ ํ์
์ผ์ฆ์ฑ ์ฅ ์งํ, ์น๋ฃ์ ๋ฒฝ์ ๋๋ค IBD(์ผ์ฆ์ฑ ์ฅ ์งํ)๋ ์ ์ ์ ์์ธ, ๋ฉด์ญ ์กฐ์ ์ด์, ์ฅ๋ด ๋ฏธ์๋ฌผ ๋ณํ๊ฐ ์ฝํ ๋ณต์กํ ์งํ์ด์์. ๊ธฐ์กด ์ฝ๋ฌผ์ 30-50% ํ์์๊ฒ ์ถฉ๋ถํ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ชป ๋ณด์ฌ ์น๋ฃ ์ ํ์ ์ด๋ ค์์ด ์ปค์. ์๋ฌผ ์ ๋ ํํฉ๋ฌผ๊ณผ ๋๋ ธ์ ์, ํ์ ์ ์ฝ๋ผ๋ณด ์๋ฌผ ์ ๋ ํํฉ๋ฌผ(plant-derived compounds)์ ํญ์ผ, ํญ์ฐํ, ๋ฉด์ญ ์กฐ์ ํจ๊ณผ๊ฐ ๋ฐ์ด๋ IBD ์ฆ์ ์ํ์ ์ฃผ๋ชฉ๋ฐ๊ณ ์์ด์. ์ฌ๊ธฐ์ pH-๋ฐ์์ฑ, ROS-๊ฐ์์ฑ ๋๋ ธ์ ์(nanoparticle) ์ ๋ฌ ์์คํ ์ ๊ฒฐํฉํ๋ฉด ์ฝ๋ฌผ์ด ์ฅ ๋ด ๋ชฉํ ๋ถ์์ ์ ํํ ๋๋ฌํด ํจ๋ฅ๊ณผ ๋ด์ฑ์ ๋์์ ๋์ผ ์ ์์ฃ . ์ ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์น๋ฃ, ๋ฏธ๋๋ฅผ ์ฌ์ค๊ณํ๋ค siRNA, miRNA ๊ฐ์ ์์ RNA์ CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ ํธ์ง(CRISPR) ๊ธฐ์ ์ ๋๋ ธ์ ์์ ์ค์ด ์ฅ๋ด ์ผ์ฆ ๊ด๋ จ ์ ์ ์๋ฅผ ์ง์ ์กฐ์ ํ๋ฉด ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ๋ณ์ธ ์กฐ์ ์ด ๊ฐ๋ฅํด์. ์ด๋ฐ ์ ๊ทผ์ ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ๊ฐ ๋ชป ๋ค๋ฃจ๋ ๋ฉด์ญ ๊ณผ๋ค๋ฐ์์ ์ ํํ ์ต์ ํ๋ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ์ ์๋ฏธํฉ๋๋ค. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ๋ค์ํ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ๊ฐ ์คํ๋๋ฉด IBD ํ์๋ค์ ์ถ์ ์ง์ด ํฌ๊ฒ ํฅ์๋ ๊ฑฐ์์. ํฅํ ์์ ์ํ๊ณผ ๊ท์ ์ ๋น๊ฐ ๋ฐ๋ผ์จ๋ค๋ฉด, ์ด ๊ธฐ์ ๋ค์ ์ผ์์ ์ธ ์น๋ฃ ์ต์ ์ผ๋ก ์๋ฆฌ ์ก์ ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ์ ๋ฐ์ํ์ง ์๋ ์ผ์ฆ์ฑ ์ฅ ์งํ ํ์๋ค์ ๊ณ ํต์ ์ง์ ์ํํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ์ํด์. ๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ์ ์ฝ๊ณผ ์ ์ ์ ์น๋ฃ๊ฐ ์ผ์ํ๋๋ฉด ์ฐ๋ฆฌ ๋ชจ๋๊ฐ ๋ ๊ฑด๊ฐํ ์ํ ์์คํ ์ ๋๋ฆด ์ ์๊ฒ ๋๊ฑฐ๋ ์.
Nature๐ค AI ์์ฝ์ ์ ์ฒด ์กฐ์ ์ค์์น๋ฅผ ํด๋ ํ๋ ํ์ ์ ์ธ ๋๊ตฌ๋ค
์ ์ ์ฒด ์กฐ์ ์ ๋ฏธ์คํฐ๋ฆฌ ์ต๊ทผ๊น์ง ์ฐ๋ฆฌ๋ ์ ์ ์๋ฅผ ์ผ๊ณ ๋๋ ์ค์์น๊ฐ ์ด๋์ ์จ๊ฒจ์ ธ ์๋์ง ๋ชฐ๋ผ ๊ณ ๋ฏผํ์ด์. ๋น์ํธํ ์์ญ์ธ ์กฐ์ ์์ด(Enhancer)๊ณผ ์ ์ฌ์ธ์(Transcription factor)์ ๋ณต์กํ ์ํธ์์ฉ์ด ๊ทธ ์์ธ์ด์์ฃ . ์ด ๋ฏธ๊ถ์ ํ์ด๋ด๋ ๊ฒ์ด ํ๋ ์ ์ ์ฒดํ์ ํฐ ๋์ ์ด์์ด์. ํ์ ์ ์ธ ๋๊ตฌ์ ๋ฐ๊ฒฌ STARR-seq๊ณผ ๋๊ท๋ชจ ์คํฌ๋ฆฌ๋(Massively Parallel Reporter Assay) ๊ฐ์ ๊ณ ์ ์คํ๋ฒ๊ณผ CRISPR(CRISPR) ๊ธฐ๋ฐ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ด ๊ฒฐํฉ๋๋ฉด์, ์์ฒ ๊ฐ์ DNA ์กฐ๊ฐ์ ๋์์ ํ ์คํธํ ์ ์๊ฒ ๋์์ด์. ๋จธ์ ๋ฌ๋ ๋ชจ๋ธ์ด ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํ์ตํด โ์กฐ์ ๋ฌธ๋ฒโ์ด๋ผ๋ ๊ท์น์ฑ์ ์ฐพ์๋๊ณ , ์ด๋ ์์ด์ด ๋ฐํ์ ๊ฐํํ๊ฑฐ๋ ์ต์ ํ๋์ง ์์ธกํ ์ ์๊ฒ ๋์์ด์. ๋๋ถ์ ์จ๊ฒจ์ง ์ค์์น๋ฅผ ํ๋์ฉ ๋ฐํ๋ด๊ณ ์๋ต๋๋ค. ๊ท์ ๋ฌธ๋ฒ ํด๋ ์ ์๋ฏธ ์ด์ ์ฐ๋ฆฌ๋ ํน์ ์ ์ ์์ ๋ฐํ์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์กฐ์ ํ๋ โ์ ์ด ๋ ธ๋ธโ๋ฅผ ์ค๊ณํ ์ ์์ด์. ์ง๋ณ์ ์ฐ๊ด๋ ์๋ชป๋ ๋ฐํ์ ๋ฐ๋ก์ก๋ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ๋ฒ์ด๋, ํฉ์ฑ ์๋ฌผํ์์ ์๋ก์ด ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ถ์ฌํ๋ ์ค๊ณ๊ฐ ํ์ค์ด ๋๊ณ ์์ฃ . ์ ์ ์ฒด๋ฅผ โ์ฝ๋โ์ฒ๋ผ ์ฝ๊ณ ๋ค์ ์ฐ๋ ์๋๊ฐ ์ด๋ฆฐ ์ ์ด์์. ๋ฏธ๋๋ฅผ ์ฌ๋ ์กฐ์ ์ค์์น ์์ผ๋ก๋ ๊ฐ๋ณ ํ์์ ์ ์ ์ฒด ํ๋กํ์ผ์ ๋ง์ถ ์ค์์น ์กฐ์์ด ์ผ์ ์๋ฃ์ ์ค๋ฉฐ๋ค ์ ๋ง์ด์์. ๋์ ๊ณผ ํ๊ฒฝ ๋ถ์ผ์์๋ ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์ ๊ตํ๊ฒ ์ ์ดํด ๋ ๊ฐ์ธํ ์๋ฌผ๊ณผ ๋ฏธ์๋ฌผ์ ๋ง๋ค ์ ์์ ๊ฑฐ์์. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก ์ธ๊ฐ๊ณผ ์์ฐ ๋ชจ๋์๊ฒ ์๋ก์ด ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ด์ด์ค ๊ฑฐ๋ผ ๊ธฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ง๋ณ์ ์ผ์ผํค๋ ์ ์ ์ ๋ฐํ ์ค๋ฅ์ ๊ทผ๋ณธ ์์ธ์ธ ์กฐ์ ์์ด์ ์ ํํ ์ฐพ์๋ด๋ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ์ด์. ์ด์ ์ฐ๋ฆฌ๋ ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ ์ค์์น๋ฅผ ์ค๊ณํด ๊ฐ์ธ ๋ง์ถค ์น๋ฃ์ ๊ฑด๊ฐ ๊ด๋ฆฌ์ ์ง์ ํ์ฉํ ์ ์๊ฒ ๋์๊ฑฐ๋ ์.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝRNA ํ๊ฒํ ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ํํ๋ค: crDNA๋ก ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ๋ CRISPR-Cas12a
##1. ๊ธฐ์กด CRISPR-Cas12a์ ํ๊ณ์ RNA๋ผ๋ ์ฅ๋ฒฝ ๊ทธ๋์ CRISPR-Cas12a ์์คํ ์ DNA ํธ์ง ๋ถ์ผ์์ ํ์ํ ์ฑ๋ฅ์ ์ ์ฆํด์์ผ๋, RNA๋ฅผ ์ง์ ์ธ์ํ๊ณ ์ ์ดํ๋ ๋ฐ๋ ๋ช ํํ ํ๊ณ๊ฐ ์์์ต๋๋ค. DNA ํ์ ์๋ง ์ต์ ํ๋ ๊ธฐ์กด์ ๊ฐ์ด๋ ์์คํ ๋๋ฌธ์, RNA ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฒ์ถ์ด๋ ์ ๋ฐํ ์ ์ฌ์ฒด(Transcriptome) ์กฐ์ ์ฐ๊ตฌ์์๋ Cas12a ๋์ ๋ค๋ฅธ ํจ์๋ฅผ ์ฐพ์์ผ ํ๋ ๋ฒ๊ฑฐ๋ก์์ด ์์์ต๋๋ค. ##2. ํฉ์ฑ DNA ๊ฐ์ด๋(crDNA): Cas12a์๊ฒ RNA ์ง๋๋ฅผ ์ฅ์ฌ์ฃผ๋ค ์ฐ๊ตฌํ์ 'ํฉ์ฑ DNA ๊ฐ์ด๋(crDNA)'๋ผ๋ ํ์ ์ ์ธ ์๋ฃจ์ ์ ํตํด Cas12a ํจ์์ ์๋ก์ด ๋ช ๋ น์ ๋ด๋ฆฌ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. Cas12a์ ๊ธฐ์กด์ ๊ฐ์ด๋ RNA ๋์ ํน์ ์ค๊ณ๋ crDNA๋ฅผ ๊ฒฐํฉํจ์ผ๋ก์จ, ํจ์๊ฐ DNA๊ฐ ์๋ RNA ์์ด์ ์ฐพ์๊ฐ๋๋ก ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด ๋ณตํฉ์ฒด๋ ํ์ RNA๋ฅผ ๋๋ผ์ด ์ ํ๋๋ก ์๋ณํด ์ ๋จํ๋ ๋์์, ์๋์ ํ๊ฒ์ด์๋ DNA์๋ ์ ํ ๋ฐ์ํ์ง ์๋ ๋์ ์ ํ์ฑ์ ๋ณด์ฌ์ฃผ์์ต๋๋ค. ##3. ์ง๋จ๊ณผ ์น๋ฃ๋ฅผ ์์ฐ๋ฅด๋ ์ ์ฒํ ์์ฉ ๊ฐ๋ฅ์ฑ ์ด ๊ธฐ์ ์ ๋ฑ์ฅ์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค RNA ๊ฒ์ถ๊ณผ ์ ์ ์ ๋ฐํ ์กฐ์ ๋ถ์ผ์ ์ฆ๊ฐ์ ์ธ ํ๊ธ๋ ฅ์ ๊ฐ์ง๋๋ค. ํนํ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ณ์ดํ๋ RNA ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ํน์ ์์ด์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ํฌ์ฐฉํ ์ ์์ด, ์ง๋จ ํคํธ์ ์ ํ๋์ ์๋๋ฅผ ๋น์ฝ์ ์ผ๋ก ํฅ์์ํฌ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ๋จ์ํ ์คํ์ค ์์ค์ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ด, RNA ๊ธฐ๋ฐ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ํต์ฌ ๋๊ตฌ๋ก์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐ์ด์ค ์์ฅ์ ์ฃผ๋ํ ์ ์ฌ๋ ฅ์ ์ง๋๊ณ ์์ต๋๋ค. ##4. ์ ๋ฐ ์๋ฃ์ ์๋, RNA ํธ์ง์ ์๋ก์ด ์งํ ํฅํ crDNA-Cas12a ์์คํ ์ ํ์ฅ ์ง๋จ(Point-of-Care) ๊ธฐ์ ๊ณผ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ๊ฐ์ผ๋ณ ๋ชจ๋ํฐ๋ง์ ํจ๋ฌ๋ค์์ ๋ฐ๊ฟ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ฉ๋๋ค. ์ ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ์๊ตฌ์ ์ผ๋ก ์์ ํ๋ DNA ํธ์ง๊ณผ ๋ฌ๋ฆฌ, ํ์ํ ์๊ธฐ์๋ง RNA๋ฅผ ์ ์ดํจ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์กด DNA ํธ์ง์์ ์ฐ๋ ค๋๋ ์คํ-ํ๊ฒ(Off-target) ๋ถ์์ฉ์ ์ต์ํํ๊ณ ์ธํฌ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋์ฑ ์ ๊ตํ๊ฒ ๊ด๋ฆฌํ๋ '์์ ํ ์ ์ ์ ๊ฐ์'๋ก ์๋ฆฌ๋งค๊นํ ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ธฐ์กด CRISPR ์์คํ ์ ๊ฒฝ๊ณ๋ฅผ ํ์ฅํ์ฌ RNA ์กฐ์์ ์ ๋ฐ๋๋ฅผ ๊ทน๋ํํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ง๋จ์ ์ ์์ฑ์ ํ๋ณดํ๊ณ , DNA ์์ ๊ฑฑ์ ์๋ ์์ ํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๊ธธ์ ์ด์ด์ค์ผ๋ก์จ ์ธ๋ฅ์ ๊ฑด๊ฐ ์ฆ์ง๊ณผ ๊ฐ์ผ๋ณ ๋์ ์ญ๋์ ํ ์ฐจ์ ๋์ด๋ ์ค์ํ ์ด์ ํ๊ฐ ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝํฌ๋ ์ด๊ทธ ๋ฒคํฐ, ์ ์ ์ฒด ํ์ ๊ณผ ํฉ์ฑ์๋ช ์ฒด๋ก ๊ณผํ์ ์ฌ์ ์ํ๋ค
์๋ช ์ ์ค๊ณ๋์ ๋์ ํ ์ธ๋ฌผ Venter๋ 1990๋ ๋ ์ด๋ฐ, ์ธ๊ฐ ์ ์ ์ฒด(Genome) ํด๋ ์ด๋ผ๋ ๊ฑฐ๋ํ ๊ณผ์ ์ ์ง๋ฉดํ์ด์. ๋น์ ์ํ์ฑ ๊ธฐ์ ์ ๋น์ฉ๋ ๋๊ณ ์๋๋ ๋๋ ค์, ์ ์ฒด ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ฝ์ด๋ด๋ ๊ฒ์ด ํฐ ๋์ ์ด์์ฃ . DNA ์ํ์ฑ์ ํญํ์ฒ๋ผ ๊ฐ์ ๊ทธ๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ํ์ฑ(Nextโgeneration sequencing) ํ๋ซํผ์ ์ง์ ์ค๊ณํด, ์ธ๊ฐ ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ๋ฉฐ์น ์์ ์์ฑํ์ด์. ์ด ํ์ ์ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ด ์์ฒ ๊ฐ์ ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ๋์์ ๋ถ์ํ ์ ์๊ฒ ๋ง๋ค์๊ณ , ์๋ก์ด ์ ์ ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด์งํ์ฃ . ์ธ๊ณต ์๋ช ์ฒด๋ฅผ ๋ง๋ ์ฒซ ๋ฒ์งธ ์คํ Venter๋ ํฉ์ฑ์๋ช ์ฒด(Synthetic life)๋ฅผ ๋ง๋ค๊ธฐ ์ํด ์ธ๊ณต์ ์ผ๋ก ์ค๊ณํ ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ์ธํฌ์ ์ฝ์ ํ์ด์. ์ด โํฉ์ฑ ๋ฐํ ๋ฆฌ์โ๋ ๊ธฐ์กด ๋ฏธ์๋ฌผ๋ณด๋ค ํจ์จ์ ์ผ๋ก ์ฝ๋ฌผ ์ ๊ตฌ์ฒด์ ๋ฐ์ด์ค์ฐ๋ฃ๋ฅผ ์์ฐํ์ผ๋ฉฐ, ํด์ ๋ฏธ์๋ฌผ(Ocean microbes) ํ์ฌ์๋ ์๋ก์ด ๊ธธ์ ์ด์๋ต๋๋ค. ์๋ก์ด ์๋ช ๊ณตํ ์๋์ ์ฒญ์ ํธ ๊ทธ์ ์์ ์ ์์ผ๋ก ๋ง์ถคํ ์ ์ ์น๋ฃ์ ํ๊ฒฝ ๋ณต์ ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ์ํํ ๊ฑฐ์์. ์ฐ๋ฆฌ๋ ๋ณด๋ค ๋น ๋ฅธ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ๊ณผ ๊นจ๋ํ ๋ฐ๋ค๋ฅผ ๊ธฐ๋ํ ์ ์๊ฒ ๋๋ ๊ฒ๋๋ค.
๐ก Venter๋ ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ฒด ํด๋ ๊ณผ ๋ฏธ์๋ฌผ ์ค๊ณ๊ฐ ๋๋ฆฌ๊ณ ๋น์ธ๋ค๋ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ์ด์. ์ด ๋๋ถ์ ์๋ก์ด ์น๋ฃ์ ์ ์นํ๊ฒฝ ๊ธฐ์ ์ด ์ฐ๋ฆฌ ์ผ์์ ๋นจ๋ฆฌ ์ ์ฉ๋ ์ ์๊ฑฐ๋ ์.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ๋ค๋ฏผ์กฑ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ผ๋ก ์๊ถ๋ด๋ง์ฆยท์๊ถ์ ๊ทผ์ฆ ์ํ ์ ์ ์ ์๋กญ๊ฒ ๊ท๋ช
์จ๊ฒจ์ง ์์ธ, ์๊ถ๋ด๋ง์ฆ์ ์ ์ ์ ๋ฏธ๊ถ ์๊ถ๋ด๋ง์ฆ(endometriosis)๊ณผ ์๊ถ์ ๊ทผ์ฆ(adenomyosis)์ ์ฌ์ฑ์ ์ถ์ ์ง์ ํฌ๊ฒ ๋จ์ด๋จ๋ฆฌ์ง๋ง, ์ ํํ ์์ธ์ ์ฐพ๊ธฐ ์ด๋ ค์์. ํนํ ๋ค์ํ ์ธ์ข ์์ ๋ํ๋๋ ์ฆ์์ ์ฐจ์ด๋ฅผ ์ค๋ช ํ ์ ์ ์ ๋จ์๊ฐ ๋ถ์กฑํ์ฃ . ๋ค๋ฏผ์กฑ GWAS์ ๋ค์ค๋ฏน์ค ํตํฉ, ์๋ก์ด ์ํ ์ ์ ์ ๋ฐ๊ตด ์ฐ๊ตฌํ์ 20๊ฐ๊ตญ์ ๊ฑธ์น 200,000๋ช ์ด์์ ์ฐธ๊ฐ์๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ์ ์ ์ฒด ์ฐ๊ด ๋ถ์(GWAS)์ ์ํํ๊ณ , ์ ์ฌ์ฒดํ(transcriptomics), ํ์์ ์ ์ฒดํ(epigenomics), ๋จ๋ฐฑ์ง์ฒดํ(proteomics) ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํตํฉํ์ด์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ธฐ์กด์ ์๋ ค์ง์ง ์์๋ 15๊ฐ์ ์๋ก์ด ์ํ ์ ์ ์(loci)๋ฅผ ๋ฐ๊ฒฌํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ค ์ ์ ์๋ ํธ๋ฅด๋ชฌ ์ ํธ์ ๋ฉด์ญ ์กฐ์ ๊ฒฝ๋ก์ ๊ฐํ๊ฒ ์ฐ๊ฒฐ๋ผ ์์์ต๋๋ค. ๋ถ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ๊ณผ ์น๋ฃ ๊ฐ๋ฅ์ฑ, ์๋ก์ด ๊ธธ์ ์ด๋ค ๋ฐ๊ฒฌ๋ ์ ์ ์๋ฅผ CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ๊ธฐ๋ฅ ๊ฒ์ฆ์ ํตํด ํต์ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ํ์ธํ์ผ๋ฉฐ, ์ผ๋ถ๋ ๊ธฐ์กด ์ฝ๋ฌผ์ ํ์ ์ผ๋ก๋ ์๋ ค์ ธ ์์ด ์ฌํ์ฉ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์์ฌํ์ด์. ์ด๋ ๊ฒ ํตํฉ๋ ์ฆ๊ฑฐ๋ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ด์์ด ๋ ์ ๋ง์ ๋๋ค. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ์ด์ ๊ฐ์ธ๋ณ ์ ์ ์ ์ํ์ ์กฐ๊ธฐ์ ํ๊ฐํด ์๋ฐฉ์ ๊ด๋ฆฌ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํด์ง๊ณ , ์์ ์ํ ๋จ๊ณ์์ ๋ ์ ํํ ํ์๊ตฐ์ ์ ์ ํ ์ ์๊ฒ ๋ ๊ฑฐ์์. ๊ฒฐ๊ตญ ์ฌ์ฑ ๊ฑด๊ฐ ๊ด๋ฆฌ๊ฐ ํ์ธต ๊ณผํ์ ์ด๊ณ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ๋ณํ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ง๋จ์ด ๋ฆ๊ณ ์น๋ฃ ์ต์ ์ด ์ ํ์ ์ธ ์๊ถ๋ด๋ง์ฆ๊ณผ ์๊ถ์ ๊ทผ์ฆ ํ์๋ค์ด ๊ฒช๋ ๊ณ ํต์ ๊ทผ๋ณธ ์์ธ์ธ ์ ์ ์ ์ํ ์์ธ์ ๊ท๋ช ํด์. ์ด์ ๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ์ํ ์์ธก๊ณผ ์กฐ๊ธฐ ๊ฐ์ ์ด ๊ฐ๋ฅํด์ ธ์ ์ฐ๋ฆฌ ์ผ์์์ ์ฌ์ฑ ๊ฑด๊ฐ ๊ด๋ฆฌ๊ฐ ๋ ํจ์จ์ ์ด๊ณ ์์ ํด์ง ๊ฑฐ์์.
PNAS๐ค AI ์์ฝ๋ณด์กด๋ ํํผ์ธ์๋ฅผ ํ์ฉํ ๊ฐํ์ธ์ ๊ธฐ๋ฐ ์๊ฐ๋ฝ ์ฌ์ ์ ์ ์ ์ ๋ฌ
์๋์ ๋ค์ ๋ง๋ค ์ ์์๊น? ํฌ์ ๋ฅ์์ ์๊ฐ๋ฝ ๊ฐ์ ๋ณต์กํ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ค์ค๋ก ๋ค์ ๋ง๋ค๊ฒ ํ๋ ๊ฑด ์์ง ๊ฟ์ ๋ถ๊ณผํ์ด์. ๊ธฐ์กด ์ฌ์ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ฃผ๋ก ๋ผ๋ ํผ๋ถ ๊ฐ์ ๋จ์ ์กฐ์ง์ ๋จธ๋ฌผ๋ ๊ณ , ์๋์ ๋ณต๊ตฌํ๋ ค๋ฉด ์ ํํ ๋ง๋ ์ธํฌ์ ๋ง์ถคํ ์ ํธ๊ฐ ํ์ํ์ฃ . ๊ฐํ์ธ์(Enhancer)์ ๋ณด์กด๋ ํํผ์ธ์(Epidermal factor)๋ก ์ด์ด๊ฐ๋ ์ ๊ธธ ์ฐ๊ตฌํ์ ์๊ฐ๋ฝ ๋ฐ๋ฌ์ ์ค์ํ ๋ณด์กด๋ ํํผ์ธ์๋ฅผ ์ฐพ์๋ด๊ณ , ์ด๋ฅผ ๊ฐํ์ธ์์ ์ฐ๊ฒฐํด ์์ ๋ถ์์ ํํผ์ธํฌ์๋ง ์ผ์ง๋ ์ ์ ์ ์ ๋ฌ ์์คํ ์ ๋ง๋ค์์ด์. ์ด ์์คํ ์ ์์ ํ ๋ฐ๋ก ํ์ฑํ๋ผ ์ฌ์์ ์ด์งํ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์์ฐํ์ผ๋ฉฐ, ๊ธฐ์กด ์ ์ ์์น๋ฃ๋ณด๋ค ํ๊น ์ ํ๋๊ฐ ํฌ๊ฒ ๋์์ก์ด์. ๋ง์ฐ์ค ์๊ฐ๋ฝ์ด ๋ค์ ์๋ผ๋๋ค ์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ง์ฐ์ค์ ์๊ฐ๋ฝ ์ ๋จ ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ฉํ๋๋, 2์ฃผ ์์ ๋ผ์ ์ฐ๊ณจ, ํผ๋ถ๊ฐ ๋์์ ์ฌ์๋ผ ์๋ ํํ์ ๋น์ทํ ์๊ฐ๋ฝ์ด ์์ฑ๋์ด์. ์กฐ์ง ๊ตฌ์กฐ์ ๊ธฐ๋ฅ ๊ฒ์ฌ์์๋ ์ ์์ ์ธ ๊ฐ๊ฐ ์ ๊ฒฝ ์ฐ๊ฒฐ๊น์ง ํ๋ณต๋ ๊ฑธ ํ์ธํ์ฃ . ์๊ฐ๋ฝ ์ฌ์์ ์๋ก์ด ์งํ ์์ผ๋ก ์ด ๊ธฐ์ ์ ์ธ๊ฐ ์๊ฐ๋ฝ์ด๋ ์ํฑ ์์ ์น๋ฃ์ ํ๋ํ๋ค๋ฉด, ๋ณต์กํ ์ธ์ ํ ์์ ์์ด๋ ์ค์ค๋ก ํ๋ณตํ ์ ์๋ ์๋๊ฐ ์ฌ ๊ฑฐ์์. ๋ํ ๊ฐํ์ธ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ซํผ์ ๋ค๋ฅธ ์ฅ๊ธฐ์ ์ฌ์์๋ ์ ์ฉ๋ ์ ์์ด, ์ฌ์ ์ํ์ ํ๋๋ฅผ ๋ฐ๊ฟ ์ ์ฌ๋ ฅ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์์ด์.
๐ก ์๊ฐ๋ฝ ๊ฐ์ ๋ณต์กํ ๋ถ์๊ฐ ์์๋์ ๋, ํ์ฌ๋ ์์ ๊ณผ ์ฌํ๋ง์ด ์ ์ผํ ์น๋ฃ ์ต์ ์ด์์. ์ด ์ ์ ์ ์ ๋ฌ ๊ธฐ์ ์ด ์์ฉํ๋๋ฉด, ๋ด ์์ด ์ค์ค๋ก ํ๋ณต๋ผ ์ผ์์ํ์ ๋ถํธํจ์ ํฌ๊ฒ ์ค์ผ ์ ์๊ฑฐ๋ ์.
PNAS๐ค AI ์์ฝ๋ฉด์ญ ํญ์์ ์ โ์ฐจ๊ฐ์ดโ ์ , STK11 ๋ณ์ด๋ฅผ ๋ น์ด๋ค: CRTC2 ์ต์ ์ ๋๋ฐ์
1. STK11 ๋ณ์ด: ๋ฉด์ญ ์ธํฌ๊ฐ ๊ตถ์ฃผ๋ฆฌ๋ โ์ฐจ๊ฐ์ด ์ข ์โ ๋น์์ธํฌํ์(NSCLC) ํ์ 5๋ช ์ค 1๋ช ๊ผด๋ก ๋ฐ๊ฒฌ๋๋ STK11 ๋ณ์ด๋ ์์ฌ๋ค์๊ฒ ์์ฃผ ๊ณจ์น ์ํ ์กด์ฌ์์ด์. ์ด ๋ณ์ด๊ฐ ์์ผ๋ฉด ์์ธํฌ ์ฃผ๋ณ์ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ๊ฐ ์ ๊ทผํ์ง ๋ชปํ๋ โ์ฐจ๊ฐ์ด ์ข ์(Cold Tumor)โ ์ํ๊ฐ ๋์ด, ์๋ฌด๋ฆฌ ์ข์ ๋ฉด์ญ ํญ์์ (PD-1/PD-L1 ์ต์ ์ )๋ฅผ ์จ๋ ๋ฐ์ํ์ง ์๋ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ด์ฑ์ ๋ณด์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์ฃ . 2. CRTC2: ์์ธํฌ์ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ฌ๋ นํ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ STK11์ด ์ฌ๋ผ์ง๋ฉด ๋ฉด์ญ ์ฒด๊ณ๊ฐ ์๋ํ์ง ์๋์ง ์ถ์ ํ ๋์ CRTC2๋ผ๋ ์ ์ฌ๊ณต๋์ธ์๋ฅผ ๋ฒ์ธ์ผ๋ก ์ง๋ชฉํ์ด์. STK11 ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ์๋๋ CRTC2๋ฅผ ์ต์ ํด์ค์ผ ํ๋๋ฐ, ๋ณ์ด๋ก ์ธํด ์ด ํต์ ์ฅ์น๊ฐ ๊ณ ์ฅ ๋์ CRTC2๊ฐ ํญ์ฃผํ๋ฉฐ ๋ฉด์ญ์ ์ต์ ํ๋ ์ ํธ๋ฅผ ์ฌ๋ฐฉ์ ๋ฟ๋ฆฌ๊ณ ์์๋ ๊ฑฐ์์. 3. ์ ํญ์ฑ ํํ: ๋ซํ ๋ฌธ์ ์ฌ๋ CRTC2 ์ต์ ์ ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋งค์ฐ ํฌ๋ง์ ์ด์์ต๋๋ค. ์ ์ ์ ํธ์ง์ด๋ ํน์ ์ฝ๋ฌผ์ ํตํด CRTC2๋ฅผ ์ฐจ๋จํ์, ์์ธํฌ ์ฃผ๋ณ์ ์ฐจ๊ฐ์ ๋ ํ๊ฒฝ์ด ์์๊ฐ์ โ๋จ๊ฑฐ์ด ์ข ์(Hot Tumor)โ์ผ๋ก ๋ณํ์ด์. ์ซ๊ฒจ๋ฌ๋ T์ธํฌ๋ค์ด ๋ค์ ์ข ์ ์์ผ๋ก ์นจ์คํ๊ธฐ ์์ํ๊ณ , ๊ทธ๋์ ๋ฌด์ฉ์ง๋ฌผ์ด์๋ PD-1 ์ต์ ์ ๊ฐ ๋น๋ก์ ์ ์ค๋ ฅ์ ๋ฐํํ๋ฉฐ ์์ธํฌ๋ฅผ ๊ณต๊ฒฉํ๊ธฐ ์์ํ๋ต๋๋ค. 4. ์์ ์ ๋ง: ๋ ์ฑ์ ๋ฎ๊ณ ํจ๊ณผ๋ ๋๊ณ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ์ด์ฉํ ์ ์์ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ด ๋ณ์ฉ ์๋ฒ์ ์ข ์์ ์ฑ์ฅ์ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์ต์ ํ๋ฉด์๋ ์ฌ๊ฐํ ๋ ์ฑ ๋ถ์์ฉ์ ์ผ์ผํค์ง ์์์ด์. ์ด๋ ๊ณง ์์๋ ์ธ๊ฐ ๋์ ์์ ์ํ์์๋ ๊ธ์ ์ ์ธ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๊ธฐ๋ํ๊ฒ ๋ง๋๋ ์์ฃผ ์ค์ํ ํฌ์ธํธ์ ๋๋ค.
๐ก "๋ฉด์ญ ํญ์์ ๊ฐ ์ ๋ฃ์ต๋๋ค"๋ผ๋ ์ ๋ง์ ์ธ ์ง๋จ์ ๋ฐ์๋ STK11 ๋ณ์ด ํ์๋ค์๊ฒ ๋ค์ ํ๋ฒ ๊ธฐํ๋ฅผ ์ค ์ ์๊ฒ ๋์์ด์. ํน์ ์ ์ ์ ๋ณ์ด ๋ง์ถคํ์ผ๋ก ๋ฉด์ญ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ์ฌ๊ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ, ๋ ๋ง์ ํ์ ํ์๊ฐ ๋ถ์์ฉ ์ ์ ๋ฉด์ญ ์น๋ฃ์ ํํ์ ๋๋ฆฌ๊ณ ๊ฑด๊ฐํ ์ผ์์ ๋์ฐพ์ ์ ์๊ฒ ๋๊ฑฐ๋ ์.
Frontiers in oncology๐ค AI ์์ฝDNA ์ค๊ณ๋์ โNG ์ฅ๋ฉดโ์์ ์ฐพ์ ์ ๋ต: ์ง์ฅ์ ๋ง์ถคํ mRNA ๋ฐฑ์ ํญ์ ๋ฐ๊ตด
1. ์ mRNA ๋ฐฑ์ , ์ ์ฝ๋ก๋ ๋ฐฑ์ ๋ณด๋ค ์ด๋ ค์ธ๊น์? ์ฝ๋ก๋19 ๋ฐฑ์ ์ '์คํ์ดํฌ ๋จ๋ฐฑ์ง'์ด๋ผ๋ ๋ช ํํ ํ์ ์ด ์์์ง๋ง, ์์ธํฌ๋ ์ฌ๋๋ง๋ค, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์์ข ๋ง๋ค ๋ชจ์ต์ด ์ ๊ฐ๊ฐ์ด์์. ํนํ Tumor antigen(์ข ์ ํญ์)์ ์ ํํ ์์ธกํ๊ธฐ ์ด๋ ต๊ณ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ๋์ด๋ด๊ธฐ ์ฝ์ง ์์, ๋ง์น ์๋ฐฑ๋ง ๊ฐ์ ์๋ฌผ์ ์ ๋ง๋ ์ด์ ๋ฅผ ํ๋ํ๋ ๊น์์ผ ํ๋ ์ ๋ฐํจ์ด ์๊ตฌ๋๋ต๋๋ค. 2. Alternative Splicing: ์ ์ ์ ์ค๊ณ๋์ ํธ์ง ์ค๋ฅ๋ฅผ ์ถ์ ํ๋ค ์ฐ๋ฆฌ ๋ชธ์ DNA ์ค๊ณ๋์์ ํ์ํ ๋ถ๋ถ๋ง ๊ณจ๋ผ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ง๋๋ ๊ณผ์ ์ '์คํ๋ผ์ด์ฑ'์ด๋ผ๊ณ ํด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ง์ฅ์ ํ์ ๋ฐ์ดํฐ(TCGA-READ)๋ฅผ ๋ถ์ํด, ์์ธํฌ์์ ์ ๋ ๋น๋ฒํ Alternative Splicing(๋์ ์คํ๋ผ์ด์ฑ) ํจํด์ ์ฐพ์๋์ต๋๋ค. ํนํ ์์(Exon)์ด๋ผ๋ ์ ์ ์ ๋ณด ์กฐ๊ฐ์ด ๋น ์ ธ๋ฒ๋ฆฌ๋ Exon skipping(์์ ์คํคํ)์ด ๊ฐ์ฅ ํํ๊ฒ ๊ด์ฐฐ๋์์ฃ . ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด ํธ์ง ๊ณผ์ ์์ ์๊ธฐ๋ ์ค๋ฅ ์ค Frameshift mutation(ํ๋ ์์ํํธ ๋์ฐ๋ณ์ด)๊ณผ ๊ฒน์น๋ 217๊ฐ์ ์ ์ ์๋ฅผ '์์ธํฌ๋ฅผ ์๋ณํ ์ ์๋ ์ต๊ณ ์ ๋ฒํธํ' ์ฆ, ์ ์ฌ์ ํญ์ ํ๋ณด๋ก ์ง๋ชฉํ์ต๋๋ค. 3. ํ์๋ณ ๋ฉด์ญ ์ง๋์ ๋ง์ถ โ์ปค์คํ ๋ฐฑ์ โ ์ค๊ณ ์๋ฌด๋ฆฌ ์ข์ ํญ์์ ์ฐพ์๋ ํ์์ ๋ฉด์ญ ํ๊ฒฝ์ด ์ด๋ฅผ ๋ฐ์๋ค์ผ ์ค๋น๊ฐ ์ ๋์ด ์์ผ๋ฉด ์์ฉ์๊ฒ ์ฃ ? ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ฐ๊ตดํ ํญ์๋ค์ ํ์์ Immune subtype(๋ฉด์ญ ์ํ)๊ณผ ๋์กฐํด ๋ณด์์ด์. ํน์ ๋ฉด์ญ ์ํ์์๋ ๋ฐ๊ตด๋ ํญ์์ด ๋ ์ ๋ ธ์ถ๋๊ณ , ๊ณต๊ฒฉ์ ์ญํ ์ ํ๋ T์ธํฌ๊ฐ ์ ์กฐ์ง์ผ๋ก ๋ ์ ์นจํฌํ๋ค๋ ์ฌ์ค์ ํ์ธํ์ฃ . ์ด์ "๋ชจ๋์๊ฒ ๊ฐ์ ๋ฐฑ์ "์ด ์๋, ํ์์ ์ ์ ์ ยท๋ฉด์ญ์ ํน์ง์ ๋ชจ๋ ๊ณ ๋ คํ ๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ mRNA ๋ฐฑ์ ์ค๊ณ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํด์ง ๊ฒ์ ๋๋ค. 4. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ์ ์ ๋ง: ์ง์ฅ์ ์์น๋ฅผ ํฅํ ์ค์ง์ ์ธ ๋ฐ๊ฑธ์ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋จ์ํ ํญ์์ ์ฐพ์ ๊ฒ์ ๋์ด, ์ค์ ์์์์ ๋ฐฑ์ ์ด '๋๊ตฌ์๊ฒ, ์ด๋ป๊ฒ' ๊ฐ์ฅ ํจ๊ณผ์ ์ผ์ง๋ฅผ ์์ธกํ ์ ์๋ ๊ธฐ์ค์ ๋ง๋ จํ๋ค๋ ๋ฐ ํฐ ์๋ฏธ๊ฐ ์์ด์. ์ด ์ ๋ต์ด ์์ ์ํ์ ํต๊ณผํด ์์ฉํ๋๋ค๋ฉด, ์ง์ฅ์ ํ์๋ค์ ์์ ์ ์์ธํฌ๋ง์ ๊ณจ๋ผ ์ฃฝ์ด๋ ๋ถ์์ฉ ์ ๊ณ ๊ฐ๋ ฅํ '๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ๋ฌด๊ธฐ'๋ฅผ ๊ฐ๊ฒ ๋ ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก ์์ธํฌ๊ฐ ์จ๊ฒจ๋์ '๋ณ์ฅ์ (์คํ๋ผ์ด์ฑ ๋ณ์ด)'์ ์ญ์ด์ฉํด ์์ธํฌ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ํญ๋กํ๋ ๊ธฐ์ ์ด์์. ๋์๊ฒ๋ง ์กด์ฌํ๋ ์์ ํน์ง์ ๋ฐฑ์ ์ ๋ด์ ๋ด ๋ชธ์ ๋ฉด์ญ๋ ฅ์ ๊ทน๋ํํจ์ผ๋ก์จ, ์ง์ฅ์ ํ์๋ค์ด ํญ์ ์น๋ฃ์ ๊ณ ํต์ ์ค์ด๊ณ ์์น๋ผ๋ ํฌ๋ง์ ํ ๊ฑธ์ ๋ ๊ฐ๊น์์ง ์ ์๊ฒ ๋๊ฑฐ๋ ์.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝ๋ฐฑ์ ์ ์ ๋ฐ ํ๋: ์ธํฌ๋ณ ๋ง์ถค ๋ฒ์ญ์ผ๋ก ๋ฉด์ญ ํจ๊ณผ๋ฅผ 45% ๋์ด์ฌ๋ฆฌ๋ค
1. ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ๋ถํ์ค์ฑ: ๋ชจ๋์๊ฒ ๊ฐ์ ๋ฐฑ์ ์ ์๋ค? mRNA ๋ฐฑ์ ์ ์ฐ๋ฆฌ ๋ชธ์ ์ธํฌ๋ฅผ '๋จ๋ฐฑ์ง ๊ณต์ฅ'์ผ๋ก ํ์ฉํด์. ํ์ง๋ง ๋ฌธ์ ๋ ์ฐ๋ฆฌ ๋ชธ์ ์ธํฌ๋ค์ด ์ ๋ง๋ค ๋ค๋ฅธ ํน์ฑ์ ๊ฐ์ก๋ค๋ ์ ์ด์ฃ . ์ด๋ค ์ธํฌ๋ ๋๋ฌด ์ด์ ์ ์ผ๋ก ํญ์์ ๋ง๋ค์ด ๋ถ์์ฉ์ ์ผ์ผํค๊ธฐ๋ ํ๊ณ , ์ด๋ค ์ธํฌ๋ ๋๋ฌด ๊ฒ์๋ฌ์ ๋ฉด์ญ ํ์ต์ด ์ ๋๋ก ์ ๋๊ธฐ๋ ํ์ด์. ์ด 'ํจ์จ์ ๋ถ๊ท ํ'์ด ๋ฐฑ์ ํจ๊ณผ์ ๊ฐ์ธ์ฐจ๋ ๋ถ์์ฉ์ ๋ง๋๋ ์จ์ ์์ธ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ๋ง์ถคํ ๋ฒ์ญ ์ ์ด: 5' UTR๊ณผ LNP์ ๋ง๋ฒ ์ฐ๊ตฌํ์ mRNA์ ์๋ถ๋ถ์ธ 5' UTR(๋น๋ฒ์ญ ์์ญ) ์์ด๊ณผ ์ด๋ฅผ ๊ฐ์ธ๋ LNP(์ง์ง ๋๋ ธ์ ์) ์กฐ์ฑ์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ค๊ณํ์ด์. ๋ง์น ์๋์ฐจ์ ๋ณ์๊ธฐ๋ฅผ ์กฐ์ ํ๋ฏ, ๋ฉด์ญ์ ํต์ฌ ์งํ๊ด์ธ ์์ง์์ธํฌ(Dendritic Cell, DC)์ ์ฃผ์ฌ ๋ถ์์ ๊ทผ์ก์ธํฌ(Myocyte)์์ mRNA๊ฐ ์ฝํ๋ ์๋๋ฅผ ๋ค๋ฅด๊ฒ ์ค์ ํ์ฃ . ์ด ์ ๊ตํ ๊ณผ์ ์ ํ์ธํ๊ธฐ ์ํด ๋ฆฌ๋ณด์ ํ๋กํ์ผ๋ง(Ribosome profiling)๊ณผ ๋จ์ผ์ธํฌ RNA ์ํ์ฑ(scRNA-seq)์ด๋ผ๋ ์ต์ฒจ๋จ ๊ธฐ๋ฒ์ด ๋์๋์์ต๋๋ค. 3. 45%์ ๋์ฝ: ๋ถ์ ํ๋ ๋ฉด์ญ ์ต์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋๋ผ์ ์ต๋๋ค. ๊ฐ ์ธํฌ์ ์ญํ ์ ๋ง์ถฐ ๋ฒ์ญ๋์ ์ต์ ํํ๋๋ ๋ฉด์ญ ์ฒด๊ณ๊ฐ ํจ์ฌ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ์๋ํ๊ธฐ ์์ํ์ด์. ์์ง์์ธํฌ(DC): ๋ฒ์ญ ํจ์จ์ ๋์ฌ ์์ธํฌ๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ฅผ ์ง์ ํ๊ฒฉํ๋ CD8+ T์ธํฌ๋ฅผ ๊ฐ๋ ฅํ๊ฒ ํ์ฑํํ์ต๋๋ค. ๊ทผ์ก์ธํฌ(Myocyte): ๋๋ฌด ๊ณผํ์ง ์์ ์ค๊ฐ ์ ๋์ ๋ฒ์ญ์ ์ ๋ํด, ํญ์ฒด๋ฅผ ์ง์์ ์ผ๋ก ์์ฐํ๋ '์ฅ๊ธฐ ์ง์ ์์คํ '์ ๊ตฌ์ถํ์ฃ . ์ด๋ฌํ ์ธํฌ ๋ง์ถคํ ์กฐ์ (Cell type-specific control) ๋๋ถ์ ์ ์ฒด ๋ฉด์ญ ๋ณดํธ ํจ๊ณผ๊ฐ ๊ธฐ์กด ๋ฐฉ์๋ณด๋ค ์ฝ 45%๋ ํฅ์๋๋ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๊ฑฐ๋์์ต๋๋ค. 4. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ์ ์ ๋ง: ๋๋ง์ ์ํ '์ปค์คํ ๋ฐฑ์ ' ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ฐฑ์ ์ค๊ณ์ ํจ๋ฌ๋ค์์ ๋ฐ๊ฟ ๊ฑฐ์์. ์์ผ๋ก๋ ํ์์ ์ ์ ์ ํน์ฑ์ด๋ ํน์ ๋ณ์ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๋ง์ถฐ ๊ฐ์ฅ ์์ ํ๊ณ ๊ฐ๋ ฅํ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ผ ์ ์๋ '๊ฐ์ธ๋ณ ์ต์ ํ ๋ฐฑ์ '์ด ๊ฐ๋ฅํด์ง ์ ๋ง์ ๋๋ค. ์ด๋ ๋ ๊ฐ์ด๋ ์ฝ๋ก๋ ๋ฐฑ์ ์ ๋ฌผ๋ก , ๊ณ ๋์ ์ ๋ฐํจ์ด ์๊ตฌ๋๋ ์ ๋ฐฑ์ ์ด๋ ํฌ๊ท ์ ์ ์งํ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์๋ ํต์ฌ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ด ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก "๋ฐฑ์ ์ด ๋ ํ์ง ์์๊น?" ํน์ "๋ํํ ํจ๊ณผ๊ฐ ์์๊น?"๋ผ๋ ๊ฑฑ์ ์ ๊ณผํ์ ์ผ๋ก ํด๊ฒฐํ ์ค๋ง๋ฆฌ๋ฅผ ์ฐพ์์ด์. ๋ด ๋ชธ์ ์ธํฌ๋ค์ ๊ฐ์ฑ์ ์กด์คํด ๊ฐ์ฅ ํธ์ํ๋ฉด์๋ ๊ฐ๋ ฅํ๊ฒ ๋ฉด์ญ๋ ฅ์ ๊นจ์์ฃผ๋ '์ค๋งํธ ๋ฐฑ์ ' ๋๋ถ์, ์ฐ๋ฆฌ๋ ๋ ์ ์ ๋ถ์์ฉ์ผ๋ก ๋ ๋ ๋ ํ ๋ฐฉ์ด๋ง์ ๊ฐ์ง ์ ์๊ฒ ๋๊ฑฐ๋ ์.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ์์ ๊ตฌ์ญ์ง์ ์ ์ ์ ํผ์ฆ์ ํ๋ค: 200๋ง ๋ช ์ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์ฐพ์๋ธ ์๋ก์ด ํฌ๋ง
1. ์์ ๊ตฌ์ญ์ง์ ์จ์ ๊ณ ํต: ๋จ์ํ ์ฆ์์ ๋์ด์ ์ง๋ณ ์์ ์ค ๊ตฌ์ญ์ง๊ณผ ๊ตฌํ ๋ ํํ ์ฆ์์ผ๋ก ์ฌ๊ฒจ์ง์ง๋ง, Hyperemesis Gravidarum(์์ ๊ตฌ์ญ์ง ๊ณผ๋ค) ํ์๋ค์๊ฒ๋ ์ด์ผ๊ธฐ๊ฐ ๋ค๋ฆ ๋๋ค. ์ผ์์ํ์ด ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ์ ๋์ ์ฌํ ํ์์ ์์ ๋ถ์กฑ์ผ๋ก ์ ์๊น์ง ํด์ผ ํ๋ ์ด ์ฌ๊ฐํ ์งํ์ ๊ทธ๋์ ์ ํํ ์์ธ์ ์์ง ๋ชปํด ์ ์ ํ ์น๋ฃ๊ฐ ์ด๋ ค์ ์ด์. ๊ธฐ์กด ์ฐ๊ตฌ๋ค์ ์ฃผ๋ก ์ ๋ฝ์ธ ์ง๋จ์ ๊ตญํ๋์ด ์์ด, ์ ์ธ๊ณ ๋ค์ํ ์์ฐ๋ถ๋ค์๊ฒ ์ ์ฉํ๊ธฐ์๋ ํ๊ณ๊ฐ ์์์ฃ . 2. ๋ค๋ฌธํ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์(Multi-ancestry GWAS)์ ๋ํ๊ตฌ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ ์ธ๊ณ ๋ค์ํ ์ธ์ข ์ ์์ฐ๋ฅด๋ Multi-ancestry(๋ค์ค ์กฐ์) ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ํ์ฉํด ๋ฌด๋ ค 200๋ง ๋ช ์ด์์ ์์ฐ๋ถ๋ฅผ ๋ถ์ํ๋ ์ญ๋๊ธ ๊ท๋ชจ์ GWAS(Genome-wide Association Study, ์ ์ ์ฒด ์ ์ฅ ์ฐ๊ด ๋ถ์)๋ฅผ ์ํํ์ด์. ์ด ๊ฑฐ๋ํ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ค์ง ๋์, ์ฐ๊ตฌํ์ ์์ ๊ตฌ์ญ์ง์ ๊ฐ๋๋ฅผ ๊ฒฐ์ ์ง๋ ์๋ก์ด ์ ์ ์ ๋ณ์ด(Locus)๋ค์ ๋ค์ ๋ฐ๊ฒฌํด๋๋ต๋๋ค. 3. ํธ๋ฅด๋ชฌ ๋์ฌ์ ๊ตฌ์ญ์ง์ ์ฐ๊ฒฐ๊ณ ๋ฆฌ ๋ฐ๊ฒฌ๋ ์ ์ ์๋ค์ ํนํ ์ฐ๋ฆฌ ๋ชธ์ ํธ๋ฅด๋ชฌ ๋์ฌ์ ๋ฐ์ ํ ๊ด๋ จ์ด ์์์ด์. ํน์ ํธ๋ฅด๋ชฌ(์: GDF15 ๋ฑ) ์์น๊ฐ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์ด๋ป๊ฒ ์กฐ์ ๋๋๋์ ๋ฐ๋ผ ์ ๋ง์ ์ฌ๊ฐ๋๊ฐ ๊ฒฐ์ ๋๋ค๋ ์ฌ์ค์ ๊ณผํ์ ์ผ๋ก ์ ์ฆํ ๊ฒ์ด์ฃ . ์ด๋ ์์ ๊ตฌ์ญ์ง์ด ๋จ์ํ "์ฐธ์์ผ ํ๋ ๊ณผ์ "์ด ์๋๋ผ, ๋ช ํํ ์ ์ ์ ยท์๋ฌผํ์ ์์ธ์ด ์๋ '์น๋ฃ ๊ฐ๋ฅํ ์งํ'์์ ์์ฌํฉ๋๋ค. 4. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ์ ์ ๋ง: ๋ง์ถคํ ์์ ๊ด๋ฆฌ์ ์์ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์ํ๋๊ฐ ๋์ ์์ฐ๋ถ๋ฅผ ์กฐ๊ธฐ์ ์ ๋ณํ ์ ์๋ Genetic Screening(์ ์ ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋) ๋๊ตฌ ๊ฐ๋ฐ์ ์ด์์ด ๋ ๊ฑฐ์์. ๋ํ, ๋ฐํ์ง ์ ์ ์ ํ์ ์ ๋ฐํ์ผ๋ก ์๋ก์ด ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ์ ๊ฐ ๊ฐ๋ฐ๋๋ค๋ฉด, ์ ์ธ๊ณ ์๋ง์ ์์ฐ๋ถ๊ฐ ์ ๋ง์ ๊ณ ํต์์ ๋ฒ์ด๋ ๊ฑด๊ฐํ๊ณ ํ๋ณตํ ์์ ๊ธฐ๊ฐ์ ๋ณด๋ผ ์ ์๊ฒ ๋ ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก "์ ๋ง์ ์๊ฐ์ด ์ฝ"์ด๋ผ๋ฉฐ ๋ฐฉ์น๋๋ ์ฌ๊ฐํ ์ฆ์๋ค์ ๋ํด ๋ช ํํ ์ ์ ์ ์ง๋จ ๊ทผ๊ฑฐ๋ฅผ ๋ง๋ จํ์ด์. ์ด์ ์ธ์ข ๊ณผ ์๊ด์์ด ์ ์ธ๊ณ ๋ชจ๋ ์์ฐ๋ถ๊ฐ ์์ ์ ์ ์ ์ ํน์ฑ์ ๋ง๋ ์๋ฐฉ๊ณผ ์น๋ฃ๋ฅผ ๋ฐ์์ผ๋ก์จ, ์์ ๊ธฐ๊ฐ์ ์ถ์ ์ง์ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋์ด๊ณ ํ์์ ์ฐ๋ชจ ๋ชจ๋์ ๊ฑด๊ฐ์ ๋ ์์ ํ๊ฒ ์งํฌ ์ ์๊ฒ ๋๋ต๋๋ค.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝAI๊ฐ ์ค๊ณํ ๋๋ ธ ๋ฐฐ๋ฌ๋ถ: ๊ฐ์ ํผํด ๋ชฉํ ์กฐ์ง์ผ๋ก ์งํํ๋ mRNA ํ๋ช
1. ์กฐ์ง ์ ํ์ mRNA ์ ๋ฌ์ ๋๊ด: ๋ชจ๋ ๊ธธ์ ๊ฐ์ผ๋ก ํตํ๋ค? ํ์ฌ mRNA ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ์ด๋ฐํ๋ ํต์ฌ ์๋จ์ธ Lipid Nanoparticle(์ง์ง ๋๋ ธ์ ์, LNP)์ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฝ์ ์ด ์์ด์. ์ฃผ์ ๋ ์ ์๋ค์ด ๋๋ถ๋ถ '๊ฐ(Liver)'์ผ๋ก ๋ชฐ๋ฆฐ๋ค๋ ์ ์ด์ฃ . ์ด ๋๋ฌธ์ ๊ฐ์๋ ๋ถํ์ํ ๋ถ์์ฉ์ ์ผ์ผํค๊ณ , ์ ์ ์ฝ์ด ํ์ํ ํ๋ ์ฌ์ฅ ๊ฐ์ ์กฐ์ง์๋ ์ถฉ๋ถํ ์์ด ๋๋ฌํ์ง ๋ชปํ๋ Off-target(๋นํ์ ) ๋ฌธ์ ๊ฐ ๋ฐ์ํด ์น๋ฃ ํจ์จ์ ๋จ์ด๋จ๋ ค ์๋ต๋๋ค. 2. ํ์ : ๋ค๋ชฉ์ AI ๋ชจ๋ธ์ด ์ฐพ์๋ธ ์๋ก์ด LNP ๋ ์ํผ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ ๋ฌ ํจ์จ์ ๋์ด๋ฉด์ ๊ฐ์ผ๋ก ๊ฐ๋ ๊ฒ์ ์ต์ํํ๋๋ก ์ค๊ณ๋ Multi-objective AI model(๋ค๋ชฉ์ AI ๋ชจ๋ธ)์ ๊ตฌ์ถํ์ด์. ๋ฐฉ๋ํ ์คํ ๋ฐ์ดํฐ์ ๋ค์ค ๋ชฉํ ์ต์ ํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ํตํด, ๊ธฐ์กด ์ธ๊ฐ์ ์์๋ ฅ์ผ๋ก๋ ์กฐํฉํ๊ธฐ ํ๋ค์๋ ์๋ก์ด ์ง์ง ์กฐํฉ์ ์ฐพ์๋์ฃ . ์ด AI ์ค๊ณ๋๋ mRNA๋ฅผ ํน์ ์กฐ์งโ์๋ฅผ ๋ค์ด ํ(Lung)๋ ๋น์ฅ(Spleen)โ์๋ง ์ง์ค์ ์ผ๋ก ์ ๋ฌํ ์ ์๋ ์ต์ ์ ๋ฐฐํฉ์ ์ ์ํ์ต๋๋ค. 3. ๊ฒ์ฆ: ๊ฐ์ ๋น๊ปด๊ฐ ๋ชฉํ ์กฐ์ง์๋ง โ์ ๋ฐ ํฌํโ ๋๋ฌผ ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋๋ผ์ ์ด์. AI๊ฐ ์ค๊ณํ ์๋ก์ด LNP๋ ๋ชฉํ ์กฐ์ง(ํ ๋ฑ)์์ mRNA ๋ฐํ๋์ ๊ธฐ์กด๋ณด๋ค 10๋ฐฐ ์ด์ ๋์ด์ฌ๋ฆฐ ๋ฐ๋ฉด, ๊ฐ์์๋ ์ฝ๋ฌผ ์ฑ๋ถ์ด ๊ฑฐ์ ๊ฒ์ถ๋์ง ์์๋ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ Tissue-selective delivery(์กฐ์ง ์ ํ์ ์ ๋ฌ) ๋๋ถ์ ๊ฐ ๋ ์ฑ ๊ฐ์ ๋ถ์์ฉ์ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋ฎ์์ก๊ณ , ์ ์ ์ฉ๋์ผ๋ก๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ฑฐ๋ ์ ์๊ฒ ๋์์ด์. 4. ๋ฏธ๋ ์ ๋ง: ๋ด ๋ชธ์ ๊ผญ ๋ง๋ โ๋๋ ธ ์น๋ฃโ๊ฐ ์ผ์์ด ๋๋ค๋ฉด AI ๊ธฐ๋ฐ์ ์ค๊ณ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ด ์ ์ฐฉ๋๋ฉด, ํ์์ ์งํ ๋ถ์์ ํน์ฑ์ ๋ง์ถ '๋ง์ถคํ LNP'๋ฅผ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์ ์ํ ์ ์๊ฒ ๋ ๊ฑฐ์์. ์ด๋ ์กฐ์ง ์ ํ์ ๋ฐฑ์ ์ ๋ฌผ๋ก , ํน์ ์ฅ๊ธฐ์ ์ ์ ์งํ์ ์น๋ฃํ๋ ์ ๋ฐ ์๋ฃ๊ฐ ์ผ์์ ์ธ ์ง๋ฃ์ ํ ์ถ์ผ๋ก ์๋ฆฌ ์ก๋ ์๋ก์ด ์๋๋ฅผ ์ด์ด์ค ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก ์ฝ๋ฌผ์ด ์ํ์ง ์๋ ๊ณณ์ผ๋ก ๊ฐ์ ์๊ธฐ๋ ๋ถ์์ฉ๊ณผ ๋ฎ์ ํจ๋ฅ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ํด๊ฒฐํ์ด์. ์ด์ ๋ ์ฑ ๊ฑฑ์ ์์ด ํ์ํ ์ฅ๊ธฐ์๋ง ์น๋ฃ์ ๋ฅผ '์ ๋ฐ ํ๊ฒฉ' ํ ์ ์๊ฒ ๋์ด, ์์ด๋ ์ ์ ๋ณ ํ์๋ค์ด ํจ์ฌ ์์ ํ๊ณ ๊ฐ๋ ฅํ ๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ํํ์ ๋๋ฆด ์ ์๊ฒ ๋๋ต๋๋ค.
NPJ vaccines๐ค AI ์์ฝํฌํธ๋ค UTR ์ค๊ณ๋ก ์ ์ฉ๋ ์ธํ๋ฃจ์์ mRNA ๋ฐฑ์ , ์์ ๋ณดํธ ์ ์ฆ
1. ์ธํ๋ฃจ์์์ ๋ฐฑ์ ์ ๋์๋ ์จ๋ฐ๊ผญ์ง ๋งค๋ ์ฐ๋ฆฌ๋ฅผ ๊ดด๋กญํ๋ ์ธํ๋ฃจ์์(Influenza)๋ ๋ณ์ด๊ฐ ์๋ ๋นจ๋ผ ๋ฐฑ์ ์ด ๊ทธ ์๋๋ฅผ ๋ฐ๋ผ์ก๊ธฐ๊ฐ ์ฝ์ง ์์์ด์. mRNA vaccine(mRNA ๋ฐฑ์ )์ด ๊ตฌ์ํฌ์๋ก ๋ฑ์ฅํ์ง๋ง, ๋ ๋์ ์ง์ญ์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ณด๊ธํ๊ธฐ ์ํด์๋ ์ ์ ์(Low-dose)์ผ๋ก๋ ๊ฐ๋ ฅํ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ด๋ '๊ฐ์ฑ๋น' ๋์ ์ค๊ณ๊ฐ ์ ์คํ๋ต๋๋ค. 2. ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ญ์ด์ฉํ๋ค: โํฌํธ๋ค(Panhandle)โ ์ค๊ณ์ ๋ฌ๋ฏธ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ธํ๋ฃจ์์ A ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ M ์ ์ ์ ์กฐ๊ฐ์์ ํํธ๋ฅผ ์ป์์ด์. ์ ์ ์์ ์ ๋์ด ์๋ก ๋ถ์ด ๋ง์น ๋๋น ์์ก์ด์ฒ๋ผ ๋ณด์ด๋ Panhandle(ํฌํธ๋ค) ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ํ์ฑํ๋๋ก UTR(Untranslated Region, ๋น๋ฒ์ญ ์์ญ)์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ค๊ณํ์ฃ . ํนํ M1+2๋ผ๋ ๋ณ์ด๋ฅผ ๋ํด ์ด ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ต์ ํํ๋๋, ์ธํฌ ๋ด์์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ฐ์ด๋ด๋ ํจ์จ์ด ๊ธฐ์กด์ ํ์ค(ฮฑ-globin UTR)๋ณด๋ค ํจ์ฌ ๋ ๊ฐ๋ ฅํด์ก๋ค๋ ์ฌ์ค์ ํ์ธํ์ต๋๋ค. 3. 0.1ฮผg์ ๊ธฐ์ : ์ ์ฉ๋์ผ๋ก ๋ฌ์ฑํ 100% ์์กด์จ ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋๋ผ์ ์ด์. ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ๋จ 0.1ฮผg์ด๋ผ๋ ๋งค์ฐ ๋ฎ์ ์ฉ๋์ mRNA๋ฅผ ์ฃผ์ ํ์ ๋ฟ์ธ๋ฐ, ๊ฐ๋ ฅํ ํญ์ฒด ํ์ฑ์ ๋ฌผ๋ก T์ธํฌ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์๊น์ง ์ ๋๋์๊ฑฐ๋ ์. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก H1N1, H3N2์ ๊ฐ์ ๊ณ์ ๋ ๊ฐ์ ๋ฌผ๋ก ์ธํ๋ฃจ์์ Bํ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ณต๊ฒฉ์์๋ 100% ์์กด์ด๋ผ๋ ์๋ฒฝํ ๋ณดํธ ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฆํด๋์ต๋๋ค. 4. ์ฐจ์ธ๋ mRNA ๋ฐฑ์ ์ ์๋ก์ด ํ์ค์ด ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ ์ด๋ฌํ UTR ์ต์ ํ ๊ธฐ์ ์ ์ธํ๋ฃจ์์๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ์ ํญ์์ด๋ ๋ค๋ฅธ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฐฑ์ ์๋ ์ฆ์ ์ ์ฉ๋ ์ ์์ด์. ์ฉ๋์ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์ค์ผ ์ ์๋ค๋ฉด ์์ฐ ๋น์ฉ์ด ๋ฎ์์ง๊ณ , ๊ณต๊ธ๋ง ๋ณ๋ชฉ ํ์๋ ํด๊ฒฐํ ์ ์์ฃ . ๋ฌด์๋ณด๋ค ์ฉ๋์ด ์ ์ด์ง๋ฉด ๋ฐฑ์ ์ ์ข ํ ๊ฒช์ ์ ์๋ ๋ถ์์ฉ ์ฐ๋ ค๋ ์ค์ด๋ค์ด, ์ ๊ตญ๋ฏผ์ด ๋ ์์ฌํ๊ณ ์๋ฐฉ ์ ์ข ์ ๋ฐ์ ์ ์๋ ํ๊ฒฝ์ด ์กฐ์ฑ๋ ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก "๋ฐฑ์ ์์ ์ค์ฌ๋ ํจ๊ณผ๊ฐ ์์๊น?"๋ผ๋ ์๊ตฌ์ฌ์ ๊ธฐ์ ๋ ฅ์ผ๋ก ํด๊ฒฐํ์ด์. ์ด์ ๋ ์ ์ ์์ ์ฝ๋ฌผ๋ก๋ ์ฐ๋ฆฌ ๋ชธ์ ๋ฐฉ์ด ์ฒด๊ณ๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊นจ์ธ ์ ์๊ฒ ๋์ด, ๋ ์ ๋ ดํ๊ณ ๋ถ์์ฉ ๊ฑฑ์ ์ ์ ๋ฐฑ์ ์ ์ ์ธ๊ณ ์ด๋์๋ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ง๋๋ณผ ์ ์๊ฒ ๋๊ฑฐ๋ ์.
Signal transduction and targeted therapy๐ค AI ์์ฝCAR-T ์ ์กฐ์ โ์นํธํคโ ๋ฐ๊ฒฌ: BCL-2 ์ต์ ๋ก ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์์ธํฌ ์ ๊ฒฉ์๋ฅผ ๋ง๋ค๋ค
1. CAR-T ์น๋ฃ์ ์์ : ์ง์น์ง ์๋ T ์ธํฌ ๋ง๋ค๊ธฐ ํ์์ T ์ธํฌ๋ฅผ ๋ฝ์ ์์ธํฌ๋ฅผ ๊ณต๊ฒฉํ๋๋ก ์ ์ ์๋ฅผ ์กฐ์ํ๋ CAR-T(Chimeric Antigen Receptor T-cell) ์น๋ฃ๋ ํ์ก์์์ ๋๋ผ์ด ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๊ฑฐ๋๊ณ ์์ด์. ํ์ง๋ง ํฐ ๋ฌธ์ ๊ฐ ํ๋ ์์์ฃ . ์ธํฌ๋ฅผ ๋ชธ ๋ฐ์์ ๋๋์ผ๋ก ๋ฐฐ์ํ๋ ๊ณผ์ ์์ T ์ธํฌ๊ฐ ๊ธ๋ฐฉ ์ง์น๊ฑฐ๋(Exhaustion), ํ์ฑ์ด ๋จ์ด์ ธ ์ค์ ํ์ ๋ชธ์์์๋ ํ์ ์ฐ์ง ๋ชปํ๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๋ง์๊ฑฐ๋ ์. 2. Venetoclax์ ๋ฐ์ : ์ฌ๋ฉธ ์ต์ ์ ๊ฐ ์ฒด๋ ฅ ๊ฐํ์ ๋ก.. ์ฐ๊ตฌํ์ ์์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ์ ๋ง๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ BCL-2๋ฅผ ํ์ ์ผ๋ก ํ๋ ํญ์์ , Venetoclax(๋ฒ ๋คํ ํด๋ฝ์ค)์ ์ฃผ๋ชฉํ์ด์. ์๋๋ ์์ธํฌ๋ฅผ ์ฃฝ์ด๊ธฐ ์ํด ์ฐ๋ ์ฝ๋ฌผ์ด์ง๋ง, ์ด๋ฅผ CAR-T ๋ฐฐ์ ๋จ๊ณ์ ์์ฃผ ์ ๊ตํ๊ฒ ํฌ์ฌํ๋๋ ๋๋ผ์ด ์ผ์ด ๋ฒ์ด์ก์ฃ . T ์ธํฌ๊ฐ ์ฃฝ๋ ๋์ , ์คํ๋ ค ์์ธํฌ ์ด์๋ ฅ์ด ๊ทน๋ํ๋ '์ํผ CAR-T'๋ก ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ๋ ๊ฒ์ด์์. 3. ์๋์ง ํจ์จ์ ๋์ด๋ ์ธํฌ์ โ์ฌ๊ตฌ์กฐํโ ์ด๋ฐ ๋ณํ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํ ์ด์ ๋ Venetoclax๊ฐ T ์ธํฌ ๋ด๋ถ์ ์ ํธ ์ ๋ฌ ์ฒด๊ณ์ ์๋์ง ๋์ฌ๋ฅผ ์์ ํ ๋ฐ๊พธ์ด ๋์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. IL-2/STAT5๋ PI3K/AKT ๊ฐ์ ํต์ฌ ์ฑ์ฅ ์ ํธ๋ฅผ ํ์ฑํํ๊ณ , ์ธํฌ์ ์์ง์ธ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์์ ์๋์ง ์์ฐ ๋ฐฉ์(OXPHOS)์ ์ต์ ํํ์ฃ . ๋๋ถ์ CAR-T ์ธํฌ๋ ๋ ์ ์ ์๋์ง๋ฅผ ์ฐ๋ฉด์๋ ๋ ์ค๋ซ๋์ ๊ฐ๋ ฅํ๊ฒ ์์ธํฌ๋ฅผ ๊ณต๊ฒฉํ ์ ์๋ ์ฒด๋ ฅ์ ๊ฐ์ถ๊ฒ ๋์์ต๋๋ค. 4. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ Venetoclax์ ๊ฐ์ BH3-mimetics ์ฝ๋ฌผ๋ค์ด ๋จ์ํ ํญ์์ ๋ฅผ ๋์ด, ๋ฉด์ญ ์ธํฌ๋ฅผ ์ ๊ตํ๊ฒ ์กฐ์จํ๋ '์กฐ์ ์'๊ฐ ๋ ์ ์์์ ๋ณด์ฌ์ฃผ์์ด์. ์ด ๊ณต์ ์ด CAR-T ์ ์กฐ ํ์ค์ ๋์ ๋๋ค๋ฉด, ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ์ ๋ฐ์์ด ์๊ฑฐ๋ ์์ด ์ฌ๋ฐํ๋ ํ์๋ค์๊ฒ ํจ์ฌ ๋ ๊ฐ๋ ฅํ๊ณ ์ง์์ ์ธ ์น๋ฃ ์ต์ ์ ์ ๊ณตํ ์ ์์ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ์ ์กฐ ๊ณผ์ ์์ ์ธํฌ๊ฐ ์ฝํด์ ธ ์น๋ฃ์ ์คํจํ๋ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ํ๊ณ๋ฅผ ์ฝ๋ฌผ ํ๋๋ก ํด๊ฒฐํ ์ ์๋ ๊ธธ์ ์ด์์ด์. ๋ ํผํผํ๊ณ ์ค๋๊ฐ๋ CAR-T ์ธํฌ๋ฅผ ๋ง๋ค์ด ํ์๋ค์๊ฒ ์ฃผ์ ํจ์ผ๋ก์จ, ๋ง๊ธฐ ํ์ก์ ํ์๋ค์ด ์์น์ ๊ธฐ์จ์ ๋๋ฆด ์ ์๋ ํ๋ฅ ์ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋์ฌ์ค๋ค๋ ์ ์์ ํฐ ์๋ฏธ๊ฐ ์๊ฑฐ๋ ์.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝ๋ฏธ์๋ฌผ ํผ์ฆ ์กฐ๊ฐ์ ์๋ฒฝํ ์ฌ๊ตฌ์ฑ: TaxVAMB๊ฐ ๊ทธ๋ฆฌ๋ ์ ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ์ง๋
1. ๋ฉํ๊ฒ๋ ๋ฐ์ด๋, ๋ค์์ธ ํผ์ฆ์ ๋ง์ถ๋ ๊ณ ๋๋ ์์ ์ฐ๋ฆฌ ๋ชธ์ด๋ ํ, ๋ฐ๋ค ์์๋ ์์ฒ ์ข ์ ๋ฏธ์๋ฌผ์ด ์์ฌ ์ด๊ณ ์์ด์. ์ด๋ค์ DNA๋ฅผ ํต์งธ๋ก ์ฝ์ด๋ด๋ ๋ฉํ๊ฒ๋(Metagenome) ๋ถ์์ ํ์ ์ ์ด์ง๋ง, ๋ฌธ์ ๋ ์ฝ์ด๋ธ ์๋ง ๊ฐ์ ์ ์ ์ ์กฐ๊ฐ์ด ๋๊ตฌ์ ๊ฒ์ธ์ง ๋ถ๋ฅํ๋ ๋ฐ์ด๋(Binning) ์์ ์ด ๋งค์ฐ ์ด๋ ต๋ค๋ ์ ์ด์์ฃ . ๊ธฐ์กด ๋ฐฉ์์ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ก์์ด ๋ง์ ๋น์ทํ ์ข ๋ผ๋ฆฌ ์์ด๊ฑฐ๋ ์ ์ฒด๋ฅผ ์ ์ ์๋ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ๋์ค๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ํ๋คํ๋ต๋๋ค. 2. TaxVAMB์ ํ์ : ๊ณ ์ ํน์ฑ๊ณผ ๋ถ๋ฅํ ์ ๋ณด์ ์๋์ง ์ฐ๊ตฌํ์ด ๊ฐ๋ฐํ TaxVAMB๋ ์ด ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ธฐ ์ํด ๋ ๊ฐ์ง ๊ฐ๋ ฅํ ๋ฌด๊ธฐ๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ์ด์. ๋ฐ๋ก DNA ์์ด ์์ฒด๊ฐ ๊ฐ์ง ๊ณ ์ ํ ํน์ฑ(Feature) ์ ๋ณด์ ๊ธฐ์กด์ ์๋ ค์ง ๋ฏธ์๋ฌผ๋ค์ ๋ถ๋ฅํ(Taxonomy) ์ ๋ณด๋ฅผ ๋์์ ํ์ตํ๋ ๋ฅ๋ฌ๋ ๋ชจ๋ธ์ ๊ตฌ์ถํ ๊ฒ์ด์ฃ . ๋ง์น ์ผ๊ตด ์๊น์(ํน์ฑ)์ ๊ฐ๊ณ๋(๋ถ๋ฅํ)๋ฅผ ๋์์ ๋์กฐํ์ฌ ๋ฒ์ธ์ ์ก๋ ๊ฒ์ฒ๋ผ, TaxVAMB๋ ๊ธฐ์กด ๋ฐฉ์์ผ๋ก๋ ๋์น๊ธฐ ์ฌ์ ๋ ๋ฏธ์๋ฌผ ๊ทธ๋ฃน๊น์ง ๋งค์ฐ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๊ตฌ๋ถํด๋์ต๋๋ค. 3. ์ ํ๋ 20% ์์น, ์๋๋ ๋ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ, TaxVAMB๋ ๊ธฐ์กด ๋๊ตฌ๋ค๋ณด๋ค ์ ์ ์ฒด ๋ณต์์จ์ ๋ํ๋ด๋ ์์ ์ฑ(Completeness)๊ณผ ๋ฐ์ดํฐ์ ๊นจ๋ํจ์ ๋ปํ๋ ์๋(Purity) ๋ฉด์์ ํ๊ท 20% ์ด์ ๋์ ์ฑ๋ฅ์ ๊ธฐ๋กํ์ด์. ๊ฒ๋ค๊ฐ ์ฐ์ฐ ํจ์จ์ฑ๋ ๋น์ฝ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ ๋์ด, ์์ ๊ฐ์ผ๋ฉด ์์ผ์ด ๊ฑธ๋ ธ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๋ก์ ํธ๋ ๋จ์๊ฐ ๋ด์ ์ฒ๋ฆฌํ ์ ์๊ฒ ๋์๋ต๋๋ค. 4. ๋ฏธ๋ ๋ฉํ๊ฒ๋ ์ฐ๊ตฌ์ ์๋ก์ด ์ง๋ ์ด์ TaxVAMB๋ฅผ ํตํด ์ฐ๋ฆฌ๋ ํ๊ฒฝ ์ค์ผ ํด๊ฒฐ์ฌ ๋ฏธ์๋ฌผ์ ์ฐพ๊ฑฐ๋, ์ฅ๋ด ๋ฏธ์๋ฌผ๊ณผ ์ง๋ณ์ ๊ด๊ณ๋ฅผ ์ด์ ๋ณด๋ค ํจ์ฌ ์ ํํ๊ฒ ์ง๋จํ ์ ์๊ฒ ๋ ๊ฑฐ์์. ์ด ๊ธฐ์ ์ด ๋๋ฆฌ ๋ณด๊ธ๋๋ฉด ์๋ก์ด ๋ฏธ์๋ฌผ ์์ ๋ฐ๊ตด์ ๋ฌผ๋ก , ๊ฐ์ธ์ ๋ฏธ์๋ฌผ ์ํ์ ๋ง์ถ ๋ง์ถคํ ๊ฑด๊ฐ ์๋ฃจ์ ๊ฐ๋ฐ๋ ํจ์ฌ ๋นจ๋ผ์ง ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณต์กํ ์๋ฃ ์์์ ์ด๋ค ๋ฏธ์๋ฌผ์ด ์ฐ๋ฆฌ ๊ฑด๊ฐ์ ์งํค๊ณ ํด์น๋์ง ๋ช ํํ ๊ตฌ๋ถํ์ง ๋ชปํ๋ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ์ด์. ์ด์ ๋ ์ ํํ ๋ฏธ์๋ฌผ ์ ๋ณด๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ํ๊ฒฝ ์ค์ผ์ ๊ฐ์ํ๊ณ ์ง๋ณ์ ์กฐ๊ธฐ์ ์ง๋จํจ์ผ๋ก์จ, ์ฐ๋ฆฌ์ ์ผ์์ ๋ ์์ ํ๊ณ ์พ์ ํ๊ฒ ์ง์ผ์ค ์ ์๊ฒ ๋๊ฑฐ๋ ์.
Research and practice in thrombosis and haemostasis๐ค AI ์์ฝํ์ฐ๋ณยท์ ์ ์ฑ ํ๊ด๋ถ์ข , ๋น๋์ฒดยท์ ์ ์ ์น๋ฃ๋ก ์๋ก์ด ์๋ ๋ง์ด
ํ์ก์๊ณ ์ ํ๊ด ๋ถ์ข , ๋ ๋ณ์ ๊ณตํต๋ ๊ณ ํต ํ์ฐ๋ณ(Hemophilia)๊ณผ ์ ์ ์ฑ ํ๊ด๋ถ์ข (Hereditary Angioedema, HAE)์ ๊ฐ๊ฐ ์ถํ๊ณผ ๊ธ์ฑ ๋ถ์ข ์ด๋ผ๋ ์ ํ ๋ค๋ฅธ ์ฆ์์ ๋ณด์ด์ง๋ง, ๋ ๋ค ์ธ๋ฆฐ ํ๋กํ ์์ (serine protease) ๊ธฐ๋ฐ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ๋ง๊ฐ์ ธ ๋ํ๋์. 1970๋ ๋์ ํ๋ผ์ฆ๋ง ์ ๋ ์ ํ์ ๊ธํ ํฌ์ฌํ๋ ๊ฒ์ด ์ ๋ถ์๊ณ , ์์ ์ฑ ๋ฌธ์ ์ ๊พธ์คํ ๊ด๋ฆฌ์ ์ด๋ ค์์ด ํฐ ๋์ ์ด์์ด์. ํ๋ผ์ฆ๋ง์์ ์ฌ์กฐํฉ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋น๋์ฒด ์น๋ฃ์ ์ฌ์กฐํฉ ๊ธฐ์ ์ด ๋์ ๋๋ฉด์ ํ์ฐ๋ณ๊ณผ HAE ๋ชจ๋ ๋ณด๋ค ์์ ํ๊ณ ํจ์จ์ ์ธ ์๋ฐฉ ์น๋ฃ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํด์ก์ด์. ์ต๊ทผ์ ์๋ฏธ์์ฃผ๋ง(emicizumab) ๊ฐ์ ๋น๋์ฒด(nonโreplacement) ์ฝ๋ฌผ๊ณผ ํ์ก ์๊ณ ์ฌ๊ท ํ์ (rebalancing agents)๊ฐ ์ถํ์ ๋ฏธ๋ฆฌ ๋ง๊ณ , ์นด์๋ฆฌํฌ๋ ์ธยท๋ธ๋๋ํค๋(kallikrein/bradykinin) ๊ฒฝ๋ก ์ต์ ์ ๊ฐ ๋ถ์ข ๋ฐ์์ ์๋ฐฉํด์. ์ด๋ ๊ฒ ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ด ๊ธ์ฑ ์ฌ๊ฑด ๊ด๋ฆฌ์์ ์๋ฐฉ ์ค์ฌ์ผ๋ก ๋ฐ๋์๋ต๋๋ค. ์ ์ ์ยทRNA ์น๋ฃ, ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์น๋ฃ๋ก AAV ๋ฒกํฐ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋ ํฐ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(lentiviral) ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์ ๊ทผ๋ฒ์ด ํ์ฐ๋ณ ํ์์๊ฒ ์ง์์ ์ธ ํ์ก ์๊ณ ์ธ์ ์์ฐ์ ๋ชฉํ๋ก ํ๊ณ , HAE์์๋ ์ํฐ์ผ์ค ์ฌ๋ฆฌ๊ณ ๋ดํด๋ ์คํฐ๋(ASO)๋ก ์นด์๋ฆฌํฌ๋ ์ธ์ ์ต์ ํด ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์์ธ์ ์ฐจ๋จํ๊ณ ์์ด์. ์์ผ๋ก๋ ๊ฒ๋ ํธ์ง๊ณผ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปคยท์ ์ ์ฒด ๊ธฐ๋ฐ ๋ง์ถค ์ ๋ต์ด ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋์ฑ ๋์ผ ์ ๋ง์ด์์. ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ์ ์ ์๋ ์ด๋ฌํ ํ์ ์ด ์์ด๋ฉด, ๊ฐ์ธ์ ์ ์ ์ ํน์ฑ์ ๋ง์ถ ์๋ฐฉยท์น๋ฃ๊ฐ ์ผ์์ด ๋ ๊ฑฐ์์. ๊ฒฐ๊ตญ ํ์๋ค์ ๋ ์ด์ ๊ธ์ฑ ๋ฐ์์ ๋๋ ค์ํ์ง ์์๋ ๋๋, ์์ ๋ก์ด ์ถ์ ๋๋ฆด ์ ์๊ฒ ๋ ๊ฑฐ์์.
๐ก ํ์ฐ๋ณ์ ์ถํ, HAE๋ ๊ธ์ฑ ๋ถ์ข ์ผ๋ก ์ผ์์ํ์ ํฐ ์ํ์ ์ด๋ํ์ด์. ์๋ก์ด ์น๋ฃ๋ ์๋ฐฉ๊ณผ ๊ทผ๋ณธ ์น๋ฃ๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํด ์ถ์ ์ง์ ํฌ๊ฒ ๋์ฌ์ฃผ๊ฑฐ๋ ์.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝ๋ฆฌํธ๋ก ๊ธฐ๋ฐ ์ฌ์กฐํฉ ํธ์ง์ผ๋ก ์ธ๊ท ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ์ฅ๋ฒฝ์ ํ๋ฌผ๋ค
์ธ๊ท ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ ์ฅ๋ฒฝ ์ธ๊ท ๋ง๋ค ํธ์ง ๋๊ตฌ๊ฐ ๋ฌ๋ผ์, ์๋ก์ด ๊ท ์ฃผ๋ฅผ ๋ค๋ฃจ๋ ค๋ฉด ๋งค๋ฒ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ค์ ๊ฐ๋ฐํด์ผ ํ๋ ์ด๋ ค์์ด ์์์ด์. ๊ธฐ์กด CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ์์คํ ๋ ์ผ๋ถ ์ข ์์๋ ํจ์จ์ด ๋ฎ์ ์คํ์ด ์ง์ฐ๋๊ณค ํ์ฃ . ๋ฆฌํธ๋ก ์ ํ์ฉํ ํ๊ธฐ์ ์ฌ์กฐํฉ ํธ์ง ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ฆฌํธ๋ก (retron) ๊ธฐ๋ฐ์ ์ฌ์กฐํฉ ํธ์ง(recombineering) ์์คํ ์ ์ค๊ณํด, DNA ๋ณต์ ์ค์ ssDNA ํ ํ๋ฆฟ์ ์์ฒด ์์ฐํ๋๋ก ํ์ด์. ์ด ์์คํ ์ ์ฌ๋ฌ ๊ณํต์ ๋ฐํ ๋ฆฌ์(bacteria)์ ์ ์ฉํ๋๋, ์ข ๊ฐ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๋ฐ์ด๋์ด ๋์ ํธ์ง ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ ๋ณด์๋ต๋๋ค. ํนํ, ๊ธฐ์กด ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก๋ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๋ ๋ฏธ์๋ฌผ๊น์ง๋ ์ ํํ ๋ณํํ ์ ์์์ด์. ๋ฏธ๋์ ๋ฏธ์๋ฌผ ๊ณตํ์ ์ด๋ค ์ด์ ์ฐ๋ฆฌ๋ ๋ค์ํ ํ๊ฒฝ์์ ๋ฐ๊ฒฌ๋๋ ๋ฏธ์๋ฌผ์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๊ฐ๋ํ ์ ์๊ฒ ๋์์ด์. ์ํ, ์์ฝ, ํ๊ฒฝ ์ ํ ๋ฑ ์ค์ํ์ ๋ฐ๋ก ์ฐ๊ฒฐ๋๋ ์๋ก์ด ๋ฐ์ด์ค ์๋ฃจ์ ์ด ์์ ๋ฑ์ฅํ ์ ๋ง์ด์ฃ .
๐ก ์ฐ๋ฆฌ๋ ๊ธฐ์กด์ ํน์ ์ธ๊ท ๋ง ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ด ๊ฐ๋ฅํด ์๋ก์ด ๊ท ์ฃผ๋ฅผ ์ฐ๊ตฌํ๊ฑฐ๋ ์ฐ์ ์ ํ์ฉํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ ๋ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ์ด์. ์ด ๊ธฐ์ ๋๋ถ์ ๋ ์์ ํ๊ณ ํจ์จ์ ์ธ ๋ฏธ์๋ฌผ ๊ธฐ๋ฐ ์ ํ์ ์ผ์์์ ์ฝ๊ฒ ๋ง๋๊ฒ ๋ ๊ฑฐ์์.
PNAS๐ค AI ์์ฝmRNA m6A์ YTHDF1์ด ํ์ต ๋ฒ์ญ ์กฐ์ ์ ์ข์ฐํ๋ค
ํ์ต์ ์ ๊ฒฝ ๊ฐ์์ฑ, ์ด๋์ ๊ฑธ๋ฆผ๋์ด ์๋์? ์ ๊ฒฝ ๊ฐ์์ฑ์ ์๋ก์ด ์ ๋ณด๋ฅผ ๋ฐฐ์ฐ๋ ๋ฐ ํ์์ธ๋ฐ, ๊ทธ ๊ณผ์ ์ด ์ ๋๋ก ์กฐ์ ๋์ง ์์ผ๋ฉด ๊ธฐ์ต๋ ฅ ์ ํ๋ ์ ์ ์งํ์ผ๋ก ์ด์ด์ง ์ ์์ด์. ๊ธฐ์กด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ฃผ๋ก ๋จ๋ฐฑ์ง ํฉ์ฑ ๋จ๊ณ์ ์ด์ ์ ๋ง์ท์ง๋ง, ๊ทธ ์ ๋จ๊ณ์ธ mRNA ๋ฒ์ญ ์กฐ์ ์ ์ถฉ๋ถํ ๋ฐํ์ง์ง ์์์ฃ . m6A์ YTHDF1, ๋ฒ์ญ์ ์จ์ ์ค์์น๋ฅผ ์ฐพ๋ค ์ฐ๊ตฌํ์ m6A(N6-methyladenosine)๋ผ๋ mRNA ์์ ๊ณผ ์ด๋ฅผ ์ฝ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง YTHDF1(YTH N6-methyladenosine binding protein 1)์ ์กฐ์ํด ์ ๊ฒฝ์ธํฌ์์ ๋ฒ์ญ ํจ์จ์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์ถ์ ํ์ด์. CRISPR ๊ธฐ๋ฐ epitranscriptomic editing๊ณผ ๊ด์ ์ ํ์ ํ์ฑํ ๊ธฐ๋ฒ์ ๊ฒฐํฉํด ์ ์ ํ์ต๊ณผ ๋ณ๋ฆฌ์ ํ์ต ์ํฉ์ ๋ชจ๋ ๋ชจ๋ธ๋งํ์ฃ . ๋ฒ์ญ ์กฐ์ ์ด ํ์ต์ ์ข์ฐํ๋ค๋ ๊ฒฐ์ ์ ์ฆ๊ฑฐ m6A๊ฐ ํ๋ถํ mRNA๋ YTHDF1์ ์ํด ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ฆฌ๋ณด์์ ์ฐ๊ฒฐ๋ผ ๋จ๋ฐฑ์ง ์์ฐ์ด ๊ธ์ฆํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ์ฅ๊ธฐ ๊ฐํ(LTP)์ ํ๋ ํ ์คํธ์์ ํ์ต ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ํฌ๊ฒ ํฅ์์์ผฐ์ด์. ๋ฐ๋๋ก YTHDF1์ ์ต์ ํ๋ฉด ๋์ผํ ์๊ทน์๋ ๊ธฐ์ต ํ์ฑ์ด ์ฝํ๋๊ณ , ์์ธ ํ์ด๋จธ ๋ชจ๋ธ ๋ง์ฐ์ค์์ ๋ณ๋ฆฌ์ ๊ณผ์ ๊ฐ์์ฑ์ด ์ํ๋์ด์. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด ๋ฐ๊ฒฌ์ ํ์ต๊ณผ ๊ธฐ์ต์ ์กฐ์ ํ๋ ์๋ก์ด ๋ถ์ ์ค์์น๋ฅผ ์ ๊ณตํด, ํฅํ ๊ธฐ์ต ์ฅ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ง์ ์ ์ธ ํ์ ์ด ๋ ์ ์์ด์. ๋ํ m6A ๊ธฐ๋ฐ epitranscriptomic ์น๋ฃ๊ฐ ์ ๊ฒฝ๊ณ ์งํ์ ๋ง์ถคํ์ผ๋ก ์กฐ์ ํ๋ ๊ธธ์ ์ด์ด์ค ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ผ์.
๐ก ์ฐ๋ฆฌ์ ๊ธฐ์ต๊ณผ ํ์ต ๋ฅ๋ ฅ์ ๋ฐฉํดํ๋ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ๋ถ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ฐํ์ผ๋ก์จ, ๊ธฐ์ต๋ ฅ ์ ํ์ ์ ์ ์งํ ์น๋ฃ์ ์๋ก์ด ๊ธธ์ ์ด์ด์. ์ผ์์์ ๋ ๋์ ํ์ต ํจ์จ๊ณผ ์ ์ ๊ฑด๊ฐ์ ์ ์งํ๋ ๋ฐ ์ง์ ์ ์ธ ๋์์ด ๋ ๊ฑฐ๊ฑฐ๋ ์.
- Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ
๊ณต๊ฐ ์๋ช ๊ณผํ ๋ฐ์ดํฐ ํตํฉ ๋ถ์์ ์๋ก์ด ์งํ
["## ๊ณต๊ฐ ์๋ช ๊ณผํ ๋ฐ์ดํฐ์ ์๋ก์ด ์งํ","์ต๊ทผ ๊ณต๊ฐ ์๋ช ๊ณผํ ๋ฐ์ดํฐ์ ๋ถ์์ด ์ด๋ ค์์ ๊ฒช๊ณ ์์ด์. ๊ณต๊ฐ ์๋ช ๊ณผํ ๋ฐ์ดํฐ๋ ์๋ฌผ์ฒด ๋ด์ ๊ณต๊ฐ์ ๋ถํฌ๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ๋ถ์ํด์ผ ํด์. ํ์ง๋ง ์ด๋ฌํ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋ถ์ํ๊ธฐ ์ํ ๋ฐฉ๋ฒ์ด ๋ถ์กฑํ์ด์.","## ํ์ ์ ์ธ ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ฑ์ฅ","์ด๋ฌํ ์ด๋ ค์์ ํด๊ฒฐํ๊ธฐ ์ํด SpaMosaic์ด๋ผ๋ ์๋ก์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ด ๊ฐ๋ฐ๋์์ด์. SpaMosaic์ ๋์กฐ์ ํ์ต๊ณผ ๊ทธ๋ํ ์ ๊ฒฝ๋ง์ ์ด์ฉํ์ฌ ๊ณต๊ฐ ์๋ช ๊ณผํ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํตํฉๅๆํ ์ ์์ด์. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ ๋ ์ ํํ๊ณ ์์ธํ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ป์ ์ ์์ด์.","## ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ์ ์ ๋ง","SpaMosaic์ ๋ฑ์ฅ์ผ๋ก ๊ณต๊ฐ ์๋ช ๊ณผํ ์ฐ๊ตฌ์ ์๋ก์ด ๊ธฐํ๊ฐ ์ด๋ ธ์ด์. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ ๋ ์ ํํ๊ฒ ์๋ฌผ์ฒด์ ๊ณต๊ฐ์ ๋ถํฌ๋ฅผ ์ดํดํ๊ณ , ์๋ก์ด ์น๋ฃ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๊ฐ๋ฐํ ์ ์์ด์. ์ด๋ฌํ ๊ธฐ์ ์ ๋ฐ์ ์ ์ธ๋ฅ์ ๊ฑด๊ฐ๊ณผ ๋ณต์ง์ ํฌ๊ฒ ๊ธฐ์ฌํ ๊ฑฐ์์."]
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ณต๊ฐ ์๋ช ๊ณผํ ๋ฐ์ดํฐ์ ๋ถ์ ์ด๋ ค์์ ํด๊ฒฐํด์. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ ๋ ์ ํํ๊ฒ ์๋ฌผ์ฒด์ ๊ณต๊ฐ์ ๋ถํฌ๋ฅผ ์ดํดํ๊ณ , ์๋ก์ด ์น๋ฃ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๊ฐ๋ฐํ ์ ์์ด์. ์ด๋ฌํ ๊ธฐ์ ์ ๋ฐ์ ์ ์ธ๋ฅ์ ๊ฑด๊ฐ๊ณผ ๋ณต์ง์ ํฌ๊ฒ ๊ธฐ์ฌํ ๊ฑฐ๋ ์. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก๋ ์ฐ๋ฆฌ์ ์ผ์์ํ์ ๊ธ์ ์ ์ธ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น ๊ฑฐ์์.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ์ ์ ์ ์ํ์ ๋ณด๋ฌผ์ฐพ๊ธฐ, 'k-mer' ๊ธฐ์ ๋ก ๊ธฐํ ์ ํญ์ฑ ์๋ฌผ ๊ฐ๋ฐ ์๋น๊ธด๋ค
1. ์จ๊ฒจ์ง ์ ์ ๋ค์์ฑ์ ํผ์ฆ์ ๋ง์ถ๋ค ์ ์ธ๊ณ ์ ์ ์ ์ํ(Genebank)์๋ ํน๋ ํ ๊ฐ๋ญ์ด๋ ์ถ์๋ฅผ ๊ฒฌ๋์จ ์์ฒ ์ข ์ ์ผ์ ์๋ฌผ ์ ์ ์ ๋ณด๊ฐ ๋ณด๊ด๋์ด ์์ด์. ํ์ง๋ง ์ด ๋ฐฉ๋ํ ๋ฐ์ดํฐ ์์์ ์ค์ ๋ก ์๋ฌผ ๊ฐ๋์ ์ธ ์ ์๋ ๋๋ฆฝ์ ์ ์(Allele)๋ ํํ๋กํ์ (Haplotype)์ ์ฐพ์๋ด๋ ์ผ์ ๋ง์น ์ฌ๋ง์์ ๋ฐ๋ ์ฐพ๊ธฐ์ฒ๋ผ ์ด๋ ต๊ณ ์๊ฐ์ด ๋ง์ด ๊ฑธ๋ฆฌ๋ ์์ ์ด์์ฃ . 2. k-mer๊ฐ ํธ๋ ์ ์ ์ฒด ์ง๋์ ๋น๋ฐ ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ณต์กํ ์ ์ ์ฒด ์ ์ฒด๋ฅผ ํด๋ ํ๋ ๋์ , ์งง์ ์์ด ์กฐ๊ฐ์ธ 'k-mer' ๊ธฐ๋ฐ์ ๋ถ์๋ฒ์ ๋์ ํ์ด์. ์ด ๋ฐฉ์์ ์ ์ ์ฒด์ ํน์ง์ ์ธ ๋ถ๋ถ๋ค๋ง ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ค์บํ์ฌ ๋งคํํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ๊ธฐ์กด์ ๋ช ์ฃผ์ฉ ๊ฑธ๋ฆฌ๋ ์ ์ ์ฒด ๋น๊ต ์์ ์ ๋จ ๋ฉฐ์น ๋ง์ ๋๋ผ ์ ์๊ฒ ํด์ฃผ์๋ต๋๋ค. ๋๋ถ์ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ ์์ ์ด ์ํ๋ ํน์ฑ(๊ฐ๋ญ ์ ํญ์ฑ ๋ฑ)์ ๊ฐ์ง 'ํต์ฌ ์ปฌ๋ ์ '์ ์์ฃผ ์์ฝ๊ฒ ์ค๊ณํ ์ ์๊ฒ ๋์์ด์. 3. ๊ธฐํ ์๊ธฐ์ ๊ฐํ '์ํผ ์๋ฌผ'์ ํ์ ์ด๋ ๊ฒ ์ ๋ณ๋ ํต์ฌ ์ ์ ์์์ ์ค์ ์๋ฌผ ๊ต๋ฐฐ์ ์ ์ฉํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋๋ผ์ ์ด์. ๊ฐ๋ญ๊ณผ ๊ณ ์จ ๋ฑ ๊ทนํ์ ํ๊ฒฝ์์๋ ์ ๋ฒํฐ๋ ๊ธฐํ ์ ํญ์ฑ ํ์ข ๋ค์ด ํ์ํ๊ฑฐ๋ ์. ํนํ ์ด ๊ธฐ์ ๋ก ์ฐพ์๋ธ ์ ์ ์์๋ค์ ๊ธฐ์กด ํ์ข ๊ณผ ๊ฒฐํฉํ๊ธฐ๊ฐ ์ฌ์, ์ค์ ๋๊ฐ์์ ์๋ก์ด ์๋ฌผ์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋์ ํ ์ ์๋ค๋ ์ค์ง์ ์ธ ์ฅ์ ๊น์ง ๊ฐ์ถ๊ณ ์๋ต๋๋ค. 4. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ธ๊ณ ๋ชจ๋ ์ ์ ์ ์ํ์ด ํ๋์ '๋์งํธ ํ๋ซํผ'์ผ๋ก ์ฐ๊ฒฐ๋ ์ ์๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋ณด์ฌ์ฃผ์์ด์. k-mer ๊ธฐ๋ฐ์ ํ๋ซํผ์ด ๊ธ๋ก๋ฒ ํ์ค์ด ๋๋ค๋ฉด, ์ง๊ตฌ์ด ์ด๋์๋ ์ง์ญ ๊ธฐํ์ ๋ฑ ๋ง๋ ๋ง์ถคํ ์๋ฌผ์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๊ฐ๋ฐํ์ฌ ์๋ ์๋ณด ์๊ธฐ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๋ ๋ ๋ ํ ๋ฒํ๋ชฉ์ด ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ ๋๋ค.
๐ก ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ์ํ์ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ๋๋ฌด ๋ฐฉ๋ํด ์ ์ ํ์ํ ๋์ ํ์ฉํ์ง ๋ชปํ๋ ๋นํจ์จ์ ๋ฒฝ์ ํ๋ฌผ์์ด์. ๊ธฐํ ๋ณํ๋ก ์ธํด ์ํ๋ฐ๋ ์ฐ๋ฆฌ ์ํ์ ๊ฐ๋ญ๊ณผ ์ด์ ๊ฐํ ํผํผํ ์๋ฌผ๋ค์ ๋ ๋น ๋ฅด๊ณ ์ ๋ ดํ๊ฒ ์ฌ๋ฆด ์ ์๊ฒ ๋์ด, ๋ฏธ๋ ์๋ ๊ณต๊ธ์ ๋ํ ๊ฑฑ์ ์ ๋์ด์ค๋ค๋ ์ ์์ ํฐ ์๋ฏธ๊ฐ ์๊ฑฐ๋ ์.
Molecular biomedicine๐ค AI ์์ฝ๋ด ๋ชธ์ด ๋ฐ๋ก ์น๋ฃ์ ๊ณต์ฅ, โ์ฒด๋ด ์ง์ ์์ฑโ CAR ์น๋ฃ์ ์ ํ์
1. ์ธ์ฒด ๋ด๋ถ์์ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ๋ฅผ ์ง์ ๊ณ ์น๋ค ๊ทธ๋์ ์ ์น๋ฃ์ ํฌ๋ง์ด์๋ CAR-T ์น๋ฃ๋ ํ์์ ํ์ก์ ๋ฝ์ ์ธ๋ถ์์ ์ ์ ์๋ฅผ ์กฐ์ํ ๋ค ๋ค์ ๋ฃ์ด์ฃผ๋ ๋ณต์กํ ๊ณผ์ ์ ๊ฑฐ์ณ์ผ ํ์ด์. ์ด ๋ฐฉ์์ ๋น์ฉ์ด ๋งค์ฐ ๋น์ธ๊ณ ์๊ฐ์ด ์ค๋ ๊ฑธ๋ฆฐ๋ค๋ ๋จ์ ์ด ์์์ฃ . ํ์ง๋ง ์ต๊ทผ ๊ณผํ์๋ค์ ํ์์ ๋ชธ ์์์ ์ง์ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ๋ฅผ ํธ์งํด ์์ธํฌ ์ ๊ฒฉ์๋ก ๋ฐ๊พธ๋ '์ฒด๋ด ์ง์ ์์ฑ(In vivo CAR)' ๊ธฐ์ ์ ๋ฐ์ฐจ๋ฅผ ๊ฐํ๊ณ ์๋ต๋๋ค. 2. ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๋๋ ธ์ ์, ์์ธํฌ๋ฅผ ๋ซ๋ ์ ๋ฐ ๋ฐฐ๋ฌ๋ถ ์ธํฌ๋ฅผ ์ง์ ๊ณ ์น๊ธฐ ์ํด ๋ ํฐ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(Lentiviral)๋ ์๋ฐ๋ ธ์ฐ๊ด๋ฐ์ด๋ฌ์ค(AAV) ๊ฐ์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ๋ ๋ฌผ๋ก , ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์(LNP) ๊ฐ์ ๋น๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฐฐ๋ฌ ๊ธฐ์ ์ด ๋์์ ์งํํ๊ณ ์์ด์. ์ด ๊ธฐ์ ๋ค์ ํ์ก์์ ์ก๋ CAR-T, ๊ณ ํ์์ ๊ฐํ CAR-NK, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ข ์ ์กฐ์ง ๋ด๋ถ์์ ๋ฉด์ญ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ์ฌ๊ตฌ์ฑํ๋ CAR-M(๋์์ธํฌ)์ ์ํฉ์ ๋ง์ถฐ ์ ์ฌ์ ์์ ๋ง๋ค์ด๋ด๋ฉฐ ์ข ์์ ๋จ๋จํ ๋ฐฉ์ด๋ฒฝ์ ๋ซ๊ณ ์๋ต๋๋ค. 3. AI์ ์ค๋งํธ ์์คํ ์ด ๋ง๋๋ 'ํฉ์ฑ ๋ฉด์ญ' ๋จ์ํ ์ ์ ์๋ฅผ ๋ฃ๋ ์์ค์ ๋์ด, ์ด์ ๋ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ(AI)์ด ํ์ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ์ค๊ณํ๊ณ '์ํ RNA(circular RNA)' ๊ฐ์ ์ค๋งํธ ์ ๋ฌ ์์คํ ์ ํ์ฉํ๊ธฐ ์์ํ์ด์. ์ฌ๋ฌ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ๊ฐ ํ์ ์ด๋ฃจ์ด ์์ธํฌ๋ฅผ ๊ณต๊ฒฉํ๋๋ก ์ค๊ณํ๋ 'ํฉ์ฑ ๋ฉด์ญ ์์คํ '์ด ํ์คํ๋๊ณ ์๋ ๊ฒ์ด์ฃ . ์ด๋ ๋จ์ผ ์ธํฌ๋ก๋ ๊ณต๋ตํ๊ธฐ ํ๋ค์๋ ๋ณต์กํ ์ ํ๊ฒฝ๋ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ ์ดํ ์ ์๋ ์๋ก์ด ๋ฌด๊ธฐ๊ฐ ๋ ๊ฑฐ์์. 4. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ์ด ๊ธฐ์ ์ด ์์ฉํ๋๋ฉด ๋ณต์กํ ์ ์กฐ ์์ค ์์ด๋ ๋ณ์์์ ์ฆ์์ผ๋ก ๋ง์ถคํ ๋ฉด์ญ ์น๋ฃ๋ฅผ ๋ฐ์ ์ ์๋ ์๋๊ฐ ์ด๋ฆด ๊ฑฐ์์. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก๋ ์์ ๋น๋กฏํ ์๋ง์ ๋์น์ฑ ์งํ์ ์ง๊ธ๋ณด๋ค ํจ์ฌ ์ ๋ ดํ๊ณ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์น๋ฃํ ์ ์๊ฒ ๋์ด, ์ ์ธ๊ณ ์ ํ์๋ค์๊ฒ ์ค์ง์ ์ธ '์์น์ ๊ธฐํ'๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ ์ ํ์ ์ด ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ํ์์ ๋ชธ ๋ฐ์์ ์ธํฌ๋ฅผ ํค์์ผ ํ๋ ๋ฒ๊ฑฐ๋กญ๊ณ ๊ฐ๋น์ผ ๊ณผ์ ์ ์๋ตํ๊ณ ๋ชธ์์์ ๋ฐ๋ก ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ๋ง๋ค ์ ์๊ฒ ํด์ค์. ์ด๋ ์น๋ฃ๋น ๋ถ๋ด์ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์ค์ด๊ณ ์น๋ฃ ์๋๋ฅผ ๋์ฌ, ๋๊ตฌ๋ ์ ๋ ์์ ํ๊ฒ ์์ ๊ทน๋ณตํ ์ ์๋ ์ธ์์ ์๋น๊ฒจ์ค๋ค๋ ์ ์์ ์ ๋ง ์์คํ ์ง๋ณด๊ฑฐ๋ ์.
Cell death & disease๐ค AI ์์ฝDEFB1, ํ์ ์ ์ฑ์ฅ์ ์๋ก์ด ๋์ธ์ผ๋ก ๋ฐํ์ ธ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ๊ธฐ๋
1. ์จ์ ์ , DEFB1์ ์ฐพ์์ ํ์ ์(Lung adenocarcinoma)์ ์ ์ธ๊ณ ์ ์ฌ๋ง ์์ธ ์ค ํฐ ๋น์ค์ ์ฐจ์งํ๊ณ ์์ด, ์์ ํค์ฐ๋ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์์ธ์ ์ฐพ๋ ๊ฒ์ด ๋งค์ฐ ์ค์ํด์. ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ์ ๋ค๋ง์ผ๋ก๋ ์์ธํฌ์ ๋์ง๊ธด ์ฆ์๊ณผ ์ ์ด๋ฅผ ์์ ํ ๋ง๊ธฐ์ ํ๊ณ๊ฐ ์์์ฃ . ์ฐ๊ตฌํ์ ์์ธํฌ ์ฑ์ฅ์ ํต์ฌ '๋๋ผ์ด๋ฒ'๋ฅผ ์ฐพ๊ธฐ ์ํด ์ ์ฅ ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ๋ฑ๋ฑ์ด ํ๋ CRISPR ์คํฌ๋ฆฌ๋์ด๋ผ๋ ๋๊ท๋ชจ ํ์์ ์์ํ๋ต๋๋ค. 2. ๋น ๋ฐ์ดํฐ๋ก ์ ์ฆํ ์์ธํฌ์ ํต์ฌ ๋๋ผ์ด๋ฒ ์คํ์ค ์ฐ๊ตฌ์ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ๋ณํํ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๊ฒฐ๊ณผ, DEFB1์ด๋ผ๋ ์ ์ ์๊ฐ ํ์ ์์ ์ฑ์ฅ์ ์ด์งํ๋ ์ฃผ๋ฒ์ผ๋ก ์ง๋ชฉ๋์์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์์ฒ ๋ช ์ ํ์ ๋ฐ์ดํฐ(TCGA, GEO)์ ๋จ์ผ์ธํฌ ๋ถ์ ๊ธฐ์ ์ ์ด๋์ํด, DEFB1์ด ์์ธํฌ์์ ์ ๋ ๋๊ฒ ๋ํ๋๋ฉฐ ํ์์ ์์กด์จ์ ๋จ์ด๋จ๋ฆฌ๋ ๊ฒฐ์ ์ ์์ธ์์ ๊ณผํ์ ์ผ๋ก ์ ์ฆํด๋์ด์. 3. ์ด์ค ๊ณต๋ต ๋ฉ์ปค๋์ฆ: ์ ์ด ์ ๋์ ๋ฉด์ญ ๊ต๋ DEFB1์ด ์์ ํค์ฐ๋ ๋ฐฉ์์ ๋งค์ฐ ์น๋ช ์ ์ด์์ด์. ๋จผ์ Periplakin(PPL) ๋จ๋ฐฑ์ง๊ณผ ๊ฒฐํฉํด ์์ธํฌ๊ฐ ์ฃผ๋ณ์ผ๋ก ํผ์ ธ๋๊ฐ๋ '์ํผ-์ค๊ฐ์ฝ ์ ์ด(EMT)'๋ฅผ ์ ๋ํด์. ๋์์ MIF์ ๊ฒฐํฉํด ๋ฉด์ญ ์ธํฌ๋ค์ด ์์ธํฌ๋ฅผ ๊ณต๊ฒฉํ๋ ๋์ ์คํ๋ ค ๋ณดํธํ๊ฒ ๋ง๋๋ 'M2 ๋์์ธํฌ ํธํฅ'์ ์ด์งํ์ฃ . ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด๋ฅผ ๋ง๊ธฐ ์ํด mAb-5๋ผ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ๋จํด๋ก ํญ์ฒด๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํด ์ข ์ ์ฑ์ฅ์ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ต์ ํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. 4. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์น๋ฃ๊ฐ ๊น๋ค๋ก์ ๋ ํ์ ์ ํ์๋ค์๊ฒ DEFB1์ด๋ผ๋ ๋ช ํํ ํ์ ์ ์ ์ํ๋ค๋ ์ ์์ ์๋ฏธ๊ฐ ์ปค์. ํนํ ์ฐ๊ตฌํ์ด ๊ฐ๋ฐํ ํญ์ฒด ์น๋ฃ์ ๊ฐ ๋ฐ์ด๋ ์์ ์ฑ๊ณผ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์ฌ์ค ๋งํผ, ๋จธ์ง์์ ์ค์ ์์ ์ํ์ ํตํด ํ์ ์ ํ์๋ค์๊ฒ ์๋ก์ด ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ์ต์ ์ด ์ ๊ณต๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ์ ์ธ๊ณ ์ฌ๋ง๋ฅ 1์์ธ ํ์์ ์๋ก์ด ์์ธ ์ ์ ์๋ฅผ ์ฐพ์๋ด๊ณ , ์ด๋ฅผ ์ง์ ๋ฌด๋ ฅํํ ์ ์๋ ํญ์ฒด๊น์ง ๊ฐ๋ฐํ์ด์. ํญ์์ ๋ด์ฑ์ด๋ ์ ์ด๋ก ๊ณ ํต๋ฐ๋ ํ์๋ค์ด ์์ ์ ์ ์ ์ ํน์ฑ์ ๋ง๋ ์ ๋ฐ ์น๋ฃ๋ฅผ ๋ฐ์์ผ๋ก์จ, ์ฌ๋ํ๋ ๊ฐ์กฑ ๊ณ์์ ๋ ๊ฑด๊ฐํ๊ณ ์ค๋ ๋จธ๋ฌผ ์ ์๊ฒ ๋๊ฑฐ๋ ์.
- Vaccine๐ค AI ์์ฝ
mRNA ๋ถ์คํฐ, ๋ณ์ด ์ฝ๋ก๋๋ ๊ฐ๋ ฅ ๋ฐฉ์ดโฆ์ฐ๋ นยท๊ฐ์ผ ์๊ด์์ด ํจ๊ณผ ์ง์
๋ณ์ด ์ฝ๋น๋, ๋ฐฑ์ ๋ณดํธ์ ์๋ก์ด ๋์ ์ต๊ทผ ๋ณ์ด์ฃผ(variant)์ธ XBB์ BA.5๊ฐ ํ์ฐ๋๋ฉด์ ๊ธฐ์กด ๋ฐฑ์ ์ ๋ณดํธ๋ ฅ์ด ์ฝํ๋ ์ํ์ด ์ปค์ก์ด์. ํนํ 3ํ ์ ์ข ๊น์ง ๋ฐ์ ์ฌ๋๋ค์๊ฒ๋ ์ถ๊ฐ ๋ถ์คํฐ๊ฐ ํ์ํ์ฃ . mRNA ๋ถ์คํฐ, ์คํํญ์ฒด์ ACE2-RBD ๊ฒฐํฉ ์ต์ ์์ ์๋์ ์ธ ์ฐ์ ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ฏธ์ธ์คํ์ํ(microneutralization assay)๊ณผ ACE2-RBD ๊ฒฐํฉ ์ต์ (ACE2-RBD binding inhibition) ๋ถ์์ ํตํด mRNA ๋ฐฑ์ (mRNA vaccine)๊ณผ ๋ถํ์ฑํ ๋ฐฑ์ (inactivated vaccine)์ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ๋น๊ตํ์ด์. mRNA ๋ถ์คํฐ๋ ์๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๋ณ์ด์ฃผ ๋ชจ๋์ ๋ํด ์คํํญ์ฒด(Neutralizing antibody) ์์น๊ฐ ๋๊ณ , ์ต์ ํจ๊ณผ๋ ์ผ๊ด๋์ด์. ๋ํ ๊ฐ์ผ ํ์๋ mRNA ๋ฐฑ์ ๋ฉด์ญ์ ๋ ํฌ๊ฒ ์์น ๋ํ ๊ฐ์ผ์ด ๋ฐ์ํ ์ฐธ๊ฐ์๋ค์ ์ถ์ ํ์ ๋, mRNA ๋ฐฑ์ ์ ๋ง์ ์ฌ๋๋ค์ ๊ฐ์ผ ํ ์คํํญ์ฒด๊ฐ ํฌ๊ฒ ํญ์ฆํ๊ณ ์ค๋ ์ง์๋์ด์. ๋ฐ๋ฉด ๋ถํ์ฑํ ๋ฐฑ์ ๊ทธ๋ฃน์ ์์น ํญ์ด ์๊ณ ์ ์ง ๊ธฐ๊ฐ๋ ์งง์์ด์. ์์ผ๋ก์ ๋ฉด์ญ ์ ๋ต, ์ฐ๋ น ๊ตฌ๋ถ ์์ด ๋ง์ถคํ ๋ถ์คํฐ๊ฐ ํ์ ์ฐ๋ น๋๋ณ ์ฐจ์ด๋ฅผ ์ดํด๋ณด๋, 60์ธ ์ด์์์๋ mRNA ๋ถ์คํฐ์ ํจ๊ณผ๊ฐ ๋๋ ทํ์ด์. ๋ฐ๋ผ์ ์ฐ๋ น์ ๊ด๊ณ์์ด mRNA ๊ธฐ๋ฐ ๋ง์ถคํ ๋ถ์คํฐ๊ฐ ์ฅ๊ธฐ์ ์ธ ์ฝ๋ก๋19 ๋ฐฉ์ด์ ํต์ฌ์ด ๋ ์ ๋ง์ด์์.
๐ก ๋ณ์ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๊ฐ ๊ณ์ ๋ํ๋๋ฉด์ ๊ธฐ์กด ๋ฐฑ์ ๋ง์ผ๋ก๋ ์ถฉ๋ถํ ๋ณดํธ๋ฅผ ๋ฐ๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ์ํฉ์ ํด๊ฒฐํ์ด์. ์ด ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์ฐ๋ฆฌ ๋ชจ๋๊ฐ ๋ ์ค๋, ๋ ์์ ํ๊ฒ ์ผ์์ํ์ ์ด์ด๊ฐ ์ ์๊ฒ ๋์์ฃผ๊ฑฐ๋ ์.
- PNAS๐ค AI ์์ฝ
Hyperactive Rac๊ฐ CAR-M ์น๋ฃ ํจ๋ฅ์ ๊ธ๊ฒฉํ ๋์ด์ฌ๋ฆฌ๋ค
์์ธํฌ ์ฌ๋ฅ์ ์๋ก์ด ๋๊ด CAR-M(ํค๋ฉ๋ผ ํญ์ ์์ฉ์ฒด ๋์์ธํฌ)์ ์์ธํฌ๋ฅผ ์ก์๋จน๋ ํ์ ์ ์ธ ๋ฉด์ญ์น๋ฃ์ง๋ง, ์ค์ ํ์์์๋ ์ถฉ๋ถํ ์ด๊ท ๋ ฅ์ ๋ฐํํ์ง ๋ชปํ๋ ํ๊ณ๊ฐ ์์์ด์. ํนํ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ด ๋์์ธํฌ์ ํฌ์ ๋ฅ๋ ฅ์ ์ต์ ํ๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๋ง์์ฃ . Rac ๊ณผ๋คํ์ฑ, CAR-M์ ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๊ฐํ ์ฐ๊ตฌํ์ Rac ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ธ์์ ์ผ๋ก ๊ณผํ์ฑํ์ํค๋ ์ ์ ์๋ฅผ CAR-M์ ์ฝ์ ํ์ด์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, ๋์์ธํฌ๊ฐ ์์ธํฌ๋ฅผ ํจ์ฌ ๋น ๋ฅด๊ณ ๊ฐ๋ ฅํ๊ฒ ์ผํค๋ ํ์์ด ๊ด์ฐฐ๋๊ณ , ์ด๋ ๊ธฐ์กด ํฌ์ ํจ์จ์ ๋ ๋ฐฐ ์ด์ ๋์ด์ฌ๋ ธ์ด์. ์น๋ช ์ ์ธ ํธ๋ก๊ณ ์์ค, ์์กด์ ๊ฐ๋ฅด๋ ๊ฒฝ๊ณ Rac ๊ณผ์ฐํ์ฑ์ 'ํธ๋ก๊ณ ์์ค'๋ผ๋ ํ์์ ์๋ธ๋ฆฌ์ผ์์ ์น๋ช ์ ์ผ๋ก ์ ํ์์ผฐ์ด์. Rac ๊ณผ๋คํ์ฑ์ 'ํธ๋ก๊ณ ์์ค'๋ผ๋ ํ์์ ์๋ธ๋ฆฌ์ผ์์ ์น๋ช ์ ์ผ๋ก ์ ํ์์ผฐ์ด์. ์ฆ, ์ด์ ์ ์์ธํฌ๊ฐ ์ด์๋จ๋ ๋ฏธ์ธํ ํฌ์ ๊ณผ์ ์ด ์ด์ ๋ ์ฆ๊ฐ์ ์ธ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ์์ ์ผ์ผํค๋ ์์ค์ผ๋ก ๋ฐ๋์๋ต๋๋ค. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ์ด ๊ธฐ์ ์ด ์์์ ์ ์ฉ๋๋ฉด,๋์ด๋์น์ฑ ์ข ์ ์น๋ฃ์ ์๋ก์ด ๋ํ๊ตฌ๋ฅผ ์ ๊ณตํ ์ ์์ ๊ฑฐ์์.
๐ก ์ ์น๋ฃ์์ ์ข ์์ ์์ ํ ์ ๊ฑฐํ์ง์ง ๋ชปํ๋ ๊ฒ์ด ํฐ ๋ฌธ์ ์์ด์. ์์ธํฌ๋ฅผ ๋ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ ๊ฑฐํ ์ ์๊ฒ ๋์ด, ํ์๋ค์ ๋ ํจ๊ณผ์ ์ธ ๋ฉด์ญ์น๋ฃ๋ฅผ ๋ฐ์ ์ ์๊ฒ ๋ ๊ฑฐ์์.
- Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝ
Optogenetics ํนํ, ๋น์ผ๋ก ์ธํฌ๋ฅผ ์ ๋ฐ ์ ์ดํ๋ ์๋ก์ด ์ฅ
๋ฐฐ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ ๊ณผ์ ๊ด์ผ๋ก ์ธํฌ ํ๋์ ์กฐ์ ํ๋ ค๋ ์๋๋ ์ค๋๋์ง๋ง, ์ค์ ์์ยท์ฐ๊ตฌ ํ์ฅ์ ์ ์ฉํ๊ธฐ์ ์ ํ๋์ ์์ ์ฑ์ด ๋ถ์กฑํ์ด์. ํนํ ๋ค์ํ ์ธํฌ ์ ํ์ ๋ง๋ ํ์ฅ์ ์ฐพ๋ ๊ฒ์ด ํฐ ๋๊ด์ด์์ฃ . ํ์ ์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ๊ณผ ๋ฐ๊ฒฌ ์ต๊ทผ ํนํ๋ ๊ด์ฌ์ ์ ๋๋ ธ๊ดํ ์์๋ฅผ ๊ฒฐํฉํด, ํน์ ํ์ฅ๋ง์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ ๋ฌํ๋๋ก ์ค๊ณํ์ด์. ์ด ๋๋ถ์ ๋ชฉํ ์ธํฌ๋ง์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒ ์ผ๊ณ ๋๋ ๊ฒ์ด ๊ฐ๋ฅํด์ก๊ณ , ์ค์๊ฐ ํผ๋๋ฐฑ ๋ฃจํ๊น์ง ๊ตฌํํ๋ต๋๋ค. ๊ธฐ์ ์ ํ๊ธ ํจ๊ณผ ์ด ์์คํ ์ ์ ๊ฒฝ ๊ณผํ ์คํ์ ๋ฌผ๋ก , ์ธ๊ณต ์ฅ๊ธฐ์ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ ์กฐ์ ์๋ ๋ฐ๋ก ์ ์ฉ๋ ์ ์์ด์. ๋๋ถ์ ๋ณต์กํ ์งํ ๋ชจ๋ธ์ ๋ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ฌํํ๊ณ , ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ์ ๋ต์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ํ ์คํธํ ์ ์๊ฒ ๋์์ด์. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ๋น ๊ธฐ๋ฐ ์ธํฌ ์ ์ด๊ฐ ์์ฉํ๋๋ฉด, ์ฝ๋ฌผ ๋ถ์์ฉ์ ์ต์ํํ๊ณ ๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ๊ฐ ์ผ์ํ๋ ๊ฑฐ์์. ์ฐ๋ฆฌ๋ ์ด์ ๋น์ ์ด์ฉํด ๋ชธ์์ ์ง์ ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ๋ ์๋๋ฅผ ๋ง์ดํ๊ฒ ๋ฉ๋๋ค.
๐ก ๋น์ผ๋ก ์ธํฌ๋ฅผ ์ ํํ ์ ์ดํ ์ ์์ด์ ์น๋ฃ์ ์ฐ๊ตฌ์ ํ๊ณ๊ฐ ์์์ด์. ์ด์ ๋ ๋ ์์ ํ๊ณ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ์๋ฃจ์ ์ ๊ธฐ๋ํ ์ ์๊ฑฐ๋ ์.
- bioRxiv : the preprint server for biology๐ค AI ์์ฝ
์ํผ์ ๋ ํธ์ง์ผ๋ก ํ์ํ ์ต์ , ํ ๋ฒ์ ์น๋ฃ๋ก ์ฅ๊ธฐ ํ์ ์๋ฐฉ
ํ์ ์ ๊ทธ๋ฆผ์์ ์๋ก์ด ํฌ๋ง ํ์ ์ ์ฌํ๊ดยท๋ํ๊ด ์งํ์ ์ฃผ์ ์์ธ์ธ๋ฐ, ํ์ํ์ด ๊ณ์ํด์ ์์ฑ๋๋ ๊ฒ์ด ํฐ ๋ฌธ์ ์์. ๊ธฐ์กด ์ฝ๋ฌผ์ ์ผ์์ ์ธ ์ต์ ์ ์ ๊ทธ์ณ ์ฅ๊ธฐ ์๋ฐฉ์ด ์ด๋ ค์ ์ฃ . ์ํผ์ ๋ ํธ์ง, HSC๋ฅผ ์๊ตฌ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ์ฐ๊ตฌํ์ RNA ํํ์ DNA ๋ฉํธํ ํธ์ง๊ธฐ๋ฅผ HSC์ ์ ๋ฌํด, ํน์ ์ ์ ์๋ฅผ ์ง์์ ์ผ๋ก ์นจ๋ฌต์์ผฐ์ด์. ์ด ์นจ๋ฌต์ ์ธํฌ๊ฐ ์ค์ค๋ก ๋ณต์ ํ๊ณ ํ์ํ์ผ๋ก ๋ถํํด๋ ์ ์ง๋์ด์. ๋๋๋ฆด ์ ์๋ ์ ๋ ์ค์์น ํนํ, ๊ฐ์ ํธ์ง๊ธฐ๋ฅผ ์ด์ฉํด ๋ชฉํ ๋ถ์์ ๋ฉํธ์ ๋ค์ ์ ๊ฑฐํ๋ฉด ์ ์ ์๊ฐ ๋ค์ ํ์ฑํ๋ผ์. ๋ฐ๋ผ์ ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๋ฅผ๋ฅผ ๋๊ณ ์ผค ์ ์๋ ๊ฐ์ญ์ฑ์ด ํ๋ณด๋์ฃ . ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ์ด ๊ธฐ์ ์ด ์์์ ์ ์ฉ๋๋ฉด ํ ๋ฒ์ ์ธํฌ ์น๋ฃ๋ก ํ์ ํ์ ์ํ์ ๋ฎ์ถ ์ ์์ ๊ฑฐ์์. ๋ง์ถคํ ์ํผ์ ๋ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ด ํ์ก ์งํ ์๋ฐฉ์ ์ ์ฅ์ ์ด๊ฒ ๋ ๊ฒ๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ํ์ ๋ฐ์์ ์ผ์ผํค๋ ํ์ํ ๊ณผ๋ค ํ์ฑํ๋ฅผ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ์ต์ํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด ๋ถ์กฑํ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํด์. ํ ๋ฒ์ ์ธํฌ ์น๋ฃ๋ง์ผ๋ก ์ฅ๊ธฐ์ ์ธ ํ์ ์๋ฐฉ์ด ๊ฐ๋ฅํด์ ธ์ ์ฐ๋ฆฌ ์ผ์์์ ์ฌ๊ทผ๊ฒฝ์ยท๋์กธ์ค ์ํ์ ํฌ๊ฒ ๋ฎ์ถ ์ ์๊ฑฐ๋ ์.
- Annals of biomedical engineering๐ค AI ์์ฝ
CRISPR ์ํผ๊ฒ๋ ํธ์ง, ๋ฌด๋ฆยทํฑ ๊ด์ ํต์ฆ ๊ฐ์์ ์ฑ๊ณต
OA ํต์ฆ์ ์จ์ก, ์ผ์ฆ์ฑ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ OA ํ์๋ค์ ๊ด์ ํต์ ์ผ์ฆ์ฑ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ์ด TMJ์ ๋ฌด๋ฆ์ ์ง๋ฐฐํ๋ ์ ๊ฒฝ์ ๊ณผ๋ฏผํ๊ฒ ๋ง๋ค๋ฉด์ ์์๋ผ์. ๊ทธ๋ฐ๋ฐ ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ๋ ์ฆ์ ์ํ์ ๊ทธ์น ๋ฟ ๊ทผ๋ณธ ์์ธ์ ์ก์ง ๋ชปํ์ฃ . CRISPR-dCas9-KRAB๋ก IL1R1 ์ต์ , ๊ฐ๊ฐ ํ๋ณต ์ฐ๊ตฌํ์ IL1R1์ ํ์ ์ผ๋ก ํ๋ CRISPR epigenome editing ๋ฒกํฐ๋ฅผ ๋ง๋ ๋ค, ๋ํด ๋ฐ ์ผ์ฐจ์ ๊ฒฝ์ ๋ด๋ฐ์ ์ ๋ฌํ์ด์. IL-1โ์ OA ์ฐ๊ณจ์ ๋ ธ์ถ๋ ๋ด๋ฐ์ ์ด ์๊ทน์ ๊ณผ๋ํ ์นผ์ ์ ํธ๋ฅผ ๋ณด์์ง๋ง, DRG ๋ด๋ฐ์ ํธ์ง ํ ์ ์ ์์ค์ผ๋ก ํ๋ณต๋๊ณ TG ๋ด๋ฐ๋ ์ต๋ ๋ฐ์์ด ๊ฐ์ํ์ด์. TMJ ๊ฐ๊ฐ์ ์์ง ์์ ํ๋ณต๋์ง ์์ TG ๋ด๋ฐ์์๋ ๋ฏผ๊ฐํ๋ ์ธํฌ ๋น์จ์ด ์์ ํ ์ ์ํ๋์ง ์์๋๋ฐ,๋๋จธ์ง ์ธ์๊ฐ ์์ฉํ๋ค๋ ๋ป์ด์์. ๋ฐ๋ผ์ ํฅํ ๋ค์ค ํ์ ์ ๊ทผ์ด ํ์ํ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ ๋๋ค. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ์ด ๊ธฐ์ ์ด ์ธ๊ฐ ๋ฌด๋ฆยทํฑ ๊ด์ ํต์ฆ ์น๋ฃ์ ์ ์ฉ๋๋ค๋ฉด, ์ฝ๋ฌผ ๋ถ์์ฉ ์์ด ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ํต์ฆ ์ต์ ๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ ๊ฑฐ์์. ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ ์กฐ์ ์น๋ฃ๊ฐ ์ผ์ํ๋๋ฉด, OA ํ์์ ์ถ์ ์ง์ด ํฌ๊ฒ ํฅ์๋ ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก OA ํต์ฆ์ ์ผ์ฆ์ฑ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ์ด ์ ๊ฒฝ์ ๊ณผ๋ฏผํ๊ฒ ๋ง๋ค์ด ์ผ์ ์ํ์ ํฌ๊ฒ ์ ํํด์. ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๋ณด์ฌ์ค IL1R1 ์ต์ ๋ ์ฝ๋ฌผ ์์ด๋ ํต์ฆ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ์ค์ผ ์ ์์ด, ์ฐ๋ฆฌ ๋ชจ๋๊ฐ ๋ ํธ์ํ ์์ง์์ ๋๋ฆด ์ ์๊ฒ ํด์.
- Journal of genetics and genomics = Yi chuan xue bao๐ค AI ์์ฝ
์ํผ์ ๋ ํธ์ง์ผ๋ก ์ง๋ฐฉ ๊ฐ์์ ๋๋งฅ๊ฒฝํ ์ต์ , ์๋ก์ด ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์
๊ณ ์ฝ๋ ์คํ ๋กค, ์ฌ์ฅ๋ณ์ ์ํํ๋ค ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ธ๊ณ ์ฌ๋ง ์์ธ 1์์ธ ๋๋งฅ๊ฒฝํ์ฑ ์ฌํ๊ด์งํ์ ๊ทผ๋ณธ ์์ธ, ๊ณ ์ฝ๋ ์คํ ๋กค์ ์กฐ๋ช ํด์. ๊ธฐ์กด ์ฝ๋ฌผ์ ์ผ์์ ์ธ ํ์ค ์ง์ง ๊ฐ์์ ๋จธ๋ฌผ๋ฌ ์ฅ๊ธฐ์ ๊ด๋ฆฌ๊ฐ ์ด๋ ค์์. ์ํผ์ ๋ ํธ์ง, ๊ฐ์ธํฌ๋ฅผ ์์ํ ๋๋ค CRISPRoff ์์คํ ์ AAV์ ์ง๋ฐฉ ๋๋ ธ์ ์๋ก ์ ๋ฌํด ๊ฐ์์ Hmgcr ๋๋ Pcsk9 ์ ์ ์๋ฅผ ์ํผ์ ๋ ์์ค์์ ์ต์ ํ์ด์. DNA ์์ข ์์ด์ ๋ฐ๊พธ์ง ์์ผ๋ฉด์๋ ์ ์ ์ ๋ฐํ์์ ์ง์์ ์ผ๋ก ์ฐจ๋จํ์ฃ . ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ๊ณ ์ฝ๋ ์คํ ๋กค๋ก ์ธํ ์ฌํ๊ด ์งํ์ ์น๋ฃ์ ๊ด๋ฆฌ๊ฐ ์ด๋ ค์ด ํ์ค์ ์ธ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ์ด์. ์ผํ์ฑ ์น๋ฃ๋ก ํ์ค ์ง๋ฐฉ์ ๋ฎ์ถ ์ ์์ด ์ฐ๋ฆฌ ์ํ์ ํฐ ๊ฑด๊ฐ ์ด๋์ ์ค ๊ฑฐ๋ ์.
๐ก ๊ณ ์ฝ๋ ์คํ ๋กค๋ก ์ธํ ์ฌํ๊ด ์งํ์ ์น๋ฃ์ ๊ด๋ฆฌ๊ฐ ์ด๋ ค์ด ํ์ค์ ์ธ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ์ด์. ์ผํ์ฑ ์น๋ฃ๋ก ํ์ค ์ง๋ฐฉ์ ๋ฎ์ถ ์ ์์ด ์ฐ๋ฆฌ ์ํ์ ํฐ ๊ฑด๊ฐ ์ด๋์ ์ค ๊ฑฐ๋ ์.
- Scientific reports๐ค AI ์์ฝ
๋ฆฌํผ๋ ๋๋ ธ์ ์๋ก ์ ๋ฌ๋ ์ํ RNA ๋ฐฑ์ , ๊ฐ๋ ฅํ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์ ์ ๋
๋ฉด์ญ์ ๊นจ์ฐ๋ ์๋ก์ด ๋ฌด๊ธฐ circRNA๋ ๋ซํ ๊ณ ๋ฆฌ ๊ตฌ์กฐ๋ผ ํจ์์ ๊ฐํ์ง๋ง, ๊ธฐ์กด ๋ฐฑ์ ์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ถํด๋ผ ํจ๋ฅ์ด ๋จ์ด์ก์ด์. ๊ทธ๋์ ๊ณผํ์๋ค์ ๋ ์ค๋ ์ด์๋จ๋ ๋ฐฑ์ ์ด ํ์ํ์ฃ . ๋ฆฌํผ๋ ๋๋ ธ์ ์์ circRNA์ ๋ง๋จ ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ฆฌํผ๋ ๋๋ ธ์ ์๋ก circRNA๋ฅผ ํฌ์ฅํด ๋ง์ฐ์ค์ ํฌ์ฌํ์ด์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ์์ง์์ธํฌ๊ฐ ํ๋ฐํ ์ฑ์ํ๊ณ CD4โบ์ CD8โบ T์ธํฌ๊ฐ ๊ฐํ๊ฒ ๋ฐ์ํ์ด์. ์ธ๊ฐ ๋ง์ดํ์ก์ธํฌ์์๋ ๋์ผํ ๋ฉด์ญ ํ์ฑํ๊ฐ ํ์ธ๋์ด์. ์น๋ฃ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ํฅํ ๋ฐ๊ฑธ์ ์ด ํ๋ซํผ์ ์ ํญ์๋ง ๋ฃ์ด ๋ง์ถคํ ๋ฐฑ์ ์ ๋ง๋ค ์ ์๋ค๋ ์ฅ์ ์ด ์์ด์. ์์ผ๋ก ์์์ํ ๋จ๊ณ๋ก ๋์ด๊ฐ๋ฉด ์ค์ ํ์์๊ฒ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ์ต์ ์ ์ ๊ณตํ ์ ์์ ๊ฑฐ์์. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง circRNA ๊ธฐ๋ฐ ๋ฐฑ์ ์ด ์์ฉํ๋๋ฉด ์ ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ด ํฌ๊ฒ ๋ฐ๋ ๊ฒ์ด๊ณ , ์๋ฐฉ ๋ฐฑ์ ๊น์ง ํ์ฅ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์ปค์.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ธฐ์กด ๋ฐฑ์ ์ด ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ถํด๋ผ ์ถฉ๋ถํ ๋ฉด์ญ์ ๋ชป ์ผ์ผํค๋ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ์ด์. ์ฌ๋ฌ๋ถ์ด ์ ์๋ฐฉ์ด๋ ์น๋ฃ๋ฅผ ๋ ์์ ํ๊ณ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ ์ ์๊ฒ ๋ ๊ฑฐ์์.
- NPJ vaccines๐ค AI ์์ฝ
mRNA ๋ค์ค ํญ์ ๋ฐฑ์ , HSV ๊ฐ์ผ์ IFN-I ๊ฒฝ๋ก๋ก ๊ฐ๋ ฅ ์ฐจ๋จ
HSV ๋ฐฑ์ ์ ์ ์คํ ํ๊ณ์ ํ์์ฑ HSV1,2 ๊ฐ์ผ์ด ํํ์ง๋ง ์์ง ์น์ธ๋ ๋ฐฑ์ ์ด ์์ด์. ๊ธฐ์กด ์๋๋ค์ ๋ฉด์ญ ํํผ์ ๋ณ์ด ๋ฌธ์ ์ ๋ถ๋ชํ ์์ฃ . mRNA ๊ธฐ๋ฐ ๋ค์ค ๊ธ๋ฆฌ์ฝ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฐฑ์ ์ค๊ณ ์ฐ๊ตฌํ์ gD2 ๋จ์ผ, gD2-gC1, gD2-gE1 ์ธ ๊ฐ์ง mRNA ๋ฐฑ์ ์ ์ค๊ณํ์ด์. ๊ฐ๊ฐ์ ํต์ฌ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํ๋ฉด ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ฝ๋ฉํด ๋ฆฌํผ๋ ๋๋ ธ์ ์๋ก ์ ๋ฌํ์ฃ . ๋ง์ฐ์ค์ ํฌ์ฌํด ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ๋น๊ตํ์ด์. gD2-gE1 ๋ฐฑ์ ์ด IFN-I ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ํ์ฑํํด ํจ๊ณผ ์์น gD2-gE1 ๋ฐฑ์ ์ด ๊ฐ์ฅ ๊ฐํ ํญ์ฒด์ T์ธํฌ ๋ฐ์์ ์ผ์ผ์ผฐ๊ณ , HSV ๊ฐ์ผ ์ฐจ๋จ์จ๋ ์ต๊ณ ์์ด์. ๋ฉ์ปค๋์ฆ ๋ถ์์ IFN-I ์ ํธ๊ฐ ๊ฐํ๋ผ ์ ์ ๋ฉด์ญ์ ์์ด์ผ ํจ์ ๋ฐํ๋์ฃ . ์ฆ, ์ ์ฒ ๋ฉด์ญ์ด ๋ฐฑ์ ํจ๋ฅ์ ํฌ๊ฒ ๋์ด์ฌ๋ฆฐ ๊ฑฐ์์. ๋ฏธ๋ HSV ๋ฐฑ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์๋ก์ด ๊ธธ์ ์ ์ ์ด๋ฒ ๊ฒฐ๊ณผ๋ mRNA ๋ฐฑ์ ์ด ๋ณตํฉ ํญ์๊ณผ IFN-I ์กฐ์ ์์ ํตํด ๊ฐ๋ ฅํ ๋ณดํธ๋ฅผ๋ฅผ ์ ๊ณตํ ์ ์์์ ๋ณด์ฌ์ค์. ์์ผ๋ก ์์์ํ๊ณผ ์ธ๊ฐ ์ ์ฉ์ ํฅํด ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋์๊ฐ ์ ์๋ ๊ณผํ์ ๊ทผ๊ฑฐ๊ฐ ๋ง๋ จ๋์ด์.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ํ์ฌ ์น๋ฃ๋ฒ์ด ์๋ ๊ตฌ๊ฐยท์์๊ธฐ HSV ๊ฐ์ผ์ ์๋ฐฉํ ๋ฐฑ์ ์ด ์๋ค๋ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ์ด์. ์์ ํ๊ณ ํจ๊ณผ์ ์ธ mRNA ๋ฐฑ์ ์ด ์์ฉํ๋๋ฉด ์ฐ๋ฆฌ ์ผ์์์ HSV ๊ฐ์ผ ์ํ์ด ํฌ๊ฒ ๋ฎ์์ง๊ณ , ์ ์ผ๋ณ ๊ด๋ฆฌ๋ ํจ์ฌ ์ฌ์์ง ๊ฑฐ์์.
- Research square๐ค AI ์์ฝ
์ ์ ์ ํธ์ง ์ค๊ธฐ์ธํฌ, ํ ๋ฒ ์ฃผ์ฌ๋ก ์ง์ ํญ์ฒด ์์ฐ
๋ฐ๋ณต ํฌ์ฌ์ ํ๊ณ, ํ ๋ฒ์ผ๋ก ์ถฉ๋ถํ? ๋จ์ผ ์ฃผ์ฌ๋ก ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์งํด์ผ ํ๋ ํญ์ฒด ์ฝ๋ฌผ์ ํ์ฌ ๋งค๋ฒ ํฌ์ฌ๊ฐ ํ์ํด์. ๊ทธ๋์ ๋น์ฉ๊ณผ ํ์ ๋ถํธ์ด ํฌ๊ฒ ๋์ด๋์ฃ . ์ธํฌ ๊ธฐ๋ฐ ์น๋ฃ๊ฐ ์ด ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํ ์ ์์์ง ๊ธฐ๋๊ฐ ์ปค์. CRISPR๋ก HSPC์ ํญ๋์ฒด ์ค๊ณ ์ฝ์ ์ฐ๋ฆฌ๋ CRISPR/Cas9๊ณผ ๋ํ์ ํฉ ์๋ฆฌ(HDR)๋ฅผ๋ฅผ ์ด์ฉํด ์์ ํ ์ ์ ์ ์๋ฆฌ์ธ safe-harbor์ ํญ์ฒด ๋ฐํ ์นด์ธํธ๋ฅผ ์ ํํ ๋ผ์ ๋ฃ์์ด์. ์ด๋ ๊ฒ ํธ์ง๋ ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ์ ์ ๊ตฌ์ธํฌ๊ฐ B ์ธํฌ๋ก ๋ถํํ๋ฉด์ ๋จ์ผํด๋ก ํญ์ฒด๋ฅผ ๋ถ๋นํฉ๋๋ค. ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์์ ์ง์์ ์ธ ํญ์ฒด ์์ฐ ์ ์ฆ ํธ์ง๋ ๋ง์ฐ์ค HSPC๋ฅผ ๋ฉด์ญ ์ ์ ๋ง์ฐ์ค์ ์ด์ํ์ ๋, ํ์ฒญ ๋ด ํญ์ฒด ๋๋๊ฐ ์น๋ฃ ์์ค์ ๋ช ๋ฌ๊ฐ ์ ์งํ์ด์. ๋ํ ํญ์ฒด์ ๋ถ์์ ํ ๋๋ฉ์ธ์ ๋ถ์ฌ ์๋ถ์ ์ฝ๋ฌผ๋ก ๋ถ๋น๋์ ์กฐ์ ํ ์ ์์์ต๋๋ค. ๋ง์ถคํ ํ ๋ฒ ์ฃผ์ฌ ์น๋ฃ์ ๋ฏธ๋ ์ด ํ๋ซํผ์ ํ ๋ฒ์ ์ธํฌ ์ฃผ์ ๋ง์ผ๋ก ์ฅ๊ธฐ์ ์ธ ํญ์ฒด ์น๋ฃ๋ฅผ ์ ๊ณตํ ์ ์๋ ๊ธฐ๋ฐ์ด ๋ ๊ฑฐ์์. ๋ค์ํ ์งํ์ ๋ง๋ ํญ์ฒด๋ฅผ ์ ์ํ ์ ์ฉํ๊ณ , ํ์์ ๋ฐ๋ผ ์กฐ์ ํ ์ ์๋ ๋ชจ๋์ ์์คํ ์ด ๊ธฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ํ์ฌ ํญ์ฒด ์น๋ฃ๊ฐ ๋งค๋ฒ ์ฃผ์ฌํด์ผ ํ๋ ๋ถํธํจ๊ณผ ๋น์ฉ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํด์. ํ ๋ฒ์ ์ธํฌ ์ฃผ์ ๋ง๋ง์ผ๋ก ํ์ ํน์ ์ฅ๊ธฐ๊ฐ ํญ์ฒด๋ฅผ ์์ฐํ๊ฒ ๋๋ฉด ์ฐ๋ฆฌ ์ผ์์์ ์น๋ฃ ๋ถ๋ด์ด ํฌ๊ฒ ์ค์ด๋ค๊ฑฐ๋ ์.
- Frontiers in microbiology๐ค AI ์์ฝ
CRISPR์ ๊ทผ์ ์ธ์ ์์์ด ๊ฒฐํฉ๋ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ง ์น๋ฃ, MDRยทXDR ๊ท ์ ์ ํฌ๋ง
๋ค์ ๋ด์ฑ ๊ท ์ ์ํ, ํ์ง ์น๋ฃ์ ๋ถํ ์ต๊ทผ MDRยทXDR ์ธ๊ท ๊ฐ์ผ์ด ๊ธ์ฆํ๋ฉด์ ๊ธฐ์กด ํญ์์ ๋ง์ผ๋ก๋ ํ๊ณ๊ฐ ๋๋ฌ๋ฌ์ด์. ์ด๋ฐ ์ํฉ์์ ์์ฐ๊ณ์ ๋ฐํ ๋ฆฌ์คํ์ง๋ฅผ ํ๋ ์ํ์ ์ฌ๋์ ํ๋ ค๋ ์์ง์์ด ํ๊ธฐ๋ฅผ ๋ ๊ณ ์์ฃ . CRISPR๋ก ํ์ง ์์ฃผ ๋ฒ์์ ์ด์๋ ฅ ๋ง์ถค ์ค๊ณ ์ฐ๊ตฌํ์ CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ ํธ์ง์ผ๋ก ํ์ง์ ๊ฐ์ผ ๋์๊ณผ ์ฉํด ํจ์จ์ ์ ๋ฐ ์กฐ์ ํ์ด์. ์ด๋ฅผ ํตํด ํน์ ๋ด์ฑ ์ ์ ์๋ฅผ ์ง์ ํ๊น์ผ๋ก ํ๋ ํ์ง๋ฅผ ๋ง๋ค ์ ์์๊ณ , ๊ธฐ์กด ํ๊ธฐ๋ณด๋ค 10๋ฐฐ ์ด์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ธ๊ท ์๋ ์ ๊ฑฐํ๋ต๋๋ค. ๊ทผ์ ์ธ์ ๋ฐ์ด์ค์ด๋ฏธ์ง์ผ๋ก ์น๋ฃ ์งํ ์ค์๊ฐ ์ถ์ ๋ํ ํ์ง์ ๊ทผ์ ์ธ์ ํ๊ด ํ์ง๋ฅผ ๋ถ์ฐฉํด ์ฒด๋ด์์์ ์ด๋๊ณผ ๊ฐ์ผ ๊ณผ์ ์ ๋์ ๋ณด์ด๊ฒ ํ์ด์. ์ด ๋๋ถ์ ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๋ชจ๋ํฐ๋งํ๋ฉด์ ์ฉ๋๊ณผ ํฌ์ฌ ์์ ์ ์ต์ ํํ ์ ์์์ฃ . ๋ฏธ๋ ์ ๋ง: ์ ๋ฐ ํ์ง ์น๋ฃ๊ฐ ์ผ์์ด ๋ ๊น ์์ผ๋ก๋ ์ด๋ฐ CRISPR-ํ์ง์ ์ด๋ฏธ์ง ๊ธฐ์ ์ ๊ฒฐํฉํด ๋ง์ถคํ ํญ๊ท ์ ํ๋ซํผ์ ์์ฉํํ๋ ๊ฒ์ด ๋ชฉํ์์. ํ์ ๊ฐ๊ฐ์ธ์ ๋ฏธ์๋ฌผ ๊ตฐ์ง์ ๋ง์ถ '์ค๋งํธ ํ์ง'๊ฐ ์ผ์์ ์ธ ์ฒ๋ฐฉ์ด ๋ ๋ ์ด ๋จธ์ง์์๊ฑฐ๋ ์.
๐ก ๋ค์ ๋ด์ฑ ์ธ๊ท ๊ฐ์ผ์ ๊ธฐ์กด ํญ์์ ๋ก๋ ์น๋ฃ๊ฐ ์ด๋ ค์ด ์ง์ง ์๊ธฐ์์. ์ด ์๋ก์ด ํ์ง ์น๋ฃ๊ฐ ์ผ์์ ์ ์ฉ๋๋ฉด, ์ฐ๋ฆฌ ๋ชจ๋๊ฐ ๊ฐ์ผ ์ํ์์ ๋ ์์ ํด์ง ์ ์๊ฑฐ๋ ์.
- Molecular therapy. Oncology๐ค AI ์์ฝ
CRISPRโCas13d, ๋ ์์ ์์ ์ ํํ ์ ๊ฑฐํ๋ค
๋์ ๋คํ๋ ์์ ํ์ค ์ ๋ฆฌ์ฒด ํ์์ข ์ ์ฑ์ธ ๋์ ์ค ๊ฐ์ฅ ํํ์ง๋ง, ์์ ๊ณผ ๋ฐฉ์ฌ์ ์น๋ฃ ์ธ์ ํจ๊ณผ์ ์ธ ์น๋ฃ๋ฒ์ด ๊ฑฐ์ ์์ด์. 50๋ ๋๊ฒ ์์กด์จ์ด ์ ์ฒด๋ผ ํ์์ ๊ฐ์กฑ์๊ฒ ํฐ ์ ๋ง์ ์๊ฒจ์คฌ์ฃ . CRISPRโCas13d, ์ ์ธํฌ๋ฅผ ์ฐพ์๋ด๋ค ์ฐ๊ตฌํ์ ๊ณต๊ฐ๋ ์ ์ ์ ๋ฐํ๊ณผ CRISPR ๋ ธํฌ์์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๊ผผ๊ผผํ ๋ถ์ํด, ํ์์ข ์๋ง ํน์ด์ ์ผ๋ก ๋ฐํ๋๋ RNA ํ์ ์ ์ฐพ์๋์ด์. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ Cas13d ๊ฐ์ด๋ RNA๋ฅผ ์ค๊ณํด, ์ด ํ์ ์ ์ ํํ ํ๊ดดํ๋๋ก ํ์ต๋๋ค. ๋์ ๋ณด์ด๋ ์น๋ฃ ํจ๊ณผ AAV ๋ฒกํฐ๋ก Cas13d ์์คํ ์ ๋ ์์ ์ ๋ฌํ๋๋, ์์ธํฌ๋ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ฌ๋ฉธํ๊ณ ์ ์ ์ธํฌ๋ ๊ฑฐ์ ์์๋์ง ์์์ด์. ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์์๋ ์ข ์์ด ํ์ ํ ๊ฐ์ํ๊ณ , ๋ถ์์ฉ์ ์ต์ ์์ค์ ๊ทธ์ณค์ต๋๋ค. ์์ผ๋ก์ ๋ณํ์ ๊ธฐ๋ ์ด ๊ธฐ์ ์ด ์ธ๊ฐ์๊ฒ ์ ์ฉ๋๋ค๋ฉด, ๋์ ์์ง ์๊ณ ๋ ํ์์ข ์ ์์ ํ ์ ๊ฑฐํ ์ ์๋ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ด ์ด๋ฆด ๊ฑฐ์์. ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ๊ฐ ์ผ์ํ๋๋ฉด, ์ ์น๋ฃ์ ์งํ์ด ํฌ๊ฒ ๋ฐ๋ ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก ์ ๋ฆฌ์ฒด ํ์์ข ํ์๋ค์ ํจ๊ณผ์ ์ธ ์น๋ฃ ์ต์ ์ด ์์ด ์๋ ฅ ์์ค๊ณผ ์๋ช ์ ์ํ๋ฐ๊ณ ์์์ด์. ์ด ์๋ก์ด CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ์น๋ฃ๊ฐ ์คํ๋๋ฉด, ์ฐ๋ฆฌ ์ผ์์์ ์์ผ๋ก ์ธํ ๋ถ์๊ณผ ๊ณ ํต์ด ํฌ๊ฒ ์ค์ด๋ค ๊ฑฐ์์.
Annals of medicine๐ค AI ์์ฝ์ง์ ๋ด๋ฐ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ, ๋ ์์ ์น๋ฃ์ ์๋ก์ด ๊ธธ
1. ๋ ์ฌ์์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋๋ ๋์ ๋๋ ํ ๋ฒ ์์๋๋ฉด ์ค์ค๋ก ํ๋ณตํ๊ธฐ๊ฐ ๋งค์ฐ ์ด๋ ค์ด '์ ๋ฒฝ'๊ณผ๋ ๊ฐ์ ์กฐ์ง์ด์์. ๊ธฐ์กด์ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์ด์์ ์ธ๋ถ ์ธํฌ๋ฅผ ์ฐ๋ค ๋ณด๋ ๋ฉด์ญ ๊ฑฐ๋ถ ๋ฐ์์ด ์ผ์ด๋๊ฑฐ๋ ๊ธฐ๋๋งํผ ํจ๊ณผ๊ฐ ๋์ง ์๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๋ง์์ฃ . ๊ทธ๋์ ๊ณผํ์๋ค์ ์ฐ๋ฆฌ ๋ชธ์์ ์ด๋ฏธ ์กด์ฌํ๋ ๋ค๋ฅธ ์ธํฌ๋ฅผ ํ์ฉํ๋ ํ์ ์ ์ธ ๋ํ๊ตฌ๋ฅผ ์ฐพ์๋์ด์. 2. ์ธํฌ์ ์ด๋ช ์ ๋ฐ๊พธ๋ ์ ์ ์ ์ฌ์ค๊ณ ์ฐ๊ตฌํ์ด ์ฃผ๋ชฉํ '์ง์ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ'์ ํผ๋ถ๋ ๋ ์ ์ง์ง ์ธํฌ๋ฅผ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ(๋ด๋ฐ)๋ก ๋ฐ๋ก ๋ฐ๊พธ๋ ๊ธฐ์ ์ด์์. ๋ณต์กํ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ๋จ๊ณ๋ฅผ ๊ฑฐ์น์ง ์๊ณ ํน์ ์ ์ฌ์ธ์๋ฅผ ๋ฃ์ด ์ธํฌ์ ์ด๋ช ์ ํต์งธ๋ก ์ฌ์ค๊ณํ๋ ๋ฐฉ์์ด์ฃ . ์์๋ ๋ถ์์์ ์ฆ์์ผ๋ก ์๋ก์ด ๋ด๋ฐ์ ์ฑ์ ๋ฃ์ ์ ์๋ค๋ ์ ์ด ์ด ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ์ฅ ํฐ ๋งค๋ ฅ์ด์์. 3. '๋์ ์ธํฌ'๊ฐ ์ง์ ๋๋ฅผ ๊ณ ์ณ์ ์ด ๋ฐฉ์์ ํ์ ์์ ์ ์ธํฌ๋ฅผ ์๋ฃ๋ก ์ฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ฉด์ญ ๊ฑฐ๋ถ ๊ฑฑ์ ์ด ๊ฑฐ์ ์์ด์. '๋๋ฅผ ์น๋ฃํ๋ ์น๋ฃ์ '๋ฅผ ๋ด ๋ชธ ์์์ ์ง์ ๋ง๋๋ ์ ์ด๋ผ ์ง์ ํ ์๋ฏธ์ ๋ง์ถคํ ์ ๋ฐ ์๋ฃ์ ๋ฑ ๋ง์ฃ . ๋ค๋ฅธ ์ฝ๋ฌผ ์น๋ฃ์ ํจ๊ป ์ฌ์ฉํ๋ฉด ์ ๊ฒฝ ํ๋ณต ์๋๋ฅผ ๋น์ฝ์ ์ผ๋ก ๋์ด๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์๋์ง ํจ๊ณผ๋ ๊ธฐ๋ํ ์ ์๋ต๋๋ค. 4. ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ์ด ๊ธฐ์ ์ ์์ผ๋ก ํํจ์จ๋ณ์ด๋ ์์ธ ํ์ด๋จธ ๊ฐ์ ๋์น์ฑ ์ ๊ฒฝ ์งํ์ ์น๋ฃ ์งํ์ ์์ ํ ๋ฐ๊ฟ ๊ฑฐ์์. ์ ์ ์ ์ ๋ฌ ์์คํ ์ด ๋ ์์ ํ๊ณ ์๋ํ๋๋ค๋ฉด, ๋ ์์์ผ๋ก ์ธํ ์ฅ์ ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๋ ๊ฒ์ด ๋ ์ด์ ๊ธฐ์ ์ด ์๋ ๋ณดํธ์ ์ธ ์น๋ฃ๊ฐ ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ ๋๋ค.
๐ก ๋ ์์์ด๋ ์น๋งค๋ก ์ธํด ํ ๋ฒ ์ฃฝ์ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ๋ ๋ค์ ์ด์๋์ง ์๋๋ค๋ ์ ๋ง์ ์ธ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํด์. ์ฌ๊ณ ๋ ๋ ธํ๋ก ์์ด๋ฒ๋ฆฐ ๋ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ด ์ธํฌ๋ก ์ง์ ๋์ด๋ ค, ์์คํ ๊ธฐ์ต๊ณผ ์ผ์์ ๋๊น์ง ์งํฌ ์ ์๊ฒ ๋๊ฑฐ๋ ์.
International journal of molecular sciences๐ค AI ์์ฝncRNA ๊ธฐ๋ฐ ์ ๊ฒฝํดํ์ฑ ์งํ ์น๋ฃ: '์ฆ์ ๊ด๋ฆฌ'๋ฅผ ๋์ด '๊ทผ๋ณธ์ ์น๋ฃ'๋ก
1. ์น๋ฃ์ ํจ๋ฌ๋ค์์ด ๋ฐ๋๋ค: ncRNA์ ์ฌ๋ฐ๊ฒฌ ์์ธ ํ์ด๋จธ(AD), ํํจ์จ๋ณ(PD), ๋ฃจ๊ฒ๋ฆญ๋ณ(ALS) ๋ฑ ์ ๊ฒฝํดํ์ฑ ์งํ์ ๊ทธ๋์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์น๋ฃ์ ๊ฐ ์์ด ์๋ฃ๊ณ์ ๊ฑฐ๋ํ ๋์ ์์ต๋๋ค. ์ต๊ทผ ํ๊ณ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ง์ ๋ง๋ค์ง๋ ์์ง๋ง ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์ ๊ตํ๊ฒ ์กฐ์ ํ๋ ๋น์ํธํ RNA(ncRNA)์ ์ฃผ๋ชฉํ๊ณ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ๋จ์ํ '์ฐ๊บผ๊ธฐ'๊ฐ ์๋๋ผ, ์ง๋ณ์ ์งํ์ ๋ฉ์ถ ์ ์๋ ํต์ฌ '์ปจํธ๋กค ํ์'์์ด ๋ฐํ์ก๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. 2. ํ์ ์น๋ฃ๋ฅผ ๋ท๋ฐ์นจํ๋ 4๋ ํต์ฌ ๊ธฐ์ ncRNA ์น๋ฃ์ ๊ฐ ์ค์ ์์์์ ํ์ ๋ฐํํ๊ธฐ ์ํด, ์ฐ๊ตฌํ์ ์ต์ฒจ๋จ ๊ณตํ ๊ธฐ์ ๊ณผ์ ์ตํฉ์ ์ ์ํฉ๋๋ค. ํํ์ ์์ ํ(Chemical Engineering): RNA๋ ์ฝ๊ฒ ๋ถํด๋๋ ๋จ์ ์ด ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ๋ณด์ํ๊ธฐ ์ํด LNA(์ ๊น ํต์ฐ)๋ ํฌ์คํฌ๋กํฐ์ค์์ดํธ(Phosphorothioate) ๋ณํ ๊ธฐ์ ์ ์ ์ฉํ์ฌ ์์ ์ฑ๊ณผ ํ์ ์ ํ๋๋ฅผ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋์์ต๋๋ค. ์ปดํจํ ๊ตฌ์กฐ ์์ธก: ์ธ๊ณต์ง๋ฅ๊ณผ ๊ณ์ฐ ์๋ฌผํ์ ํ์ฉํด ๋ณต์กํ RNA ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์์ธกํ๊ณ ์ ์ ์ ์กฐ์ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ๋ถ์ํจ์ผ๋ก์จ ์น๋ฃ ํจ์จ์ ๊ทน๋ํํฉ๋๋ค. ์์์ข(Exosome) ์ ๋ฌ ์์คํ : ์ธํฌ๊ฐ ๋ฐฉ์ถํ๋ ๋ฏธ์ธ ์๋ญ์ธ ์์์ข์ '๋๋ ธ ๋ฐฐ๋ฌ ํธ๋ญ'์ผ๋ก ํ์ฉํฉ๋๋ค. ์ด๋ ํ์ก-๋ ์ฅ๋ฒฝ(BBB)์ ํต๊ณผํด ์ ๊ฒฝ์ธํฌ์ ์ฝ๋ฌผ์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ๋ฌํ๋ ํ์ ์ ์ธ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. CRISPR/Cas13 ํธ์ง: DNA๊ฐ ์๋ RNA๋ฅผ ์ง์ ํธ์งํ๋ Cas13 ์์คํ ์ ํตํด, ์ง๋ณ์ ์ผ์ผํค๋ ํน์ ncRNA๋ฅผ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ ๊ฑฐํ๊ฑฐ๋ ์กฐ์ ํฉ๋๋ค. 3. ์ฃผ์ ํ๊ฒ๊ณผ ์ค์ง์ ์ธ ์ฑ๊ณผ ์ฐ๊ตฌํ์ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ์์ ํ๊ฒ๋ค์ ํตํด ์น๋ฃ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. BACE1-AS ๋ฐ miR-34a: ์ด๋ค์ ์กฐ์ ํจ์ผ๋ก์จ ์น๋งค์ ์์ธ์ธ ๋จ๋ฐฑ์ง ์์ง์ ๋ง๊ณ , ๋ ๋ด ์ผ์ฆ ๋ฐ์(Neuroinflammation)์ ์ ์๋ฏธํ๊ฒ ์ต์ ํ ์ ์์์ ํ์ธํ์ต๋๋ค. 4. ์ ๋ง: ์ฆ์ ์ํ๋ฅผ ๋์ด ์ง๋ณ์ '์ ์ง'๋ก ncRNA ๊ธฐ๋ฐ ์น๋ฃ๋ ์์ง ์ด๊ธฐ ๋จ๊ณ์ ์์ง๋ง, ์ ์ ์ ํธ์ง๊ณผ ๋๋ ธ ๊ธฐ์ ์ ์๋์ง๋ ๊ณ ๋ฌด์ ์ ๋๋ค. ์ด ์ ๋ต์ด ์์ฑ๋๋ฉด ๋จ์ํ ์๋ช ์ ์ฐ์ฅํ๊ฑฐ๋ ์ฆ์์ ๋ฆ์ถ๋ ์์ค์ ๋์ด, ์ ๊ฒฝํดํ์ฑ ์งํ์ ์งํ์ ์์ ํ ๋ฉ์ถ๋(Halt) ์ง์ ํ ์๋ฏธ์ ์ ๋ฐ ์๋ฃ๊ฐ ์คํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ncRNA๋ ์งํ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ์กฐ์ ํ ์ ์๋ ์๋ก์ด ์ฝ๋ฌผ ํ์ ์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ณผํ์ ํ์ ์ ์ด์งํฉ๋๋ค. ํจ๊ณผ์ ์ธ ์ ๋ฌ๊ณผ ์์ ํ ๊ธฐ์ ์ด ํ๋ณด๋๋ฉด ํ์ ์ถ์ ์ง์ ํฌ๊ฒ ๊ฐ์ ํ ์ ์๋ ์ฌํ์ ๊ฐ์น๋ฅผ ๊ฐ์ง๋๋ค.
Blood research๐ค AI ์์ฝHERV-K102 ์ต์ ๋ฅผ ํตํ AML ์ ๋ฐ ํ๊ฒฉ: '์ธํฌ ํญ๋ฐ'๋ก ์์ ์น๋ฃํ๋ค
1. ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฐ๊ฒฝ: ์ ๋ค์๋ ๊ณ ๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๋ถํ ์ธ๊ฐ ๊ฒ๋์ ์๋น ๋ถ๋ถ์ ๊ณผ๊ฑฐ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฐ์ผ์ ํ์ ์ธ '์ธ๊ฐ ๋ด์ฑ ๋ ํธ๋ก๋ฐ์ด๋ฌ์ค(HERV)'๋ก ๊ตฌ์ฑ๋์ด ์์ต๋๋ค. ํ์์๋ ์ ์ ํ์ง๋ง, ๊ธ์ฑ ๊ณจ์์ฑ ๋ฐฑํ๋ณ(AML) ํ์์๊ฒ์๋ ์ด ์ค ํ๋์ธ HERV-K102๊ฐ ๋น์ ์์ ์ผ๋ก ํ์ฑํ๋์ด ์์ธํฌ์ ์ฆ์์ ๋๋๋ค๋ ์ฌ์ค์ด ํ์ธ๋์์ต๋๋ค. 2. ํ์ ์ ์ ๊ทผ: CRISPR๋ก ์์ธํฌ์ ๋ณดํธ๋ง(K-Env) ์ ๊ฑฐ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ ์ ์ ๊ฐ์(CRISPR-Cas9) ๊ธฐ์ ์ ์ด์ฉํด HERV-K102์ ์ธํผ ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ 'K-Env'๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ๊ฑฐํ์ต๋๋ค. ์ฆ์ ์ต์ : K-Env๊ฐ ์ฌ๋ผ์ง AML ์ธํฌ๋ ์ฑ์ฅ์ด ๊ธ๊ฒฉํ ๋ํ๋์์ต๋๋ค. ์ฌ๋ฉธ ์ ๋: ๋จ์ํ ์ธํฌ๊ฐ ์ฃฝ๋ ๊ฒ์ ๋์ด, ํน์ํ ํํ์ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ ๊ณผ์ ์ด ์์๋์์ต๋๋ค. 3. ํต์ฌ ๊ธฐ์ : ์ผ์ฆ์ฑ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ 'ํ์ด๋กญํ ์์ค(Pyroptosis)' ์ ๋ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ์ ๊ฐ์ฅ ํฐ ์ฑ๊ณผ๋ K-Env ๊ฒฐํ์ด ํ์ด๋กญํ ์์ค ๋ผ๋ ๊ฐ๋ ฌํ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ์ ์ผ์ผํจ๋ค๋ ์ ์ ๋ฐํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์์ฉ ๊ฒฝ๋ก: ์ธํฌ ๋ด์์ Caspase-1์ด ํ์ฑํ๋๊ณ , ์ด๊ฒ์ด Gasdermin D ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ ๋จํฉ๋๋ค. ์ ๋จ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ธํฌ๋ง์ ๊ตฌ๋ฉ์ ๋ซ์ด ์ธํฌ๋ฅผ ํฝ์ฐฝ์ํค๊ณ ๊ฒฐ๊ตญ ํฐ๋จ๋ฆฝ๋๋ค. ์ฆ๊ฑฐ ํ๋ณด: ์ธํฌ ์ธ๋ถ๋ก์ LDH ๋ฐฉ์ถ ์ฆ๊ฐ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ ๋จ ํ์์ ํตํด ์ด ๊ณผ์ ์ ๋ถ์ ์์ค์์ ์๋ฒฝํ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. 4. ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ํตํ ์น๋ฃ ํจ๋ฅ ์ ์ฆ ์ค์ ์ด์์๋ ์์ฒด(In-vivo)์์์ ํจ๊ณผ๋ ํ์ธ๋์์ต๋๋ค. ์ ์ฑ์ฅ ์ต์ : ๋ง์ฐ์ค ์ด์ ๋ชจ๋ธ์์ K-Env๋ฅผ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ ๊ฑฐํ์ ์ข ์์ ์ฑ์ฅ์ด ํ์ ํ ์ต์ ๋์์ต๋๋ค. ์์กด์จ ํฅ์: ๋์กฐ๊ตฐ ๋๋น ๋ง์ฐ์ค์ ์์กด ๊ธฐ๊ฐ์ด ํฌ๊ฒ ๋์ด๋๋ฉฐ, HERV-K102๋ฅผ ํ์ ์ผ๋ก ํ๋ ์๋ก์ด AML ์น๋ฃ ์ ๋ต์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋ณด์ฌ์ฃผ์์ต๋๋ค. 5. ์ ๋ง: ์ฐจ์ธ๋ AML ๋ฉด์ญ ํญ์ ์ ๋ต์ ํ์ ํ์ด๋กญํ ์์ค๋ ์ธํฌ๊ฐ ํฐ์ง๋ฉด์ ์ฃผ๋ณ์ ์ผ์ฆ ์ ํธ๋ฅผ ๋ณด๋์ผ๋ก์จ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ๋ค์ ํ์ฅ์ผ๋ก ๋ถ๋ฌ๋ค์ด๋ ํจ๊ณผ๊ฐ ์์ต๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ด ๊ธฐ์ ์ ๋จ์ํ ์์ธํฌ๋ฅผ ์ฃฝ์ด๋ ๊ฒ์ ๋์ด, ์ฐ๋ฆฌ ๋ชธ์ ๋ฉด์ญ ์์คํ ์ ๋ค์ ๊นจ์ ์๊ณผ ์ธ์ฐ๊ฒ ํ๋ '์ฐจ์ธ๋ ๋ฉด์ญ ํญ์ ํ๋ซํผ'์ผ๋ก ๋ฐ์ ํ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก AML์ ์น๋ฃ๊ฐ ์ด๋ ค์ด ํ์ก์์ธ๋ฐ, ๊ธฐ์กด ํ์ ์ด ์ ํ์ ์ธ ์ํฉ์์ HERVโK102์ด๋ผ๋ ์๋ก์ด ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค์ ์น๋ฃ ํ์ ์ ์ ์ํ์ด์. ํ์ด๋กญํ ์์ค๋ฅผ ์ ๋ํ๋ ์ ๋ต์ ์์ธํฌ๋ฅผ ๋ฉด์ญ์ ์ผ๋ก ์ ๊ฑฐํ ์ ์์ด, ์์ ์ ์ฉ ์ ํฐ ํ๊ธํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ธฐ๋ํ ์ ์์ด์.
- Nature๐ค AI ์์ฝ
๊ณต๊ธฐ ์ค eDNA ๋ถ์: ํฌ๋ช ํ ๊ณต๊ธฐ๊ฐ ๋ค๋ ค์ฃผ๋ ์ํ๊ณ์ ๋น๋ฐ
1. ๋ณด์ด์ง ์๋ ์ง๋ฌธ, ํ๊ฒฝ DNA(eDNA) ์ฐ๋ฆฌ๊ฐ ์จ ์ฌ๋ ๊ณต๊ธฐ์๋ ๋ฏธ์ธ๋จผ์ง๋ง ์๋ ๊ฒ์ด ์๋๋๋ค. ๋๋ฌผ์ ํธ, ์๋ฌผ์ ๊ฝ๊ฐ๋ฃจ, ๋ฏธ์๋ฌผ์ ํํธ ๋ฑ์์ ์ ๋ํ ์ ์ ์ ๋ณด์ธ ํ๊ฒฝ DNA(eDNA, environmental DNA)๊ฐ ๋ ๋ค๋๊ณ ์์ต๋๋ค. ์ต๊ทผ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด ๋ณด์ด์ง ์๋ '์ ์ ์ ์ง๋ฌธ'์ ํฌ์ฐฉํ์ฌ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์ํ๊ณ์ ์ธ๊ฐ ํ๋์ ์ฝ์ด๋ด๋ ํ์ ์ ์ธ ๋ชจ๋ํฐ๋ง ๊ธฐ๋ฒ์ ๋ฐํํ์ต๋๋ค. 2. ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฉ๋ฒ: ๊ณต๊ธฐ ์ํ์์ ๋ฉํ๊ฒ๋๊น์ง ์ฐ๊ตฌํ์ ๋์์ ์์ฐ ๋ฑ ๋ค์ํ ์ง์ญ์์ ๊ณต๊ธฐ๋ฅผ ์ฑ์ทจํ ๋ค, ๊ทธ ์์ ํฌํจ๋ ๋ชจ๋ ์ ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ํ๊บผ๋ฒ์ ๋ถ์ํ๋ ๋ฉํ๊ฒ๋(Metagenome) ๋ถ์์ ์ํํ์ต๋๋ค. ์๋ฌผ ๋ค์์ฑ ์ง๋: ๋จ ํ ๋ฒ์ ๊ณต๊ธฐ ํฌ์ง๋ง์ผ๋ก ํด๋น ์ง์ญ์ ์์ํ๋ ์๋ฌผ, ๋๋ฌผ, ๊ณค์ถฉ์ ๋ฌผ๋ก ์ก์์ผ๋ก ํ์ธํ๊ธฐ ํ๋ ๋ฏธ์๋ฌผ ๊ตฐ์ง๊น์ง ๋ชจ๋ ํ์ ํด๋์ต๋๋ค. ์กฐ๊ธฐ ๊ฒฝ๋ณด ์์คํ : ํนํ ์ํ๊ณ๋ฅผ ์ํํ๋ ์นจ์ ์ข (Invasive Species)์ DNA๋ฅผ ์์ฃผ ๊ทน๋ฏธ๋์ ์ํ๋ง์ผ๋ก๋ ์กฐ๊ธฐ์ ๊ฐ์งํ์ฌ, ๋๊ท๋ชจ ํ์ฐ ์ ์ ๋์ํ ์ ์๋ ๊ธฐ๋ฐ์ ๋ง๋ จํ์ต๋๋ค. 3. ์ธ๊ฐ ํ๋์ ์ถ์ : eDNA์ ์๋ก์ด ๊ฐ๋ฅ์ฑ๊ณผ ๋ ผ์ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ์์ ๊ฐ์ฅ ์ฃผ๋ชฉ๋ฐ์ ๋ถ๋ถ ์ค ํ๋๋ ์ธ๊ฐ DNA์ ๊ฒ์ถ์ ๋๋ค. ๊ณต๊ธฐ ์ค์ ๋ถ์ ํ๋ ์ธ๊ฐ์ ์ ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ๋ถ์ํ๋ฉด ํน์ ๊ตฌ์ญ ๋ด ์ฌ๋๋ค์ ๋ฐ๋๋ ์ด๋ ํจํด์ ๋น์นจ์ต์ ์ผ๋ก ์ถ์ ํ ์ ์์ต๋๋ค. ํ์ฉ ๋ถ์ผ: ๊ณต์ค ๋ณด๊ฑด ์ฐจ์์์์ ์ง๋ณ ํ์ฐ ์์ธก์ด๋ ๋์ ๊ณํ ๋ฑ์ ์ ์ฉํ๊ฒ ์ฐ์ผ ์ ์์ต๋๋ค. ์ค๋ฆฌ์ ๊ณผ์ : ๋ค๋ง, ๊ฐ์ธ ์๋ณ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋ฐ๋ฅธ ํ๋ผ์ด๋ฒ์ ๋ฌธ์ ๋ฑ ์๋ก์ด ์ค๋ฆฌ์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ด ํ์ํจ์ ์์ฌํฉ๋๋ค. 4. ์ ๋ง: ์ค์๊ฐ ์ํ๊ณ ๋์๋ณด๋ ๊ณต๊ธฐ ์ค eDNA ๋ถ์์ ์ง์ ์๋ฌผ์ ํฌํํ๊ฑฐ๋ ๊ด์ฐฐํ์ง ์๊ณ ๋ ์ํ๊ณ์ ๊ฑด๊ฐ ์ํ๋ฅผ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๊ทธ๋ฆด ์ ์๋ '๋น์นจ์ต์ ๋ชจ๋ํฐ๋ง ํ๋ซํผ'์ผ๋ก ์งํํ ์ ๋ง์ ๋๋ค. ๊ธฐํ ๋ณํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์๋ฌผ์ ๋ณํ๋ฅผ ๊ฐ์ํ๊ณ , ๋ฉธ์ข ์๊ธฐ์ข ์ ๋ณดํธํ๋ฉฐ, ๋์ ์ํ๊ณ๋ฅผ ๊ด๋ฆฌํ๋ ๋ฐ ์์ด ์ด ๊ธฐ์ ์ ํ์์ ์ธ ๋๊ตฌ๊ฐ ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ ๋๋ค.
๐ก ๊ณต๊ธฐ ์ค DNA๋ฅผ ํ์ฉํ๋ฉด ๊ธฐ์กด ํ์ฅ ์กฐ์ฌ๋ณด๋ค ๋น ๋ฅด๊ณ ๋น์ฉ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ํ๊ฒฝ ๋ณํ๋ฅผ ๊ฐ์ํ ์ ์์ด์. ๋ํ ์กฐ๊ธฐ ๊ฒฝ๋ณด ์์คํ ์ผ๋ก ์นจ์ ์ข ์ด๋ ์ ์ผ๋ณ ํ์ฐ์ ์๋ฐฉํ๋ ๋ฐ ํฐ ๋์์ด ๋ ๊ฑฐ์์.
- Nature๐ค AI ์์ฝ
CAR-T ์ธํฌ์ ๊ธฐ์ : ๋จ ํ ๋ช ์ ํ์์์ 3๋ ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ ๋์ ์ ๋ณต
1. ์ ๋ฌดํ๋ฌดํ ๋ณตํฉ ์งํ ์ฌ๋ก: MS, SLE, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ 1ํ ๋น๋จ๋ณ ํ ๋ช ์ ํ์๊ฐ ๋ค๋ฐ์ฑ ๊ฒฝํ์ฆ(MS), ์ ์ ์ฑ ํ๋ฐ์ฑ ๋ฃจํธ์ค(SLE), ์ 1ํ ๋น๋จ๋ณ(T1D)์ ๋์์ ์๋ ๊ฒฝ์ฐ๋ ๊ทนํ ๋๋ญ ๋๋ค. ์ด ์ธ ์งํ์ ๊ฐ๊ฐ ์ ๊ฒฝ, ์ ์ ์กฐ์ง, ์ท์ฅ์ ๊ณต๊ฒฉํ๋ ์๋ก ๋ค๋ฅธ ์์์ ๋ณด์ด์ง๋ง, ๊ณตํต์ ์ผ๋ก '์ค์๋ํ๋ B์ธํฌ'๊ฐ ์ง๋ณ์ ์ ํ์ํจ๋ค๋ ๋ถ์ ์๋ฌผํ์ ๊ณตํต์ ์ด ์์ต๋๋ค. 2. ํ์ ์ ์น๋ฃ ๊ธฐ์ : B์ธํฌ ํ๊ฒํ ์ ํตํ ๋ฉด์ญ๊ณ '๋ฅ ๋ฆฌ์ ' ์ฐ๊ตฌํ์ ํ์์ T์ธํฌ๋ฅผ ์ถ์ถํด ์๊ฐํญ์ฒด๋ฅผ ์์ฑํ๋ B์ธํฌ๋ฅผ ์ ๋ฐ ํ๊ฒฉํ๋๋ก ์ค๊ณํ CAR-T ์ธํฌ๋ฅผ ์ฃผ์ ํ์ต๋๋ค. ํตํฉ์ ์ต์ : ๊ฐ ์งํ์ ๋ฐ๋ก ์น๋ฃํ๋ ๋์ , ์งํ๋ค์ ๊ณตํต ์์ธ์ธ ์ด์ B์ธํฌ๋ฅผ ๋ฟ๋ฆฌ ๋ฝ์์ผ๋ก์จ ์ธ ๊ฐ์ง ์ง๋ณ์ ์ฐ๊ฒฐ ๊ณ ๋ฆฌ๋ฅผ ํ ๋ฒ์ ๋์ด๋์ต๋๋ค. ๋ฉด์ญ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ: CAR-T ์ธํฌ๊ฐ ์ด์ ์ธํฌ๋ฅผ ์ ๊ฑฐํ ํ, ํ์์ ๋ฉด์ญ ์ฒด๊ณ๊ฐ ์ ์์ ์ธ ์ํ๋ก ๋ค์ ๊ตฌ์ถ(Re-programming)๋๋๋ก ์ ๋ํ์ต๋๋ค. 3. ๊ฒฝ์ด๋ก์ด ์์ ๊ฒฐ๊ณผ: 12๊ฐ์๊ฐ์ '์ฝ๋ฌผ ์๋ ์ถ' ์น๋ฃ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋จ์ํ ํธ์ ์ ๋์ด '์์น'์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์์ฌํ๊ณ ์์ต๋๋ค. ์ง์์ ๊ดํด: CAR-T ์ธํฌ ํฌ์ฌ ํ 12๊ฐ์์ด ์ง๋ ํ์ฌ๊น์ง ์ธ ์งํ ๋ชจ๋ ์ฌ๋ฐ ์งํ๊ฐ ๋ํ๋์ง ์์์ต๋๋ค. ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ ๋ณํ: ํ์๋ ํ์ ๋ณต์ฉํด์ผ ํ๋ ๋ ์ฑ ๊ฐํ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ ๋ค์ ์์ ํ ๋๊ณ ๋ ์ ์์ ์ธ ์ํ์ ์ ์งํ๊ณ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ 'ํ์ ๊ด๋ฆฌ'ํด์ผ ํ๋ ๋ง์ฑ ์งํ์ด '๋จ๊ธฐ ์น๋ฃ'๋ก ํด๊ฒฐ๋ ์ ์์์ ๋ณด์ฌ์ค๋๋ค. 4. ์ ๋ง: ๋ง์ฑ ์งํ ์น๋ฃ์ '์ฑ๋ฐฐ'๋ฅผ ์ฐพ๋ค ์ด๋ฒ ์ฑ๊ณผ๋ CAR-T ์น๋ฃ๊ฐ ์์ ๋์ด ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ ์น๋ฃ์ ํ์ค(Standard of Care)์ด ๋ ์ ์์์ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. ํนํ ์ฌ๋ฌ ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ์ ๋ณตํฉ์ ์ผ๋ก ์๊ณ ์๋ ๋์น์ฑ ํ์๋ค์๊ฒ ์ด ๊ธฐ์ ์ ์ ์ผํ๊ณ ๋ ํ์คํ ํฌ๋ง์ด ๋ ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ์ ์ถ์ ์ง์ ํฌ๊ฒ ์ ํ์ํฌ ๋ฟ ์๋๋ผ ์น๋ฃ ๋น์ฉ๋ ๋์์. CARโT ์น๋ฃ๊ฐ ํ ๋ฒ์ ์ฌ๋ฌ ์งํ์ ์ต์ ํ๋ค๋ฉด, ํ์ ๋ถ๋ด์ ํฌ๊ฒ ์ค์ด๊ณ ์๋ฃ ์์คํ ์๋ ๊ธ์ ์ ์ธ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น ์ ์์ด์.
- Biomaterials science๐ค AI ์์ฝ
'๊ฐ'์ ๋์ด ์ ์ ์ผ๋ก: mRNA ์ ๋ฐ ์ ๋ฌ์ ์ํ ์๋ก์ด ์ง๋ฐฉ ๊ตฌ์กฐ ์ค๊ณ
1. ํ์ฌ์ ํ๊ณ: ๊ฐ์ผ๋ก๋ง ์ ๋ฆฌ๋ mRNA ์ด๋ฐ์ฒด ์ฝ๋ก๋19 ๋ฐฑ์ ์ ํตํด ํ์ธํ๋ฏ mRNA ๊ธฐ์ ์ ํ์ ์ ์ด์ง๋ง, ํด๊ฒฐํด์ผ ํ ํฐ ์์ ๊ฐ ์์์ต๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ์ง๋ฐฉ์ง ๋๋ ธ์ ์(LNP)๋ ์ ๋งฅ ํฌ์ฌ ์ ๋๋ถ๋ถ ๊ฐ(Liver)์ ์ถ์ ๋๋ ์ฑ์ง์ด ์์ด, ํ๋ ๊ทผ์ก, ์ข ์ ๋ฑ ๋ค๋ฅธ ์ฅ๊ธฐ๋ฅผ ํ๊น์ผ๋ก ํ๋ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ ์ฝ์ด ์ปธ์ต๋๋ค. 2. ํ์ ์ ์ ๊ทผ: ๊ตฌ์กฐ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์๊ด๊ด๊ณ ๋ถ์ ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ํ ์ง๋ฐฉ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๋์ด, ์ง๋ฐฉ ์ ์ฌ ์๋ ๋ก๊ทธ(Lipid Analogs)์ ์ง๋ฐฉ ์ ์ฌ ํด๋ฆฌ๋จธ(Lipid-like Polymers)๋ผ๋ ์๋ก์ด ๊ตฌ์กฐ์ฒด๋ค์ ์ฒด๊ณ์ ์ผ๋ก ์ค๊ณํ์ต๋๋ค. ๊ตฌ์กฐ-๊ธฐ๋ฅ ์๊ด๊ด๊ณ: ์ ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ๋ด์ mRNA๊ฐ ์ด๋ค ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ํน์ฑ์ ๊ฐ์ง ์ด๋ฐ์ฒด๋ฅผ ๋ง๋ฌ์ ๋ ํน์ ์ฅ๊ธฐ๋ก ํฅํ๋์ง ๊ทธ '๋์์ธ ์์น'์ ๊น๊ฒ ๋ถ์ํ์ต๋๋ค. ๊ณตํต ์์ ๋์ถ: ํจ์จ์ ์ธ ์ ๋ฌ ์ฑ๋ฅ๊ณผ ํน์ ์ฅ๊ธฐยท์ธํฌ ํ๊นํ ์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ๋ ์ ์ ์ฒด ์ค๊ณ์ ๊ณตํต ๋ถ๋ชจ๋ฅผ ์ฐพ์๋์ต๋๋ค. 3. ์ฃผ์ ์ฑ๊ณผ: ์ฅ๊ธฐ๋ณ ๋ง์ถคํ ํ๊นํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ํตํด ์ ๋ฆฝ๋ ๋์์ธ ์์น์ ์ ์ฉํ๋ฉด, ๊ธฐ์กด์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋์ด ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ ๋ถ์์ mRNA๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ๋ฌํ ์ ์์ต๋๋ค. ํ ๋ฐ ํธํก๊ธฐ ๊ณํต: ๊ฐ์ผ๋ณ ์๋ฐฉ ๋ฐ ํ์ ์น๋ฃ ๊ทผ์ก ์กฐ์ง: ๊ทผ์ด์์์ฆ ๋ฑ ์ ์ ์งํ ์น๋ฃ ์ข ์ ์กฐ์ง: ์์ธํฌ๋ง ์ ๋ฐ ํ๊ฒฉํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ํญ์ ๋ฐฑ์ 4. ์ ๋ง: ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์๋ก์ด ์งํ ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ mRNA ์น๋ฃ์ ๊ฐ ๊ฐ ์งํ ์น๋ฃ์ ๋จธ๋ฌผ์ง ์๊ณ , ์ ์ฒด ์ ๋ฐ์ ๋ค์ํ ์ง๋ณ์ ์น๋ฃํ ์ ์๋ '๋ฒ์ฉ ํ๋ซํผ'์ผ๋ก ์งํํ๋ ์ค์ํ ๋ฐํ์ ๋ง๋ จํ์ต๋๋ค. ์๋ก์ด ์์ฌ๋ค์ ๊ฐ๋ฐ์ ํฅํ ํ์ ๊ฐ๊ฐ์ธ์ ์ง๋ณ ๋ถ์์ ๋ฑ ๋ง๋ '๋ง์ถคํ mRNA ๋ฐฑ์ ๋ฐ ์น๋ฃ์ ' ์๋๋ฅผ ๊ฐ์ํํ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ๊ฐ์ ์ง์ค๋๋ ์ ๋ฌ ์์คํ ์ ๋์ด์ ๋ค๋ฉด mRNA ์น๋ฃ๋ฅผ ๋ค์ํ ์งํ์ ์ ์ฉํ ์ ์์ด ์๋ฃ ์ ๊ทผ์ฑ์ด ํฌ๊ฒ ํ๋๋ฉ๋๋ค. ๋ํ, ๋น๊ฐ ํ์ ํ๋ ๋ถ์์ฉ ๊ฐ์์ ์น๋ฃ ํจ์จ ํฅ์์ด๋ผ๋ ์ฌํ์ ๊ฐ์น๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
- Orphanet journal of rare diseases๐ค AI ์์ฝ
ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ผ๋ก '๊ฐ์กฑ์ฑ ์์จ์ ๊ฒฝ ์ฅ์ (FD)' ์ ์ ์ ๊ฒฐํจ ์๊ตฌ ๊ต์ ์ฑ๊ณต
1. ํฌ๊ท ์งํ FD์ ์์ธ: ์ ์ ์์ 'ํธ์ง ์ค๋ฅ'๊ฐ์กฑ์ฑ ์์จ์ ๊ฒฝ ์ฅ์ (Familial Dysautonomia, FD)๋ ELP1 ์ ์ ์์ ํน์ ๋ถ์(c.2204+6T>C)์ ๋ฐ์ํ ๋ณ์ด๋ก ์ธํด ์๊ธฐ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ ์ ์งํ์ ๋๋ค. ์ด ๋ณ์ด๋ ์ ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ฝ์ด๋ด๋ ๊ณผ์ ์์ ํต์ฌ ์กฐ๊ฐ์ธ '์์ 20(Exon 20)'์ ๋น ๋จ๋ฆฌ๊ฒ ๋ง๋ค์ด(Exon Skipping), ์ ์์ ์ธ ๋จ๋ฐฑ์ง ์์ฐ์ ๋ฐฉํดํฉ๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ์น๋ฃ๋ฒ๋ค์ ์ผ์์ ์ธ ์ฆ์ ์ํ์ ๊ทธ์ณ, ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ด ์ ์คํ ์ํฉ์ด์์ต๋๋ค. 2. ํ์ ์ ์ ๊ทผ: ํ๋ผ์ ์๋ํ (PE3)์ ํตํ ์๊ตฌ ๊ต์ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ๊ฐ์ ๊ธฐ์ ์ธ ํ๋ผ์ ์๋ํ (PE2, PE3)์ ํ์ฉํด ์ด ๊ฒฐํจ์ ์๊ตฌ์ ์ผ๋ก ๋ฐ๋ก์ก๋ ์คํ์ ์งํํ์ต๋๋ค. ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ DNA ์ด์ค๊ฐ๋ฅ์ ์์ ํ ์๋ฅด์ง ์์ผ๋ฉด์๋ ์ํ๋ ์ผ๊ธฐ ์์ด์ ์ ํํ๊ฒ ์ฝ์ ํ๊ฑฐ๋ ๊ต์ฒดํ ์ ์๋ ๊ธฐ์ ์ ๋๋ค. ์๋์ ์ธ ํจ์จ ํฅ์: ๊ธฐ์กด์ 19%์ ๋ถ๊ณผํ๋ ์ ์ ์์ ํฌํจ ๋น์จ์ด PE3 ๊ธฐ์ ์ ์ฉ ํ ์ฝ 60%๊น์ง ์ธ ๋ฐฐ ์ด์ ๋ํญ ์ฆ๊ฐํ์ต๋๋ค. ์ฐํ ์ ๋ต์ ์ฑ๊ณต: ๋ณ์ด ์ง์ ์ ์ง์ ๊ณ ์น๋ ๊ฒ ์ธ์๋, ์คํ๋ผ์ด์ฑ์ ์กฐ์ ํ๋ ๋ค๋ฅธ ๋ถ์(ESS2)๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์์ ํ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก๋ ์ฝ 50%์ ํ๋ณต๋ฅ ์ ๊ธฐ๋กํ์ต๋๋ค. 3. '10%์ ๊ธฐ์ ': ์์น๋ฅผ ํฅํ ์ค์ง์ ์์น์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ์์ ํ์ธ๋ ์ ์ ์ฒด ๊ต์ ํจ์จ์ ์ฝ 10% ์์ค์ ๋๋ค. ์ซ์๊ฐ ์์ ๋ณด์ผ ์ ์์ง๋ง, FD ์งํ์ ํน์ฑ์ ์ด๋ ๋งค์ฐ ํฌ๋ง์ ์ธ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋๋ค.ํ๋ณต ๋ฌธํฑ์ ๊ทน๋ณต: ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ ์คํ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด, ์ ์ ์ ์ ์์ 5~10%๋ง ํ๋ณต๋์ด๋ ์งํ์ ์ฆ์์ด ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์ํ๋ฉ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ์์ ๋ฌ์ฑํ 10%์ ๊ต์ ํจ์จ์ ์ค์ ํ์ ์น๋ฃ ์ '์์น'์ ๊ฐ๊น์ด ์์์ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ธฐ๋ํ ์ ์๋ ์ถฉ๋ถํ ์์น์ ๋๋ค. 4. ๊ฒฐ๋ก ๋ฐ ํฅํ ์ ๋ง์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ด FD์ ๊ฐ์ ๋ณต์กํ ์คํ๋ผ์ด์ฑ ๊ฒฐํจ ์งํ์ ์น๋ฃํ ์ ์๋ ๊ฐ๋ ฅํ '๋จํ ์น๋ถ' ๋๊ตฌ๊ฐ ๋ ์ ์์์ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด๋ฒ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ์ค์ ์์ฒด ๋ด(In-vivo) ์ ์ ์ ๊ต์ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ๊ฐ์ํํ์ฌ, ํฌ๊ท ์ ๊ฒฝ ์งํ ํ์๋ค์๊ฒ ์๊ตฌ์ ์ธ ์น๋ฃ ๋์์ ์ ์ํ ๊ณํ์ ๋๋ค.
๐ก ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ ์๊ตฌ์ ์ธ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ด ๊ฐ๋ฅํด ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ๋ณด๋ค ๊ทผ๋ณธ์ ๊ฐ์ ์ ๊ธฐ๋ํ ์ ์์ด์. FD์ฒ๋ผ ์น๋ฃ ์ต์ ์ด ์ ํ์ ์ธ ํฌ๊ท์งํ์ ์ ์ฉ๋๋ฉด ํ์ ์ถ์ ์ง์ ํฌ๊ฒ ๋์ด๊ณ ์๋ฃ๋น ๋ถ๋ด๋ ์ค์ผ ์ ์์ด์.
Frontiers in immunology๐ค AI ์์ฝํ์์ข ์น๋ฃ์ ๊ฒ์ ์ฒด์ธ์ 'Lifileucel': ๊ณ ํ์ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ์ ์๋๋ฅผ ์ด๋ค
1. ์ญ์ฌ์ ์ด์ ํ: FDA๊ฐ ์น์ธํ ์ฒซ ๋ฒ์งธ ๊ณ ํ์ TIL ์น๋ฃ์ ์ต๊ทผ ๋ฏธ๊ตญ FDA๊ฐ ์ ์ด์ฑ ํ์์ข ์น๋ฃ์ ๋ก Lifileucel(๋ผ์ดํ๋ฅ์ )์ ์น์ธํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ํ์ก์ ์์ฃผ์๋ ๊ธฐ์กด ์นดํฐ(CAR-T) ์น๋ฃ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋์ด, ๊ณ ํ์์์๋ ์๊ฐ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ๋ฅผ ํ์ฉํ ์น๋ฃ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํจ์ ์ ์ฆํ ๊ธฐ๋ ๋น์ ์ธ ์ฌ๊ฑด์ ๋๋ค. 2. ์๋์ ์ธ ์์ ๊ฒฐ๊ณผ: ๋ฉด์ญํญ์์ ์ ํญ ํ์์๊ฒ ์ค ํฌ๋ง Lifileucel์ ๊ธฐ์กด์ ํ์ค ์น๋ฃ์ ์ธ PD-1/PD-L1 ์ต์ ์ ์ ๋ฐ์ํ์ง ์๋ ๋์น์ฑ ํ์๋ค์ ๋์์ผ๋ก ๋๋ผ์ด ์ฑ์ ์ ๊ฑฐ๋์์ต๋๋ค. โข ๋ฐ์ ์ง์ ๊ธฐ๊ฐ(DOR): ํ๊ท 36.5๊ฐ์์ด๋ผ๋ ๊ธด ์๊ฐ ๋์ ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๊ฐ ์ ์ง๋์์ต๋๋ค. โข ์ ์ฒด ์์กด ๊ธฐ๊ฐ(OS): ์ค์๊ฐ 13.9๊ฐ์์ ๊ธฐ๋กํ์ผ๋ฉฐ, 5๋ ์์กด์จ์ 19.7%์ ๋ฌํด ๋ง๊ธฐ ์ ํ์๋ค์๊ฒ ์๋ก์ด ์์กด ๊ธฐํ๋ฅผ ์ ๊ณตํ์ต๋๋ค. 3. ๊ทน๋ณตํด์ผ ํ ๊ณผ์ : ๊ณ ๋ ์ฑ๊ณผ ๋ณต์กํ ์ ์ฐจ ์ ํต์ ์ธ TIL ์น๋ฃ๋ ํ์ํ ํจ๊ณผ์๋ ๋ถ๊ตฌํ๊ณ ํ์ฅ์์ ์ ์ฉํ๊ธฐ ๊น๋ค๋ก์ด ์ ๋ค์ด ์์์ต๋๋ค. โข ๊ฐ๋ ๋์ ์ ์ฒ์น: ์์ธํฌ์ ์ธ์ธ TIL์ด ์ ์๋ฆฌ ์ก๋๋ก ํ์์ ๊ธฐ์กด ๋ฉด์ญ๊ณ๋ฅผ ์ผ์์ ์ผ๋ก ์ต์ ํ๋ '๋น๊ณจ์์ต์ ์ฑ ์ ์ฒ์น(NMA)' ๊ณผ์ ์ด ํ์์ ์ ๋๋ค. โข ๊ณ ์ฉ๋ IL-2์ ๋ถ์์ฉ: TIL์ ํ์ฑ์ ๋๊ธฐ ์ํด ํฌ์ฌํ๋ ๊ณ ์ฉ๋ ์ธํฐ๋ฃจํจ-2(IL-2)๊ฐ ์ฌ๊ฐํ ๋ ์ฑ๊ณผ ์ฌ๋ง ์ํ์ ๋๋ฐํ๋ค๋ ์ ์ด ์ค์ฉํ์ ํฐ ๊ฑธ๋ฆผ๋์ด์์ต๋๋ค. 4. ์ฐจ์ธ๋ ํ๋ซํผ: '์์ง๋์ด๋ TIL'์ ์งํ ์ด๋ฌํ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ธฐ ์ํด ์ ์ ์ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ๊ฒฐํฉํ ์ฐจ์ธ๋ TIL๋ค์ด ๊ฐ๋ฐ๋๊ณ ์์ต๋๋ค. โข OBX-115 (์กฐ์ ์ IL-15): ์ธ๋ถ์์ IL-2๋ฅผ ์ฃผ์ ํ๋ ๋์ , ์ธํฌ ์ค์ค๋ก ์ธํฐ๋ฃจํจ-15(IL-15)๋ฅผ ๋ฐํํ๋๋ก ์ค๊ณ๋์์ต๋๋ค. ์ด๊ธฐ ์์์์ IL-2 ์์ด๋ ์ถฉ๋ถํ ํ์ฑ์ ๋ณด์ฌ ๋ ์ฑ์ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋ฎ์ถ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ฉ๋๋ค. โข KSQ-001EX (CRISPR ํธ์ง): ์ ์ ์ ๊ฐ์๋ก ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ ์ ์์ธ SOCS1์ ์ ๊ฑฐํ์ฌ, ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์์๋ TIL์ด ์ง์น์ง ์๊ณ ๊ฐ๋ ฅํ๊ฒ ๊ณต๊ฒฉํ๋๋ก ์ฑ๋ฅ์ ๊ทน๋ํํ์ต๋๋ค. 5. ์ ๋ง: ๋ง์ถคํ ์ ๋ฐ ํญ์ ์๋์ ๊ฐ์ํ Lifileucel์ ์น์ธ์ ์์์ผ ๋ฟ์ ๋๋ค. ํ์ฌ ๊ฐ๋ฐ ์ค์ธ ์ฐจ์ธ๋ ์์ง๋์ด๋ TIL ํ๋ซํผ๋ค์ ์น๋ฃ ํจ์จ์ ๋์ด๊ณ ๋ถ์์ฉ์ ์ค์ฌ, ๋ ๋ง์ ์ ํ์๊ฐ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ํํ์ ๋๋ฆด ์ ์๋ ๋ฏธ๋๋ฅผ ์๋น๊ธฐ๊ณ ์์ต๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ธฐ์กด ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ์ต์ ์ ์ ๋ฐ์ํ์ง ์๋ ํ์์ข ํ์์๊ฒ ์ค์ง์ ์ธ ์์กด ์ด๋์ ์ ๊ณตํจ์ผ๋ก์จ ์ ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ ํ์ฅํด์. ๋ํ TIL ์น๋ฃ์ ๋ ์ฑ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๋ ค๋ ์์ง๋์ด๋ ์ ๊ทผ์ ๋ณด๋ค ์์ ํ๊ณ ์ ๊ทผ ๊ฐ๋ฅํ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ๊ธธ์ ์ด์ด์ค ๊ฑฐ์์.
Genes & diseases๐ค AI ์์ฝMYH9: ์ ์ ์งํ๊ณผ ์์ ์๋ '์ธํฌ์ ์์ง', ์ ๋ฐ ์๋ฃ์ ์๋ก์ด ํ๊ฒ
1. ์ธํฌ์ ํ์ ๊ธฐ๊ณ, MYH9๊ณผ NMIIA MYH9 ์ ์ ์๋ ์ธํฌ ๋ด์์ '์์ง' ์ญํ ์ ํ๋ ๋น๊ทผ์ก์ฑ ๋ฏธ์ค์ IIA(NMIIA) ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ง๋ญ๋๋ค. ์ด ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ธํฌ๊ฐ ์ด๋ํ๊ณ , ๋ถ์ดํ๋ฉฐ, ์ธ๋ถ ์ ํธ๋ฅผ ์ ๋ฌ๋ฐ๋ ๋ฐ ์์ด์๋ ์ ๋ ํต์ฌ ๊ตฌ์ฑ ์์์ ๋๋ค. 2. ๋ ์ผ๊ตด์ ์ ์ ์: MYH9-RD์ ์(Cancer) ๊ทธ๋์ MYH9์ ์ฃผ๋ก ํฌ๊ท ์ ์ ์งํ์ธ 'MYH9 ๊ด๋ จ ์งํ(MYH9-RD)'์ ์์ธ์ผ๋ก๋ง ์๋ ค์ ธ ์์ต๋๋ค. ํ์ง๋ง ์ต๊ทผ ์ฐ๊ตฌ๋ค์ ์ด ์ ์ ์๊ฐ ๋ค์ํ ์์ ๋ฐ์๊ณผ ์งํ์๋ ๊น์ด ๊ด์ฌํ๊ณ ์๋ค๋ ์ฌ์ค์ ๋ฐํ๋ด๊ณ ์์ต๋๋ค. ๋ฏธ์ง์ ์์ญ: MYH9์ด ์์ ์ด์งํ๋ '์ ์ญ'์ธ์ง, ํน์ ์ต์ ํ๋ '๋ฐฉ์ด๊ตฐ'์ธ์ง์ ๋ํด์๋ ์์ ์ข ๋ฅ์ ๋ฐ๋ผ ๊ทธ ์ญํ ์ด ๋ค๋ฅด๊ฒ ๋ํ๋๊ณ ์์ด ์ฌ์ ํ ์ ๋ฐํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์งํ ์ค์ ๋๋ค. ์ ์ ์ ์ฐ๊ฒฐ๊ณ ๋ฆฌ: ํนํ "MYH9 ์ ์ ์งํ์ ๊ฐ์ง ํ์๊ฐ ์์ ๋ ์ทจ์ฝํ ๊ฒ์ธ๊ฐ, ์๋๋ฉด ์คํ๋ ค ๋ณดํธ๋ฐ์ ๊ฒ์ธ๊ฐ?"๋ผ๋ ์ง๋ฌธ์ ํ๊ณ์ ๋จ๊ฑฐ์ด ๊ฐ์๋ก ๋ ์ค๋ฅด๊ณ ์์ต๋๋ค. 3. ์ฐจ์ธ๋ ์น๋ฃ ์ ๋ต: MYH9 ์ ๋ฐ ํ๊ฒฉ ์ฐ๊ตฌํ์ MYH9์ ํ์ ์ผ๋ก ์ผ๋ ๊ฒ์ด ๋ฏธ๋ ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ฌด๊ธฐ๊ฐ ๋ ์ ์๋ค๊ณ ์ ์ํฉ๋๋ค. ๋น์ฝ๋ฉ RNA ๋ฐ RNA ๊ฐ์ญ(RNAi): ์ ์ ์ ๋ฐํ ๋จ๊ณ์์ MYH9์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์กฐ์ ํฉ๋๋ค. ์๋ถ์ ์ฝ๋ฌผ: ๋จ๋ฐฑ์ง์ ํ์ฑ์ ์ง์ ์ ์ดํ์ฌ ์์ธํฌ์ ์ด๋๊ณผ ์ ์ด๋ฅผ ์ต์ ํฉ๋๋ค. CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ ํธ์ง: ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์ ์ ๋ณ์ด๋ฅผ ๊ต์ ํ์ฌ ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ทน๋ํํฉ๋๋ค. 4. ์ ๋ง: ์ ์ ํ์์ ์ข ์ํ์ผ๋ก์ ํ์ฅ ์ด๋ฒ ๋ฆฌ๋ทฐ ์ฐ๊ตฌ๋ MYH9์ ๊ตฌ์กฐ์ ํน์ง๋ถํฐ ์์์ ์ฐ๊ด์ฑ๊น์ง ์ด๋ง๋ผํ์ฌ ์ ๋ฆฌํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ๋จ์ํ ์ ์ ๋ณ ์น๋ฃ๋ฅผ ๋์ด, ์์ ์ ์ด๋ฅผ ๋ง๊ณ ๊ฐ์ธ์ ์ ์ ์ ๋ฐฐ๊ฒฝ์ ๋ง์ถ ์ฐจ์ธ๋ ํญ์ ์ ๋ต์ ์๋ฆฝํ๋ ๋ฐ ์ค์ํ ์ด์ ํ๊ฐ ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก MYH9์ ์๊ณผ ์ ์ ์งํ์ ๋์์ ์ฐ๊ฒฐํ๋ ํต์ฌ ๋ถ์๋ผ์, ๊ทธ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ดํดํ๋ฉด ์๋ก์ด ์น๋ฃ ํ๊น์ ์ฐพ์ ์ ์์ด์. ๋ํ ๊ฐ์ธ๋ณ MYH9 ๋ณ์ด ์ํ์ ๋ฐ๋ผ ์ ์ํ์ ์์ธกํ๊ฑฐ๋ ๋ง์ถคํ ์๋ฐฉ ์ ๋ต์ ์ธ์ธ ์ ์๋ค๋ ์ ์์ ์ฌํ์ ํ๊ธ๋ ฅ์ด ํฝ๋๋ค.
Nucleic acids research๐ค AI ์์ฝPE-STAR: ๋์ฅ๊ท ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ํจ์จ 90% ๋ฌ์ฑ, ํฉ์ฑ์๋ฌผํ์ ์๋ก์ด ์ ๋ฐ ๋๊ตฌ
1. ๋ฐํ ๋ฆฌ์ ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ ํ๊ณ ๋ํํ๋ผ์ ์๋ํ ์ DNA ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ํ์(DSB) ์์ด ์ ์ ์๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์์ ํ ์ ์๋ ํ์ ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋๋ค. ํ์ง๋ง ๋ฐํ ๋ฆฌ์์์๋ ์ธํฌ ๋ด ๊ณ ์ ์ ๋ฐฉ์ด ๊ธฐ์ ์ ๋ณต๊ตฌ ์์คํ ๋๋ฌธ์ ํธ์ง ํจ์จ์ด ๊ทนํ ๋ฎ๊ณ , ์์ ๊ฐ๋ฅํ DNA ํฌ๊ธฐ๊ฐ ๋งค์ฐ ์๋ค๋ ์น๋ช ์ ์ธ ํ๊ณ๊ฐ ์์์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ธฐ ์ํด ์ฐ๊ตฌํ์ PE-STAR(Prime Editing with SOS-Triggered and RecJ-Augmented Repair) ์์คํ ์ ๊ฐ๋ฐํ์ต๋๋ค. 2. ์ธ ๊ฐ์ง ํต์ฌ ํ์ ์ ๋ต์ฐ๊ตฌํ์ ๋์ฅ๊ท ์ ์์ฒด ํ๋ก๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ฌ์ค๊ณํ์ฌ ํธ์ง ํจ์จ์ ๊ทน๋ํํ์ต๋๋ค. ๋ฐฉํด ํจ์ ์ ๊ฑฐ(Triple Knockout): ํธ์ง๋ DNA ๊ฐ๋ฅ์ ํ๊ดดํ๋ ์ธ ๊ฐ์ ํต์ฌ ํจ์(SbcB, ExoX, XseA)๋ฅผ ์ ๊ฑฐํ์ฌ, ๊ต์ ๋ ์ ์ ์ ๋ณด๊ฐ ์ธํฌ ๋ด์์ ์์ ์ ์ผ๋ก ์ ์ง๋๋๋ก ํ์ต๋๋ค. ๋ณต๊ตฌ ๊ฒฝ๋ก ๋ณด๊ฐ(RecJ Overexpression): RecJ ํจ์๋ฅผ ๊ณผ๋ฐํ์์ผ DNA ๋ณต๊ตฌ ๋ฐฉํฅ์ด ์ฐ๊ตฌ์๊ฐ ์๋ํ ํธ์ง ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ํ๋ฅด๋๋ก ์ ๋ํ์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ๊ต์ ๋ ๊ฐ๋ฅ์ด ์ ์ ์ฒด์ ํตํฉ๋๋ ํ๋ฅ ์ ๋์์ต๋๋ค. SOS ์๋ต ๊ธฐ๋ฐ์ ์ ํ(Counter-selection): ํธ์ง๋์ง ์์ ์ธํฌ๋ฅผ ๊ณจ๋ผ๋ด๊ธฐ ์ํด 'SOS ๋ฐ์ ํ๋ก'๋ฅผ ๋์ ํ์ต๋๋ค. ์ ์ ์ ๊ต์ ์ด ์ผ์ด๋์ง ์์ ์ธํฌ์์๋ ๋ ์ฑ ๋จ๋ฐฑ์ง(CcdB)์ด ๋ฐํ๋์ด ์ฌ๋ฉธํ๊ฒ ํจ์ผ๋ก์จ, ์ต์ข ์ ์ผ๋ก ํธ์ง๋ ์ธํฌ๋ง 90% ์ด์์ ๋์ ํ๋ฅ ๋ก ์ด์๋จ๊ฒ ์ค๊ณํ์ต๋๋ค. 3. ์ฃผ์ ์ฑ๊ณผ: ์งง์ ๋ณ์ด๋ถํฐ ๋๊ท๋ชจ ์ฝ์ ๊น์งPE-STAR๋ ๊ธฐ์กด ๊ธฐ์ ์ ํ๊ณ๋ฅผ ํ์ฉ ๋ฐ์ด๋๋ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์ฌ์ฃผ์์ต๋๋ค. ๊ณ ํจ์จ ์ ๋ฐ ํธ์ง: ์งง์ ์กฐ๊ฐ์ ์ฝ์ , ์ญ์ , ๊ต์ฒด ์์ ์์ ๊ธฐ์กด ๋๋น ์ต๋ 16๋ฐฐ ํฅ์๋ 80~90%์ ํจ์จ์ ๊ธฐ๋กํ์ต๋๋ค. ๊ธด ์์ด์ ์์ ๋ก์ด ์กฐ์: ์ต๋ 46bp๊น์ง์ ์ ๋ฐ ํธ์ง์ด ๊ฐ๋ฅํด์ก์ผ๋ฉฐ, Bxb1 ์ธํ ๊ทธ๋ผ์ ๊ธฐ์ ๊ณผ ๊ฒฐํฉํ์ฌ 3.2kb์์ 8.0kb์ ์ด๋ฅด๋ ๊ฑฐ๋ ์ ์ ์ ์นด์ธํธ๋ฅผ 100%์ ์ฑ๊ณต๋ฅ ๋ก ์ ์ ์ฒด์ ์ฝ์ ํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. 4. ์ ๋ง: ๋ฐํ ๋ฆฌ์ ๊ณต์ฅ ์ค๊ณ์ ๊ฐ์ํ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ฐํ ๋ฆฌ์๋ฅผ ํ์ฉํ ์์ฝํ ์์ฐ, ๋ฐ์ด์ค ์ฐ๋ฃ ๊ฐ๋ฐ ๋ฑ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ(Synthetic Biology) ๋ถ์ผ์ ํ๊ธฐ์ ์ธ ๋ณํ๋ฅผ ๊ฐ์ ธ์ฌ ๊ฒ์ ๋๋ค. PE-STAR๋ผ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ํ๋ซํผ์ ํตํด ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ ์ด์ ๋์ฅ๊ท ์ ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ๋ง์น ์ํํธ์จ์ด ์ฝ๋๋ฅผ ์์ ํ๋ฏ ์ ๋ฐํ๊ณ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ฌ์ค๊ณํ ์ ์๊ฒ ๋์์ต๋๋ค.
๐ก ๊ณ ํจ์จ ๋ฐํ ๋ฆฌ์ ํธ์ง์ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ๊ณผ ๋๋ ์์ฐ ๋ฐ์ด์ค๊ณต์ ์ ํต์ฌ ๊ธฐ์ ์ด์์. ์ด๋ฅผ ํตํด ๋ณต์กํ ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก ์ค๊ณ์ ์๋ก์ด ์๋ฌผํ์ ํ๋ก ๊ตฌ์ถ์ด ํ์คํ๋ ์ ์์ต๋๋ค.
- Nature๐ค AI ์์ฝ
CAR-T ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ๊ธฐ์ : ์ด๋๋ฌธ ๋ณตํฉ ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ 3์ข '์์ ๊ดํด' ์ฑ๊ณต
1. ์ ๋ก ์๋ ๋์ : ์ธ ๊ฐ์ง ์งํ์ ๋์์ ์๋ ํ์ ํ ๋ช ์ ํ์๊ฐ ์๋ก ๋ค๋ฅธ ์ธ ๊ฐ์ง์ ์ด๋๋ฌธ ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ์ ๋์์ ์๋ ์ฌ๋ก๋ ๊ทนํ ๋๋ญ ๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ์น๋ฃ ๋ฐฉ์์ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ ๋ฅผ ํตํด ์ฆ์์ ์ํํ๋ ์์ค์ ๊ทธ์ณค์ผ๋ฉฐ, ํ์๋ ํ์ ๋์ ๊ณ ์ฉ๋์ ์ฝ๋ฌผ์ ๋ณต์ฉํ๋ฉฐ ๋ถ์์ฉ๊ณผ ์ธ์์ผ ํ๋ '์กฐ์ (Control)'์ ๋จ๊ณ์ ๋จธ๋ฌผ๋ฌ ์์์ต๋๋ค. 2. ์น๋ฃ์ ํต์ฌ: ๋ฉด์ญ ์ฒด๊ณ์ 'ํ๋ ๋ฆฌ์ (Hard Reset)' ์ฐ๊ตฌํ์ ํ์ ๋ณธ์ธ์ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ๋ฅผ ์ถ์ถํ์ฌ ์์ธํฌ๊ฐ ์๋, ์๊ธฐ ์์ ์ ๊ณต๊ฒฉํ๋ '์ด์ B์ธํฌ'๋ฅผ ์ฐพ์๋ด ํ๊ดดํ๋๋ก ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์ค๊ณํ ๋ง์ถคํ CAR-T ์ธํฌ๋ฅผ ํฌ์ฌํ์ต๋๋ค. ์๋ ์๋ฆฌ: CAR-T ์ธํฌ๊ฐ ์๊ฐํญ์ฒด๋ฅผ ๋ง๋ค์ด๋ด๋ ๋ฌธ์ ์ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ๋ค์ ๋ฟ๋ฆฌ ๋ฝ์์ผ๋ก์จ, ์ค์๋ํ๋ ๋ฉด์ญ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ์์ ํ ์ด๊ธฐํ(Reset)ํ์ต๋๋ค. ์ ๋ฐ ํ๊ฒฉ: ๊ธฐ์กด ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ ์ ๋ฌ๋ฆฌ ์ ์์ ์ธ ์กฐ์ง์ ๋ณดํธํ๋ฉด์ ์งํ์ ์์ธ์ด ๋๋ ํน์ ์ธํฌ๋ง์ ์ ํํ ๊ณต๊ฒฉํ์ต๋๋ค. 3. ๊ฒฐ๊ณผ: 14๊ฐ์๊ฐ์ '์ฝ๋ฌผ ์๋ ์ถ(Drug-free Remission)' ์น๋ฃ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ํ๋ช ์ ์ด์์ต๋๋ค. CAR-T ์ธํฌ ํฌ์ฌ ํ 14๊ฐ์์ด ์ง๋ ํ์ฌ, ํ์์ ์ํ๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค. ์์ ๊ดํด: ์ธ ๊ฐ์ง ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ์ ๋ํ ๋ชจ๋ ์์ ์ฆ์์ด ์์ ํ ์ฌ๋ผ์ก์ต๋๋ค. ํฌ์ฝ ์ค๋จ: ํ์ ๋ณต์ฉํด์ผ ํ๋ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ ๋ฅผ ๋น๋กฏํ ๋ชจ๋ ์ฝ๋ฌผ์ ๋๊ณ ๋ ๊ฑด๊ฐํ ์ผ์์ ์ ์งํ๊ณ ์์ต๋๋ค. 4. ์์: ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ ์น๋ฃ์ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ CAR-T ์น๋ฃ๊ฐ ๋จ์ผ ์งํ์ ๋์ด, ๋ณตํฉ์ ์ด๊ณ ๋์น์ฑ์ธ ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ์์๋ '์์น(Cure)'๋ผ๋ ๋ชฉํ๋ฅผ ๋ฌ์ฑํ ์ ์์์ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ์์ผ๋ก ์๋ง์ ํฌ๊ท ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ ํ์๋ค์๊ฒ '๊ด๋ฆฌ'๊ฐ ์๋ 'ํด๋ฐฉ'์ ๊ธฐํ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ํ๋ซํผ์ด ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก CARโT ์น๋ฃ๊ฐ ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ์ ์ ์ฉ๋ ์ฒซ ์ฌ๋ก๋ก, ๋ฉด์ญ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ๋ฒ์๋ฅผ ํฌ๊ฒ ํ์ฅ์์ผ์. ์ด๋๋ฌธ ์งํ์ ๊ฒช๋ ํ์๋ค์๊ฒ ์ฝ๋ฌผ ๋ถ์์ฉ ์์ด ์๊ตฌ์ ์ธ ์์น๋ฅผ ์ ๊ณตํ ์ ์๋ ํฌ๋ง์ ์ค๋๋ค.
- Nature๐ค AI ์์ฝ
๋น์ฝ๋ฉ DNA์ ๋ฐ์ : ์์ปท ๋ง์ฐ์ค์์ ๊ณ ํ์ ํ์ฑ์ํจ '์ฑ ๊ฒฐ์ ์ค์์น'
1. ์ฑ ๊ฒฐ์ ์ ๊ธฐ์กด ์์๊ณผ ์๋ก์ด ๊ฐ์ค์๋ฌผ์ ์ฑ๋ณ ๊ฒฐ์ ์ ํํ SRY๋ SOX9 ๊ฐ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ฝ๋ฉ ์ ์ ์์ ์ ๋ฌด์ ์ํด์๋ง ๊ฒฐ์ ๋๋ค๊ณ ์๋ ค์ ธ ์์ต๋๋ค. ํ์ง๋ง ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ง์ ๋ง๋ค์ง๋ ์์ง๋ง ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์กฐ์ ํ๋ '๋น์ฝ๋ฉ DNA(Non-coding DNA)'์ ์์ ๋ณ์ด๋ง์ผ๋ก๋ ์ฑ๋ณ ์ ์ฒด๊ฐ ๋ค๋ฐ๋ ์ ์๋ค๋ ๊ฐ์ค์ ์ฃผ๋ชฉํ์ต๋๋ค. 2. ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฉ๋ฒ: CRISPR-Cas9์ ์ด์ฉํ ์ ์ ์ ์ฑ์ ํ์ฐ๊ตฌํ์ ์ ์ ์ ๊ฐ์(CRISPR-Cas9) ๊ธฐ์ ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์์ปท ๋ง์ฐ์ค(XX)์ ๊ฒ๋ ์ค ํน์ ๋น์ฝ๋ฉ ์์ด์ ๋จ์ฑํ์ผ๋ก ์ ๋ฐํ๊ฒ ๊ต์ฒดํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ ์ ์ ์์ฒด๋ฅผ ๋ฃ๊ฑฐ๋ ๋นผ๋ ๋ฐฉ์์ด ์๋๋ผ, ์ ์ ์์ ์๋์ ์กฐ์ ํ๋ '์ค์์น'์ ๋ฐฐ์ ์ ๋ฐ๊พผ ๊ฒ๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค. 3. ์ฃผ์ ๊ฒฐ๊ณผ: ์๋ฒฝํ๊ฒ ๊ธฐ๋ฅํ๋ ๊ณ ํ ์กฐ์ง์ ํ์ฑ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋๋ผ์ ์ต๋๋ค. ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์์ปท์ธ ๋ง์ฐ์ค์์ ๋์ ๋์ ์์ ํ ๊ณ ํ ์กฐ์ง์ด ํ์ฑ๋์์ต๋๋ค. ๊ธฐ๋ฅ์ ๊ฒ์ฆ: ์กฐ์งํ์ ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, ํ์ฑ๋ ๊ณ ํ์ ๋จ์ํ ์กฐ์ง ๋ฉ์ด๋ฆฌ๊ฐ ์๋๋ผ ์ค์ ๋จ์ฑ ํธ๋ฅด๋ชฌ(ํ ์คํ ์คํ ๋ก )์ ์ ์์ ์ผ๋ก ์์ฐํ๋ ๊ธฐ๋ฅ์ ์กฐ์ง์์ด ํ์ธ๋์์ต๋๋ค. ์กฐ์ ์์ ์์: ์ด๋ ๋น์ฝ๋ฉ ์์ญ์ด ์ฑ ๊ฒฐ์ ๋คํธ์ํฌ์์ ๋จ์ํ ๋ณด์กฐ ์ญํ ์ด ์๋, ์ฑ๋ณ์ ๋ฐฉํฅํ๋ฅผ ๊บพ์ ์ ์๋ ํต์ฌ ์กฐ์ ์(Master Regulator) ์ญํ ์ ํ๋ค๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์ฆ๊ฑฐ์ ๋๋ค. 4. ์ฐ๊ตฌ์ ์์ ๋ฐ ๋ฏธ๋ ์ ๋ง์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ธ๊ฐ์ ์ฑ ๋ฐ๋ฌ ์ฅ์ (DSD) ์ค ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ์ ์ฝ๋ฉ ์์ญ ๋ถ์๋ง์ผ๋ก๋ ์์ธ์ ์ฐพ์ ์ ์์๋ ์ฌ๋ก๋ค์ ๋ํ ๋ช ํํ ํด๋ต์ ์ ์ํฉ๋๋ค. ๋น์ฝ๋ฉ ์์ญ์ ์จ๊ฒจ์ง ์กฐ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ดํดํจ์ผ๋ก์จ, ์ฑ ๋ฐ๋ฌ ๊ด๋ จ ํฌ๊ท ์งํ์ ์ ๋ฐ ์ง๋จ๊ณผ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ์ ๋ต์ ์๋ฆฝํ๋ ๋ฐ ์ค์ํ ์ด์ ํ๊ฐ ๋ ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก ๋น์ฝ๋ฉ DNA์ ์ญํ ์ ๋ช ํํ ๋ฐํ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์กด ์ ์ ํ ํจ๋ฌ๋ค์์ ํ์ฅํ์ด์. ์ด๋ ์ฑ๋ณ ๋ฐ๋ฌ ์ด์์ด๋ ๋ถ์ ์น๋ฃ ๋ฑ ์์์ ์์ฉ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ด์ด์ค ์ ์์ด์.
- Nature biomedical engineering๐ค AI ์์ฝ
npegRNA ์ค๊ณ ํ์ : ํ๋ผ์ ์๋ํ ํจ์จ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ํํ๋ค
1. ๊ธฐ์กด ๊ธฐ์ ์ ํ๊ณ: ๋ถ์์ ํ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ผ์ ์๋ํ (Prime Editing)์ ์ ์ ์๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๊ต์ ํ ์ ์๋ ํ๊ธฐ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ด์ง๋ง, ๊ต์ ์ ๋ณด๋ฅผ ๋ด์ pegRNA์ ๋๋ถ๋ถ์ด ์ธํฌ ๋ด ํจ์์ ์ํด ์ฝ๊ฒ ๋ถํด๋๋ค๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๋จ์ ์ด ์์์ต๋๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ์ค์ ์น๋ฃ์ ํ์ํ ์์ค์ ํจ์จ์ ํ๋ณดํ๋ ๋ฐ ์ด๋ ค์์ด ์์์ต๋๋ค. 2. ํ์ ์ ์ธ ์ค๊ณ: npegRNA์ ๋ฑ์ฅ ์ฐ๊ตฌํ์ pegRNA์ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์์ ํ ์ฌ์ค๊ณํ ๋น์ ํ npegRNA(non-canonical pegRNA)๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ์ต๋๋ค. ํต์ฌ์ ๋ ธ์ถ๋์ด ์๋ ๊ต์ ํ ํ๋ฆฟ(RTT-PBS)์ ๊ฐ์ด๋ RNA์ ๋ด๋ถ ๋ฃจํ ๊ตฌ์กฐ ์์ผ๋ก ๋ผ์ ๋ฃ์ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด๋ ๊ฒ ๋ณดํธ๋ ๊ตฌ์กฐ๋ ์ธํฌ ๋ด ํต์ฐ๋ถํดํจ์(Exonuclease)์ ๊ณต๊ฒฉ์ผ๋ก๋ถํฐ ์ ํญ์ฑ์ ๊ฐ๊ฒ ๋์ด, Cas9 ๋จ๋ฐฑ์ง๊ณผ ๊ฒฐํฉํ ์ํ๋ก ์ธํฌ ์์์ ํจ์ฌ ๋ ์ค๋ซ๋์ ์ด์๋จ์ ๊ต์ ์์ ์ ์ํํฉ๋๋ค. 3. ์๋์ ์ธ ์ฑ๋ฅ ์์น npegRNA๋ ๊ธฐ์กด ๋ฐฉ์๋ค๊ณผ ๋น๊ตํ์ ๋ ๋๋ผ์ด ํจ์จ ์์น์ ๋ณด์ฌ์ฃผ์์ต๋๋ค. ๊ธฐ์กด ์ ํ pegRNA ๋๋น: ํ๊ท 26.8๋ฐฐ ๋์ ํธ์ง ํจ์จ ๋ฌ์ฑ ๊ฐ๋ํ epegRNA ๋๋น: ํ๊ท 5.9๋ฐฐ ๋์ ํธ์ง ํจ์จ ๋ฌ์ฑ ์งํ ๋ณ์ด ๋์ : ์ ๋๋ง๋ฅ์ค๊ธฐ์ธํฌ(iPSC) ๋ฑ์์ ์ต๋ 123๋ฐฐ๊น์ง ํจ์จ ํฅ์ 4. ์น๋ฃ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ ์ฆ๊ณผ ๋ฏธ๋ ๊ฐ์น ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด ๊ธฐ์ ์ ์ ์ ์ฑ ํฐ๋ก์ ํ์ฆ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ฉํ์ฌ ์ค์ ์ง๋ณ ์ ์ ์๋ฅผ ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ๊ต์ ํด๋์ต๋๋ค. ์ด๋ npegRNA ๊ธฐ์ ์ด ์คํ์ค ์์ค์ ๋์ด, ์ค์ ๋์น์ฑ ์ ์ ์งํ์ ์น๋ฃํ ์ ์๋ ๊ฐ๋ ฅํ๊ณ ์ค์ฉ์ ์ธ ๋๊ตฌ๊ฐ ๋ ์ ์์์ ์์ฌํฉ๋๋ค. ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ํ๋ผ์ ์๋ํ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ํ์ค์ผ๋ก ๊ฒฉ์์ํค๋ ์ค์ํ ๋ฐํ์ด ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ํธ์ง ํจ์จ์ด ํฌ๊ฒ ๊ฐ์ ๋๋ฉด ์ ์ ์งํ ์น๋ฃ์ ํ์ํ ์ ํํ ๊ต์ ์ด ๊ฐ๋ฅํด์ ธ์. ๋ํ ๋ค์ํ ์ธํฌ ์ ํ์์ ์ ์ฉ ๊ฐ๋ฅํด์ ธ ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋ฒ์๊ฐ ๋์ด์ง๋๋ค.
- Nature๐ค AI ์์ฝ
RNU4-2 ํฌํ ํธ์ง, ์๋ก์ด ์ด์ฑ ์ ๊ฒฝ๋ฐ๋ฌ ์งํ ๋ฐํ
1. ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฐ๊ฒฝ ๋ฐ ๋ฐฉ๋ฒ RNU4-2๋ ์ธํฌ ๋ด ์ ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ํธ์งํ๋ ๊ณผ์ ์ธ '์คํ๋ผ์ด์ฑ(Splicing)'์ ๊ด์ฌํ๋ ํต์ฌ ์ํต RNA(snRNA)์ ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ํฌํ ๊ฒ๋ ํธ์ง(Saturation Genome Editing, SGE) ๊ธฐ๋ฒ์ ํ์ฉํ์ฌ RNU4-2 ์ ์ ์๋ฅผ ๊ตฌ์ฑํ๋ ๋ชจ๋ ์ผ๊ธฐ ์์ด์ ํ๋ํ๋ ๋ณ์ด์์ผฐ์ต๋๋ค. ์ดํ ๊ณ ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ํตํด ๊ฐ ๋ณ์ด๊ฐ ์คํ๋ผ์ด์ฑ ํจ์จ๊ณผ ์ธํฌ ์์กด์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ์ธก์ ํ์ฌ, ์ ์ ์ ์ ์ฒด์ ๋ํ '๊ธฐ๋ฅ์ ๋ณ์ด ์ง๋'๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ์ต๋๋ค. 2. ์ฃผ์ ๋ฐ๊ฒฌ: ์ฐ์ฑ๊ณผ๋ ๋ค๋ฅธ '์ด์ฑ' ์งํ์ ํ์ธ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์กด์ ์๋ ค์ง ReNU ์ฆํ๊ตฐ์ ์ ๋ฐํ๋ ์ฐ์ฑ(Dominant) ๋ณ์ด๋ค๊ณผ๋ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ผ๋ก ํ์ฐํ ๊ตฌ๋ถ๋๋ ์๋ก์ด ์ด์ฑ(Recessive) ๋ณ์ด ์ง๋จ์ ๋ฐ๊ฒฌํ์ต๋๋ค. ๊ธฐ์กด ์ง์: ReNU ์ฆํ๊ตฐ์ ํ ์ชฝ ๋ถ๋ชจ๋ก๋ถํฐ๋ง ๋ณ์ด๋ฅผ ๋ฌผ๋ ค๋ฐ์๋ ๋ฐ๋ณํ๋ ์ฐ์ฑ ์ ์ ์์์ ๋ณด์ ๋๋ค. ์๋ก์ด ๋ฐ๊ฒฌ: ์ด๋ฒ์ ๋ฐ๊ฒฌ๋ ๋ณ์ด๋ค์ ์์ชฝ ๋ถ๋ชจ๋ก๋ถํฐ ๋ณ์ด๋ฅผ ๋ชจ๋ ๋ฌผ๋ ค๋ฐ์์ ๋(์์ผ์์ฒด ์ด์ฑ)๋ง ์ ๊ฒฝ๋ฐ๋ฌ ์ฅ์ ๋ฅผ ์ผ์ผํต๋๋ค. ์ด๋ ๊ธฐ์กด ์งํ๊ณผ๋ ์์์ ยท์ ์ ์ ์ผ๋ก ๊ตฌ๋ถ๋๋ ์๋ก์ด ์ ํ์ ์งํ์์ ์์ฌํฉ๋๋ค. 3. ์ฐ๊ตฌ์ ์์ ๋ฐ ์์์ ๊ฐ์น์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ RNU4-2 ์ ์ ์์์ ๋ฐ์ํ๋ ๋ณ์ด๋ค์ด ์ค์ ํ์์๊ฒ ์ด๋ค ์ํฅ์ ๋ฏธ์น ์ง ์์ธกํ๋ ์์์ ํด์์ ์ ํ๋๋ฅผ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ ํฌ๊ท ์ ๊ฒฝ๋ฐ๋ฌ ์งํ ํ์๋ค์ ์ํ ์ ๋ฐํ ์ง๋จ ๊ฐ์ด๋๋ฅผ ์ ๊ณตํ ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ, ํฅํ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ์ ๋ต์ ์๋ฆฝํ๋ ๋ฐ ์ค์ํ ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๊ฐ ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ์ ์ ์ฒด ๋ณ์ด์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์๋ฏธ๋ฅผ ์ ๋ฉด์ ์ผ๋ก ํ์ ํจ์ผ๋ก์จ, ๋ฏธํ์ธ ์ ์ ์งํ์ ์์ธ ๊ท๋ช ์ ๊ฐ์ํํ ์ ์์ด์. ๋ํ, ์ฐ์ฑยท์ด์ฑ ๊ตฌ๋ถ์ด ๋ช ํํด์ ธ ํ์ ๋ง์ถคํ ์ ์ ์๋ด๊ณผ ์น๋ฃ ๊ฐ๋ฐ์ ์ง์ ์ ์ธ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น ๊ฑฐ์์.
- Nature๐ค AI ์์ฝ
์ธ๊ณต ์ด๊ฐํ์ธ์๋ก ํ ๋ฒ์ ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ์ ์ ๊ฑฐํ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์น๋ฃ
1. ๋๊ณต๋ถ๋ฝ์ ๋์ข ์, ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข (Glioblastoma)์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ ๋ํ๊ด ์ฅ๋ฒฝ์ ํต๊ณผํ๊ธฐ ์ด๋ ต๊ณ , ์ข ์์ ์นจ์ต์ฑ์ด ๊ฐํด ํ๋ ์ํ์ ๋์ ๋ก ๊ผฝํ๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์น๋ฃ๋ฒ ์ญ์ ํญ์ ์ ์ ์๋ฅผ ์ข ์ ์ธํฌ์๋ง ์ ํํ ์ ๋ฌํ๊ณ ๋ฐํ์ํค๋ '์ ๋ฐ๋' ๋ฉด์์ ํ๊ณ๊ฐ ์์์ต๋๋ค. 2. ํ์ ๊ธฐ์ : ์ธ๊ณต ์ด๊ฐํ์ธ์(Synthetic Super-enhancer) ์ฐ๊ตฌํ์ ์ข ์ ์ธํฌ์์๋ง ๊ฐ๋ ฅํ๊ฒ ์๋ํ๋ '์ธ๊ณต ์ด๊ฐํ์ธ์(SSE)'๋ฅผ ์ค๊ณํ์ฌ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ์ ํ์ฌํ์ต๋๋ค. ์๋ ๊ธฐ์ : ์ด ์ด๊ฐํ์ธ์๋ ์์ธํฌ์ ํน์ด์ ์ผ๋ก ์กด์ฌํ๋ ์ ์ฌ์ธ์๋ค๊ณผ ๊ฒฐํฉํ์ฌ, ํญ์ ํ์ด๋ก๋(์ ์ ๋ฌผ์ง)๊ฐ ์ค์ง ์ข ์ ์กฐ์ง์์๋ง ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๋ฐํ๋๋๋ก ์ ๋ํฉ๋๋ค. ์ ํ์ ๋ฐํ: ๋ง์น ์์ธํฌ์๋ง ๋ฐ์ํ๋ '์ ๋ฐ ์ค์์น'๋ฅผ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ์ฅ์ฐฉํ ๊ฒ๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค. 3. ์ฃผ์ ์ฑ๊ณผ: ๋จ์ผ ์ฉ๋์ผ๋ก ์ข ์ ์์ ์ฌ๋ฉธ ๊ณต๊ฒฉ์ ์ธ ๊ธ์ฑ ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ๋์์ผ๋ก ํ ์คํ์์ ๋๋ผ์ด ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ํ์ธ๋์์ต๋๋ค. ์์ ๊ดํด: ๋จ ํ ๋ฒ์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ฃผ์ ๋ง์ผ๋ก ๋ ์์ ํผ์ง ์ข ์์ด ์์ ํ ์ฌ๋ผ์ก์ต๋๋ค. ์์ ์ฑ ์ ์ฆ: ๊ฐ๋ ฅํ ํญ์ ํจ๊ณผ์๋ ๋ถ๊ตฌํ๊ณ ์ ์ ๋ ์กฐ์ง์๋ ๊ฑฐ์ ์ํฅ์ ์ฃผ์ง ์์, ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ๋ฒ์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๋ฌธ์ ์๋ ์ ๊ฒฝํ์ ๋ถ์์ฉ ์ํ์ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋ฎ์ท์ต๋๋ค. 4. ์ ๋ง: ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์๋ก์ด ํ๋ซํผ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ํน์ ์์ธํฌ์ ์ ์ ์ ํน์ฑ์ ๋ง์ถ ์ด๊ฐํ์ธ์๋ฅผ ์ค๊ณํจ์ผ๋ก์จ, ๋์ข ์๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ๋ค์ํ ๋์น์ฑ ๊ณ ํ์์ ์ ์ฉํ ์ ์๋ '๋ง์ถคํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ ํ๋ซํผ'์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ด์์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ์์ ์ ์ฉ์ ์ํ ์ ๋ฐ ์ํ ์ ๋ต์ ๋์ฑ ๊ตฌ์ฒดํํ ๊ณํ์ ๋๋ค.
๐ก ์ ๋ฐํ๊ฒ ์์ธํฌ๋ง์ ํ์ ํํจ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์กด ๋ฉด์ญ์น๋ฃ์ ๋ถ์์ฉ์ ์ต์ํํ๊ณ , ๋จํ ํฌ์ฌ๋ก๋ ์์น ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ ์ํฉ๋๋ค. ์ด๋ ๋์น์ฑ ๋์ข ์ ํ์์ ์์กด์จ์ ํฌ๊ฒ ๋์ผ ์ฌํ์ ๊ฐ์น๋ฅผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
- Nature๐ค AI ์์ฝ
์ธ๊ณ ์ต์ด '์ธํฌ ๋ ธํ ์ญ์ (Reversal)' ์์ ์ํ ๋์
์ต๊ทผ ์ํ๊ณ์์ ์๋กญ๊ฒ ๋ ์ค๋ฅด๊ณ ์๋ '์ธํฌ ๋ ธํ ์ญ์ ' ๋ถ์ผ์์ ๋ง์นจ๋ด ์ธ๊ณ ์ต์ด๋ก ์์ ์ํ์ด ์์๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ์ ํต์ฌ ๋ชฉํ๋ ์ธํฌ์ ๋ฐ๋ฌ ๋จ๊ณ๋ฅผ ๊ฑฐ๊พธ๋ก ๋๋๋ฆฌ๋(๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ) ๊ธฐ์ ์ ํ์ฉํ์ฌ, ์ด๋ฏธ ๋ ธํ๊ฐ ์งํ๋ ์ ์ฒด ์กฐ์ง๊ณผ ์ฅ๊ธฐ๋ฅผ ์์ ํ๊ฒ 'ํ์ถ(์ฌ์ ๋ฐ ๊ฐฑ์ )'์ํฌ ์ ์๋์ง ๊ทธ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๊ฒ์ฆํ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ฑ๊ณตํ ๊ฒฝ์ฐ, ์ด ์ธํฌ ๋ ธํ ์ญ์ ๊ธฐ์ ์ ๋ค์ํ ๋ ธ์ธ์ฑ ๋ฐ ํดํ์ฑ ์งํ์ ์น๋ฃํ๋ ๋ฐ ์์ด ์์ ํ ์๋ก์ด ๋ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋ง๋ จํด ์ค ๊ฒ์ ๋๋ค. ํนํ ์ด๋ฒ ์์ ์ํ์ ์ธํฌ๊ฐ ๋์ด๊ฐ๋ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ๋ฉ์ปค๋์ฆ(์๋ ์๋ฆฌ)์ ๋ช ํํ ๊ท๋ช ํ๊ณ , ์ด๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ํ์ ์ ์ธ ์ ์ฝ์ด๋ ์น๋ฃ๋ฒ์ ๊ฐ๋ฐํ๋ ๋ฐ ๋งค์ฐ ์ค์ํ ์ด์์ด ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ๋ ธํ๋ ์ธํฌ๋ฅผ ๋ค์ ์ ๊ณ ๊ฑด๊ฐํ ์ํ๋ก ๋๋๋ฆฌ๋ ๊ธฐ์ ์ ๋จ์ํ ์ธ๊ฐ์ ์๋ช ์ ์ฐ์ฅํ๋ ๊ฒ์ ๋์ด, ๋ ธํ์ ๊ด๋ จ๋ ์ง๋ณ ์์ฒด๋ฅผ ์ฌ์ ์ ์๋ฐฉํ๋ ๋ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ์ญํ ์ ํ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋ง๋ฉ๋๋ค. ๊ฒฐ๋ก ์ ์ผ๋ก ์ด๋ฒ ์ฒซ ์์ ์๋๋ ์ธํฌ ๋ ธํ ์ญ์ ์ด๋ผ๋ ๋ฏธ์ง์ ์์ญ์ ๊ฐ์ฒํ๋ ์์ฒญ๋ ๋์ฝ์ด๋ฉฐ, ์ฌ๊ธฐ์ ์ป๊ฒ ๋ ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์๋ง์ ๋ ธํ ๊ด๋ จ ์งํ์๋ค์๊ฒ ์๋ก์ด ํฌ๋ง์ ์๊ฒจ์ค ์ ์์ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ธํฌ ๋ ธํ้่ฝ ๋ถ์ผ์ ๋ฐ์ ์ ํฐ ๊ธฐ์ฌ๋ฅผ ํ ๊ฒ์ผ๋ก ์์๋๋ฉฐ, ๋ ธํ์ ๊ด๋ จ๋ ์ง๋ณ์ ์น๋ฃ์ ์๋ก์ด ํฌ๋ง์ ๊ฐ์ ธ๋ค์ค ์ ์์ต๋๋ค. ๋ํ, ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ธ๊ฐ์ๅฏฟๅฝ์ ์ฐ์ฅํ๊ณ , ์ง๋ณ์ ์๋ฐฉํ๋ ๋ฐ ์ค์ํ์ง ์์๊น ์๊ฐํด ๋ด ๋๋ค.
- aBIOTECH๐ค AI ์์ฝ
์ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ์๋ก์ด ์ ํ์
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ Tf1 ์ญ์ ์ฌ ํจ์๋ฅผ ์ด์ฉํ NM-PE(Nuclease-Mediated Prime Editing) ์์คํ ์ ๊ฐ๋ฐํ์ฌ ์๋ฌผ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ ์ ๋ฐ๋๋ฅผ ๋ํญ ๊ฐ์ ํ์ต๋๋ค. ๋ฒผ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ์คํ์ ํตํด ๊ทธ ํจ์จ์ฑ์ ์ ์ฆํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ํฅํ ์๋ฌผ ์ ์ ํ ์ฐ๊ตฌ ๋ฐ ์๋ฌผ ๊ฐ๋ ๋ถ์ผ์์ ํ์ ์ ์ธ ๋๊ตฌ๋ก ํ์ฉ๋ ์ ๋ง์ ๋๋ค. ์ ์ ์ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ๊ณ ๋ํ๋ ๋ฏธ๋ ์๋ ๋ฌธ์ ํด๊ฒฐ์ ์ํ ํต์ฌ ์ด์ ๊ฐ ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ๋ฐ์ ์ไฟ้ฒ์์ผ ์๋ฌผ ๊ฐ๋์ ๋์ฑ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ํ ์ ์๊ฒ ํด์. ๋ํ, ์๋ฌผ ์ ์ ํ ๋ถ์ผ์์ ์๋ก์ด ๋ฐ์ ์ ๊ฐ์ ธ์ฌ ์ ์์ด์. ์ด๋ ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก ์ธ๊ฐ์ ์๋ ๋ฌธ์ ํด๊ฒฐ์ ๊ธฐ์ฌํ ๊ฑฐ์์.
- Molecular therapy. Nucleic acids๐ค AI ์์ฝ
์๋ก์ด ์ธ๋์ ์ค๋ฅ ์๋ ํ๋ผ์ ์๋ํ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ
ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ ์ ํ์ ์ด๋ฉฐ, ์ ๋ฐํ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ ํ ์ ์๋ ๋๊ตฌ๋ก, ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ ์์์ ์ผ์ผํค์ง ์์ผ๋ฉฐ, ์ถ๊ฐ ํ ํ๋ฆฟ์ด ํ์ํ์ง ์์ต๋๋ค. ํ์ง๋ง, ํธ์ง๋์ง ์์ 5' ๊ฐ๋ฅ์ด ๋จ์ ์์ผ๋ฉด ์์ ์ ์ธ ํธ์ง์ด ์ ์ ์ฒด์ ํตํฉ๋์ง ๋ชปํ๊ณ , ์ธ๋ธ ์ค๋ฅ์ ๋น์จ์ด ๋์ต๋๋ค. ์ต๊ทผ ์ฐ๊ตฌ์์ vPE๋ฅผ ํตํด ์ด ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ์ต๋๋ค. vPE๋ ์๋ก์ด ์ธ๋์ ์ค๋ฅ ์๋ ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ ํฅํ ์ค์ํ ๋ฐ๊ฑธ์์ ๋๋ค. ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ ์ ํ์ฑ๊ณผ ์์ ์ฑ์ ๋์ฌ์ค ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ฉ๋๋ค. ์ด๋ ์ ์ ๋ณ ์น๋ฃ๋ฅผ ํฌํจํ ๋ค์ํ ๋ถ์ผ์์ ํฐ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ด ๋ ๋ฐ์ ํ ์ ์๋ ๊ธฐ์ด๋ฅผ ๋ง๋ จํ์ต๋๋ค. vPE๊ฐ ์์ผ๋ก ์ด๋ค ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ค ์ ์์์ง ๊ธฐ๋๊ฐ ๋ฉ๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ ์ ํ์ฑ๊ณผ ์์ ์ฑ์ ๋์ฌ์ค ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ค์ํฉ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ ์ ๋ณ ์น๋ฃ๋ฅผ ํฌํจํ ๋ค์ํ ๋ถ์ผ์์ ํฐ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น ์ ์์ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์๋ก์ด ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ํ ์ค์ํ ๋ฐ๊ฑธ์์ ๋๋ค.
- Advanced drug delivery reviews๐ค AI ์์ฝ
๋ง์ดํฌ๋ก ์ ์ฒด ๊ธฐ์ , ์ธํฌ ์ด์์ ์๋ก์ด ๊ธธ์ ์ด๋ค
์์ฒด ์ฌ์ ์ํ์ ์์๋ ์กฐ์ง์ ์๋ฆฌํ๊ณ ํ๋ณตํ๊ธฐ ์ํด ์ค๊ฐ์ฝ ์ค๊ธฐ ์ธํฌ์ ์ ๋ ๋ค๋ฅ์ฑ ์ค๊ธฐ ์ธํฌ๋ฅผ ์ด์ฉํ๊ณ ์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด ์ธํฌ๋ค์ ์ด์ฉํ ์์์ ๅฟ์ฉ์ ์ธํฌ์ ์์กด ์ ์ง๋ฅผ ์ ์งํ๊ณ ์ ํํ๊ฒ ์ด์ํ๋ ๋ฐ ์ด๋ ค์์ด ์์ต๋๋ค. ๋ง์ดํฌ๋ก ์ ์ฒด ๊ธฐ์ ์ ์ด๋ฌํ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ธฐ ์ํด ๋ฏธ์ธํ ๊ท๋ชจ์์ ์ก์ฒด, ์์ฒด ์ฌ๋ฃ, ์ธํฌ๋ฅผ ์ ๊ตํ๊ฒ ์กฐ์ํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด ๊ธฐ์ ์ ์ธํฌ ์ด์์ ์ด๊ธฐ ์ ์ง์ ์ด์๋ฅ ์ ํฅ์์ํค๊ณ , ์ธํฌ์ ์ฉ๋์ ์กฐ์ ํ๋ฉฐ, ์ด์ ํ์ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์กฐ์ ํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ํ ๋ง์ดํฌ๋ก ์ ์ฒด ๊ธฐ์ ์ ์ธํฌ๋ฅผ ๋ด์ ์ด๋ฐ์ฒด๋ฅผ ์ ์ํ๊ณ , ์ด๋ฅผ ์ฒด๋ด์ ์ ํํ๊ฒ ์์น์ํค๋ ๋ฐ ๋์์ด ๋ฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๊ธฐ์ ์ ๋ฐ์ ์ ์์ฒด ์ฌ์ ์ํ์ ๋ฐ์ ์ ํฐ ๊ธฐ์ฌ๋ฅผ ํ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ฒด ์ฌ์ ์ํ์ ๋ฐ์ ์ ํฌ๊ฒ ๊ธฐ์ฌํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ง์ดํฌ๋ก ์ ์ฒด ๊ธฐ์ ์ ์ด์ฉํ๋ฉด ์ธํฌ ์ด์์ ํจ์จ์ ๋์ด๊ณ , ํ์์ ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๋ฅผ ํฅ์์ํฌ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ํ ์ด ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ์ธํ๋ ์๋ฃ๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ์ฌ, ๊ฐ์ธ์ ๋ง์ถ ์น๋ฃ๋ฅผ ์ ๊ณตํ ์ ์์ต๋๋ค.
Current medicinal chemistry๐ค AI ์์ฝ์๊ฐ ๋ฉด์ญ ์งํ์ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ์ ๋ต: ๋ฐ์ด์ค ๋ฎค์ง ๋๋ ธ ์ ์
์ต๊ทผ ๋ฉด์ญํ ์ฐ๊ตฌ๋ ํฐ ์ง์ ์ ์ด๋ค์ง๋ง, ์๊ฐ ๋ฉด์ญ ์งํ์ ์น๋ฃ๋ ์ฌ์ ํ ํ๊ณ๊ฐ ๋ง์์. ์๋ก์ด ์น๋ฃ ์ ๋ต์ผ๋ก ๋๋ ธ ์ ์๋ฅผ ์ด์ฉํ ๋ฐ์ด์ค ๋ฎค์ง ์ ๊ทผ๋ฒ์ด ์ฃผ๋ชฉ๋ฐ๊ณ ์์ด์. ์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋๋ ธ ์ ์๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ์ฝ๋ฌผ์ ์ง์ ์ง๋ณ์ ๊ฑธ๋ฆฐ ์กฐ์ง์ ์ ๋ฌํ ์ ์์ด์. ๋ํ, ์ด ๋๋ ธ ์ ์๋ ์ธํฌ์ ๋ง์ ๋ชจ๋ฐฉํ์ฌ ๋ฉด์ญ ์ฒด๊ณ์ ๊ณต๊ฒฉ์ ํผํ ์ ์๊ณ , ์ฝ๋ฌผ์ๅฏไฝ็จ๋ฅผ ์ค์ผ ์ ์์ด์. ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ ์๊ฐ ๋ฉด์ญ ์งํ์ ์น๋ฃ์ ํจ๊ณผ์ ์ด์๊ณ , ์ฝ๋ฌผ์ ๋๋๋ฅผ ๋์ผ ์ ์์์ด์. ์ด๋ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ์ ๋ต์ผ๋ก์์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋ณด์ฌ์ฃผ์์ด์.
๐ก ์๊ฐ ๋ฉด์ญ ์งํ์ ๋ง์ฑ ์งํ์ด๋ฉฐ, ํ์ฌ์ ์น๋ฃ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ฌ์ ํ ํ๊ณ๊ฐ ๋ง์์. ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ์ ๋ต์ ์ ์ํ๋ฉฐ, ์ฝ๋ฌผ์ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋์ด๊ณ ๅฏไฝ็จ๋ฅผ ์ค์ด๋ ๋ฐ ๋์์ด ๋ ์ ์์ด์.
Acta neurologica Belgica๐ค AI ์์ฝ์์ธ ํ์ด๋จธ๋ณ, CRISPR-Cas9๋ก ์๋ก์ด ์น๋ฃ ์ ๋ต ์ด๋ฆฐ๋ค
์์ธ ํ์ด๋จธ๋ณ์ ์งํ์ฑ์ด๋ฉฐ ๋ค์์ธ์ฑ์ ์ ๊ฒฝํดํ์ฑ ์ฅ์ ๋ก ์ ์ธ๊ณ์์ ์น๋งค์ ์ฃผ์ ์์ธ์ด ๋ผ์. ํ์ฌ ์น์ธ๋ ์น๋ฃ๋ฒ์ ์ฃผ๋ก ์ฆ์์ ์ํํ๋ ๊ฒ์ ๊ทธ์น๊ณ ์์ผ๋ฉฐ ์ ๊ฒฝํดํ์ ์ค๋จํ๊ฑฐ๋ ์ญ์ ์ํค์ง ๋ชปํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ง๋ณ์ ์์ ํ๋ ์ ๋ต์ด ์ ์คํด์. ์ด ๋ ผ๋ฌธ์ CRISPR-Cas9์ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ด ์์ธ ํ์ด๋จธ๋ณ์ ์ ์ ์ ๋ฐ ๋ถ์ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์กฐ์ ํ๋ ํ์ ์ ์ธ ์น๋ฃ ํ๋ซํผ์ผ๋ก ํ์ฉ๋ ์ ์์์ ๋ณด์ฌ์ค์. ํนํ APOE4, APP, PSEN1, PSEN2, MAPT์ ๊ฐ์ ์น๋ฃ ๋์ ์ ์ ์๋ฅผ ๋ชฉํ๋ก ํ์ฌ allele-specific correction, gene silencing, ๋ฐ transcriptional regulation๊ณผ ๊ฐ์ ์ ๋ต์ ํ๊ฐํ๊ณ ์์ด์. ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ธ ํ์ด๋จธ๋ณ์ ์น๋ฃ๋ฅผ ์ํ ์๋ก์ด ์ ๋ต์ ์ ์ํ๋ฉฐ, ์ง๋ณ์ ์๋ฐฉํ๊ฑฐ๋ ์น๋ฃํ๋ ๋ฐ ์ค์ํ ์๋ฏธ๋ฅผ ๊ฐ์ก์ด์.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ธ ํ์ด๋จธ๋ณ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์์ธ์ เคธเคฎเค๊ณ ์น๋ฃํ๋ ๋ฐ ์๋ก์ด ์ ๋ต์ ์ ์ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ณผํ์ ์ด๊ณ ์ฌํ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์๋ฏธ๋ฅผ ๊ฐ์ก์ด์. ํนํ, CRISPR-Cas9์ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ํ์ฉํ์ฌ ์์ธ ํ์ด๋จธ๋ณ์ ์ ์ ์ ๋ฐ ๋ถ์ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์กฐ์ ํ ์ ์์ผ๋ฉด ์ง๋ณ์ ์๋ฐฉํ๊ฑฐ๋ ์น๋ฃํ๋ ๋ฐ ํฌ๊ฒ ๊ธฐ์ฌํ ์ ์์ ๊ฑฐ์์.
Annual review of genomics and human genetics๐ค AI ์์ฝ์ ์ ์ ๋ฐํ ์กฐ์ , ์๋ก์ด ์น๋ฃ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ
People์ ์ง๋ณ์ ์ ์ ์ ๋ฐํ ์์ค์ ๋ณํ๋ก ์ธํด ๋ฐ์ํด์. ๋ํ ํน์ ์ ์ ์์ ๋ฐํ ์์ค์ ๋ณ๊ฒฝํ๋ฉด ์ฌ๋ฌ ์ง๋ณ์ ัะตัะฐะฟ์ ์ ์ด์ ์ด ์์ด์. ํต์ฐ๊ฐ์๋ถํดํจ์ ๊ฒฐํ ์ ์ ์ ํธ์ง ๋จ๋ฐฑ์ง๊ณผ ์ ์ฌ ์กฐ์ ๊ธฐ๋ฅผ ์ตํฉํ์ฌ ์ ์ ์ ์กฐ์ ์์๋ฅผ ํ์ ์ผ๋ก ํ๋ ์์คํ ์ด ๋ฑ์ฅํ์ด์. ์ด ์์คํ ์ ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์์ ํ์ฌ ์น๋ฃ์ ์ด์ ์ ์ ๊ณตํ ์ ์์ด์. ๋ช๋ช ์์คํ ์ ์ด๋ฏธ ์์์์ ์ฌ์ฉ๋๊ณ ์๊ณ , ๋ ๋ง์ด ๊ฐ๋ฐ ์ค์ ์์ด์. ์ด์ ๋ํ ๋ฆฌ๋ทฐ์ ์น๋ฃ์ ์ ์ฌ๋ ฅ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๊ด๋ จ๋ ์์์ ์ธ ๋์ ๋ฑ์ ํ๊ฐํด์.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ง๋ณ ์น๋ฃ๋ฅผ ์ํ ์๋ก์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ๊ณตํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ณผํ์ ์ด๊ณ ์ฌํ์ ์ผ๋ก ์ค์ํด์. ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์กฐ์ ํ์ฌ ์ง๋ณ์ ์น๋ฃํ ์ ์๋ ์ ์ฌ๋ ฅ์ด ์์ด์. ๋ํ ์ด ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ธ๊ฐ ๊ฑด๊ฐ์ ํฐ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น ์ ์์ด์.
Nature materials๐ค AI ์์ฝ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ์ , ํ ์งํ ์น๋ฃ์ ์๋ก์ด ๊ธธ ์ด์ด
์๋ช ๊ณผํ ๋ถ์ผ์์๋ ์ ์ ์ ์งํ์ ์น๋ฃํ๊ธฐ ์ํ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ด ๋ฐ์ ํ๊ณ ์์ต๋๋ค. ํนํ, CRISPR ๊ธฐ๋ฐ์ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ ๋ง์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์์ง๋ง, ํ ์งํ์ ๊ฒฝ์ฐ ํ๋ก ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๋ฌผ์ง์ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ้้ํ๋ ๊ฒ์ด ์ด๋ ค์ ์ต๋๋ค. ์ต๊ทผ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ์ผ๋ก๋ถํฐ ํ์๋ ์ด์จํ ๋ฆฌํผ๋๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ์ฌ, ํ ์ํผ ์ธํฌ์ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๋ฌผ์ง์ ้้ํ๋ ๊ฒ์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ์ต๋๋ค. ์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋ CHCha-10์ด๋ผ๋ ๋ฆฌํผ๋๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ์ฌ, ํ ์งํ์ ๋ชจ๋ธ๋ก ํ ์์ฒด ๋ด์์ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ ์ํํ์ต๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก, ํ ์ํผ ์ธํฌ์์ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ด ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ์ํ๋์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ํ ์งํ์ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ์ํฉ๋๋ค. ์ด๋ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ์ ์ฉ ๋ฒ์๋ฅผ ๋ํ๊ณ , ํ ์งํ์ ํฌํจํ ๋ค์ํ ์งํ์ ์น๋ฃ์ ๊ธฐ์ฌํ ์ ์์ ๊ฒ์ ๋๋ค. ๋ํ, ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์๋ช ๊ณผํ ๋ถ์ผ์์ ์๋ก์ด ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ด์ด์ฃผ๋ฉฐ, ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ๋ฐ์ ์ ๊ฐ์ํํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ์์ ์ ์ฉ์ ์๋ก์ด ์ ๋ง์ ์ด์ด์ค ๊ฒ์ ๋๋ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ด๋ ์ง๋ณ ์น๋ฃ๋ฅผ ์ํ ์๋ก์ด ๊ธธ์ ์ด์ด์ค ์ ์์ต๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ํ ์งํ์ ์ ์ฉํ์ฌ, ์๋ก์ด ์น๋ฃ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ์ํฉ๋๋ค. ์ด๋ ์ ์ ์ ์งํ์ ์น๋ฃํ๊ธฐ ์ํ ์๋ก์ด ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ด์ด์ฃผ๋ฉฐ, ์๋ช ๊ณผํ ๋ถ์ผ์์ ์ค์ํ ์๋ฏธ๋ฅผ ๊ฐ์ง๊ณ ์์ต๋๋ค. ๋ํ, ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ์์ ์ ์ฉ์ ์๋ก์ด ์ ๋ง์ ์ด์ด์ค ๊ฒ์ ๋๋ค.
Cancer discovery๐ค AI ์์ฝHER2 ์ด์ง์ ์ธ ์ ๋ฐฉ์ ๋ชจ๋ธ ๊ฐ๋ฐ, ์๋ก์ด ์น๋ฃ ์ ๋ต ์ ์
cancer ์ฐ๊ตฌ์์ HER2 ์์ฑ ์ ๋ฐฉ์์ ๋ด๋ถ ์ด์ง์ฑ์ HER2 ํ์ ์น๋ฃ์ ๋ํ ๋ด์ฑ์ ์ ๋ฐํ๋ ์ฃผ์ ์์ธ์ ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๋ด๋ถ ์ด์ง์ฑ์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๋ชจ๋ธ๋งํ ์ ์๋ ์ ์์ ๋ชจ๋ธ์ด ๋ถ์กฑํ์ฌ HER2 ์ด์ง์ ์ธ ์ข ์์ ๋ํ ์น๋ฃ ๋ฐ์ ์ ์ฅ์ ๊ฐ ์์์ต๋๋ค. ์ต๊ทผ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๊ฐ์ ์ข ์์ผ๋ก๋ถํฐ ํ์๋ ERBB2 ์ฆํญ(HER2hi) ๋ฐ ๋น์ฆํญ(HER2lo) ์ธํฌ ์ธ๊ตฌ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ ์ธ๊ฐ HER2 ์ด์ง์ ์ธ ์ ๋ฐฉ์ ๋ชจ๋ธ์ ๊ฐ๋ฐํ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๋ชจ๋ธ๊ณผ ์ธํฌ ๋ฐ์ฝ๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ฐ๊ตฌ์ง์ HER2hi์ HER2lo ํ์ ์ง๋จ ์ฌ์ด์ ํ์ ํด๋ก ํ๋ ฅ์ ์ ์ฆํ์์ต๋๋ค. ๋ํ HER2lo ์ธํฌ๋ HER2 ํ์ ํญ์ฒด-์ ๋ฌผ ๊ฒฐํฉ๋ฌผ(ADC)์ ๊ฐ์ T-DXd์ ๋ํ ๋ด์ฑ์ ์ ๋ฐํ์ง๋ง HER2 ํค๋ค์ด์ค ์ต์ ์ ์๋ ๋ฏผ๊ฐํฉ๋๋ค. CRISPR ์คํฌ๋ฆฐ์ ์ด์ง์ ์ธ ๊ณต๋ฐฐ์์์ T-DXd์ ๋ํ HER2lo ์ธํฌ๋ฅผ ๊ฐ์์ํค๋ ์์ธ์ผ๋ก ABCC1๊ณผ USP9X๋ฅผ ์๋ณํ์์ต๋๋ค. USP9X ์ต์ ๋ ํค๋ฅด2์ ๋ฆฌ์์ข ํ์ ํ๋ฅผ ๊ฐํํ์ฌ ADC ํ์ด๋ก๋ ๋ฐฉ์ถ์ ๊ฐํํ๊ณ T-DXd ์น๋ฃ ํ ์ข ์ ์ฌ๋ฐ์ ๊ฐ์์ํต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ๋ HER2 ์ด์ง์ฑ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๊ด๋ จ์ฑ์ ์ค๋ช ํ๊ณ ์ด๋ฌํ ์ข ์์ ๋ํ ๊ฐ์ ๋ ์น๋ฃ๋ฒ์ ์ ์ํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์๋ก์ด ๋ชจ๋ธ๊ณผ ์น๋ฃ ์ ๋ต์ HER2 ์์ฑ ์ ๋ฐฉ์ ํ์์ ์์กด์จ์ ํฅ์์ํค๊ณ ์น๋ฃ๋ฅผ ๊ฐ์ธํํ๋ ๋ฐ ์ค์ํ ์ญํ ์ ํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด็ ็ฉถ๋ ๋ด๋ถ ์ด์ง์ฑ์ ๊ณ ๋ คํ ํ์ ์น๋ฃ ๊ฐ๋ฐ์ ์ค์์ฑ์ ๊ฐ์กฐํ๋ฉฐ,ๆชๆฅ์๋ ๋ ๋ง์ ์ธ๋ถ์ ์ธ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํ์ํ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ HER2 ์์ฑ ์ ๋ฐฉ์์ ๋ด๋ถ ์ด์ง์ฑ๊ณผ ๊ทธ์ ๋ํ ํ์ ์น๋ฃ์ ๋ํ ์ดํด๋ฅผ ๊น๊ฒ ํ์์ต๋๋ค. ๋ด๋ถ ์ด์ง์ฑ์ ๋ชจ๋ธ๋งํ๊ณ ์น๋ฃ์ ๋ํ ๋ด์ฑ์ ๊ทน๋ณตํ๋ ์๋ก์ด ์ ๋ต์ ์ ๊ณตํ์ฌ, ์ด๋ ์ด๋ฌํ ์ข ์์ ๊ฐ์ง ํ์์ ์์กด์จ์ ํฅ์์ํค๋ ๋ฐ ๊ธฐ์ฌํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ํ ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ด๋ถ ์ด์ง์ฑ์ ๊ณ ๋ คํ ๊ฐ์ธํ๋ ์น๋ฃ ๊ฐ๋ฐ์ ํ์์ฑ์ ๊ฐ์กฐํฉ๋๋ค.
- Nature Medicine๐ค AI ์์ฝ
์์ ์ ์ฒด ๊ฒ๋์ ๋ถ์ํ์ฌ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ๋ฐฉ๋ฒ ๊ฐ๋ฐ
์ ์ฐ๊ตฌ ๋ถ์ผ์์ ์ต๊ทผ์๋ ์ข ์์ ์ ์ฒด ๊ฒ๋์ ๋ถ์ํ๋ ๊ฒ์ด ์ค์ํด์ง๊ณ ์์ต๋๋ค. ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ค์ ์์ ํ๊ฒฝ์์ ์์ ์ ์ฒด ๊ฒ๋์ ๋ถ์ํ์ฌ ์ป์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ด์ฉํด ์์ ์น๋ฃํ๋ ๋ฐ ์ด๋ค ๋์์ด ๋ ์ ์๋์ง ์กฐ์ฌํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ, ์์ ์ ์ฒด ๊ฒ๋์ ๋ถ์ํ๋ฉด ์์ ํน์ฑ์ ๋ ์ ์ดํดํ ์ ์๊ณ , ์์ ์น๋ฃํ๋ ๋ฐ ํ์ํ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ป์ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ํ, ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ ์ ์ฒด ๊ฒ๋์ ๋ถ์ํ๋ ๊ฒ์ด ์ค์ ์์ ํ๊ฒฝ์์ ์ผ๋ง๋ ์ ์ฉํ์ง ๋ณด์ฌ์ค๋๋ค. ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ ์น๋ฃํ๋ ๋ฐ ํฐ ๋์์ด ๋ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ์ ์ฐ๊ตฌ ๋ถ์ผ์์ ์ค์ํ ์๋ฏธ๋ฅผ ๊ฐ์ง๋๋ค. ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์์ ์น๋ฃํ๋ ์๋ก์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ ๊ฐ๋ฐํ๋ ๋ฐ ์ค์ํ ์ญํ ์ ํ ์ ์์ต๋๋ค. ์์ ์ ์ฒด ๊ฒ๋์ ๋ถ์ํ๋ ๊ธฐ์ ์ด ๋ฐ์ ํ๋ฉด์ ์์ ์น๋ฃํ๋ ๋ฐ ๋ ๋ง์ ๋์์ด ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ ์น๋ฃํ๋ ๋ฐ ์๋ก์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ ๊ฐ๋ฐํ๋ ๋ฐ ์ค์ํฉ๋๋ค. ์์ ์ ์ฒด ๊ฒ๋์ ๋ถ์ํ๋ ๊ธฐ์ ์ด ๋ฐ์ ํ๋ฉด์ ์์ ์น๋ฃํ๋ ๋ฐ ๋ ๋ง์ ๋์์ด ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ๋ํ, ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ฐ๊ตฌ ๋ถ์ผ์์ ์ค์ํ ์๋ฏธ๋ฅผ ๊ฐ์ง๋๋ค.
- Nature๐ค AI ์์ฝ
์ ์ ์ ์กฐ์ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ๋ถ์ํ๊ธฐ ์ํ 4์ข ๋ฅ์ ์ค๋ฏน์ค ์ํ์ฑ
์ต๊ทผ์ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋จ์ผ ์ธํฌ์์ ์ ์ ์ ์กฐ์ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ๋ถ์ํ๊ธฐ ์ํด 4์ข ๋ฅ์ ์ค๋ฏน์ค ์ํ์ฑ์ ๋์์ ์ํํ์ด์. ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์ฑ, ํ์คํค ๋ณํ, ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ, ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ๋ชจ๋ ๊ณ ๋ คํด ๋ณด์์ด์. ์ด๋ก์จ ์ธํฌ ๋ด์์ ์ด๋ป๊ฒ ์ ์ ์๊ฐ ์กฐ์ ๋๋์ง ๋ ๊น์ด ์ดํดํ ์ ์๊ฒ ๋์์ด์. ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์ธํฌ ์ ํ๊ณผ ์กฐ์ง ๊ฐ์ ์กฐ์ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ฅผ ๋ถ์ํ๋ ๋ฐ ๋์์ด ๋์์ด์. ๋ํ, ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ธํฌ ๋ด์์ ์ด๋ป๊ฒ ์ ์ ์๊ฐ ๋ฐํ๋๋์ง์ ๋ํ ์๋ก์ด ํต์ฐฐ๋ ฅ์ ์ ๊ณตํ์ด์. ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์ํ ๋ฐ ์๋ช ๊ณผํ ๋ถ์ผ์์ ์๋ก์ด ๋ฐ๊ฒฌ๊ณผ ์น๋ฃ๋ฒ์ ๊ฐ๋ฐํ๋ ๋ฐ ๊ธฐ์ฌํ ์ ์์ ๊ฑฐ์์. ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ฐ๋ฆฌ๊ฐ ์ธํฌ ๋ด์์ ์ผ์ด๋๋ ๋ณต์กํ ๊ณผ์ ๋ค์ ๋ ์ ์ดํดํ๋ ๋ฐ ๋์์ด ๋์์ด์. ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์๋ช ๊ณผํ์ ๋ฐ์ ์ ์ค์ํ ๊ธฐ์ฌ๋ฅผ ํ ๊ฑฐ์์.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ธํฌ ๋ด์์ ์ผ์ด๋๋ ๋ณต์กํ ์ ์ ์ ์กฐ์ ๊ณผ์ ์ ์ดํดํ๋ ๋ฐ ๋์์ด ๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ค์ํด์. ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์๋ก์ด ์น๋ฃ๋ฒ๊ณผ ์ฝ๋ฌผ ๊ฐ๋ฐ์ ๊ธฐ์ฌํ ์ ์์ ๊ฑฐ์์. ๋ํ, ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ฐ๋ฆฌ๊ฐ ์ธํฌ ๋ด์์ ์ผ์ด๋๋ ๊ณผ์ ์ ๋ ์ ์ดํดํ๋ ๋ฐ ๋์์ด ๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ค์ํด์.
Therapeutic advances in rare disease๐ค AI ์์ฝ์ ์ ์ ์น๋ฃ๋ก ํ์์ ์ํ ์์กด์ฑ์์ ๋ฒ์ด๋๋ค
ํจ๊ณผ์ ์ธ ์ ํ๊ตฌ ์์ฑ ๊ฒฐํ, ๋ฐ ์ฌํ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ํ์์ ์ํ ์์กด์ฑ์ ํน์ง์ผ๋ก ํ๋ ์ ์ ์ฑ ์ถํ ์งํ์ด๋ค. ํ์ค ์น๋ฃ๋ ์ ๊ธฐ์ ์ธ ์ ํ๊ตฌ ์ํ๊ณผ ์ฒ ์ ๊ฑฐ ์๋ฒ์ด๋ค. ์ต๊ทผ์๋ 2์ข ์ ์๊ฐ ์ ์ ์ ์น๋ฃ๋ฒ์ด ๋ฏธ๊ตญ์์ ์น์ธ๋์๋ค. ์ด ์น๋ฃ๋ฒ์ ๋์ ์ํ ๋ ๋ฆฝ๋ฅ ์ ๋ณด์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด๋ฌํ ๋ฐ์ ์ ๋ฐ๋ผ๋ ๋์ ๋ค์ด ๋จ์ ์๋ค. ์ ์ ์ ์น๋ฃ๋ ๋ง์ด์๋ก์๋ธ๋ ์ด์ ๋ฒ์ฐ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ๋ ์กฐ๊ฑดํ ํํ์๋ฒ์ ํ์๋ก ํ๋ฉฐ, ์ด๋ ๋จ๊ธฐ ๋ฐ ์ฅ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋ ์ฑ์ ์ ๋ฐํ ์ ์๋ค. ๋ํ, ์ค์์ง์ค์ ์ ์กฐ์ ๋์ ์น๋ฃ ๋น์ฉ์ผ๋ก ์ธํด ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋ํ ์ ๊ทผ์ฑ์ด ์ ํ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋ฐ์ ๊ณผ ํจ๊ป ฮฒ-ํ๋ผ์คํคฮผฮฏฮฑ์ ์น๋ฃ ํ๊ฒฝ์ ๋ณํ์ํค๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ฌํ ์น๋ฃ๊ฐ ํ์์ ์ํ ์์กด์ฑ์ ๋ํ ์๋ก์ด ํฌ๋ง์ ์ ๊ณตํ๋ค๋ ์ ์์ ์ค์ํ๋ค. ๋ํ, ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ํ์ฌ ์ํ์ ๋ฏธ๋์ ๋ฐฉํฅ์ ์ ์ํ๋ค.
CNS & neurological disorders drug targets๐ค AI ์์ฝ์ ๊ฒฝ์ผ์ฆ๊ณผ ์๊ฐ์ํ๊ธฐ๋ฅ์ ์ด์, ์ ๊ฒฝ๋ณ์ฑ ์งํ์ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ์ ๋ต
์ ๊ฒฝ์ผ์ฆ๊ณผ ์๊ฐ์ํ๊ธฐ๋ฅ ์ด์์ ์์ธ ํ์ด๋จธ๋ณ, ํํจ์จ๋ณ, ํํ ํด๋ณ ๋ฑ์ ์ ๊ฒฝ๋ณ์ฑ ์งํ์ ๋ฐ๋ณ์ ์ค์ํ ์ญํ ์ ํฉ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด ์ ๊ฒฝ์ผ์ฆ์ ์ง์์ ์ธ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ผ๋ก ์ธํด ๋ณ๋ฆฌ ์ํ๋ก ์ ํํ์ฌ ์ผ์ฆ์ฑ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ๊ณผ ์ฐํ ์คํธ๋ ์ค๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ณ ์ ๊ฒฝ ์์์ ์ ํ๋๋ค. ํํธ ์๊ฐ์ํ๊ธฐ๋ฅ์ ๊ฒฐํจ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ถ์ ์ ์ด์งํ์ฌ ์ ๊ฒฝ์ผ์ฆ์ ๊ฐํํฉ๋๋ค. ์ด ๋ฆฌ๋ทฐ์์๋ mTOR์ AMPK๋ฅผ ํฌํจํ ์ค์ํ ๊ฒฝ๋ก์ ์ค์ ์ ๋์ด ์ด๋ฌํ ์ด๋ฒคํธ๋ฅผ ์กฐ์ ํ๋ ๋ฐฉ์์ ์ค๋ช ํ๊ณ ๊ทธ๋ค์ ์ด์์ด ์ผ์ฆ๊ณผ ์๊ฐ์ํ๊ธฐ๋ฅ์ ์ด์์ ์ด๋ํ ์ ์๋ ์ ์ํ์ ์ผ์ผํฌ ์ ์์์ ๋ณด์ฌ์ค๋๋ค. ์๋ก์ด ์น๋ฃ ์ ๋ต์ ์ธํฌ ๋ด ํ๊ฒฝ์ ์กฐ์ ํ๋ ๋ฐ ๊ธฐ์ฌํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ํ ์ผ์ฆ ๋ฐ์๊ณผ ์์ง๋/ ็ธํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ ํ์ ์ ๊ฑฐ๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ๋ ์๊ฐ์ํ๊ธฐ๋ฅ์ ์ํฅ ์กฐ์ ์ ์ด์งํ๋ ์ ๊ทผ ๋ฐฉ์์ด ์์ต๋๋ค. ๊ณ ๊ธ ์ ๊ทผ ๋ฐฉ์์ธ CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ ํธ์ง๊ณผ RNA ์น๋ฃ๋ ์ด๋ฌํ ์ ๊ฒฝ๋ณ์ฑ ์งํ์ ํฌํจ๋ ๋ถ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ชฉํ๋ก ํ ์ ์๋ ๋๊ตฌ๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ๋ํ ์ ๋ขฐํ ์ ์๋ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค์ ์๋ก์ด ์ ๋ฌ ์ ๋ต์ ๊ฐ๋ฐ์ ๊ฐ์ธํ๋ ์น๋ฃ๋ฅผ ์ํ ๊ธธ์ ์ด ์ ์์ต๋๋ค. ๋ํ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ ๊ธฐ๋ฐ ์ํฌํ๋ก์ ๋ชจ๋ธ์ ํํํ ๋ฐ ๊ธฐ์ ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ๊ฐํํ ์ ์์ต๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ๊ฒฝ์ผ์ฆ๊ณผ ์๊ฐ์ํ๊ธฐ๋ฅ์ ์ด์์ด ์ ๊ฒฝ๋ณ์ฑ ์งํ์ ๋ฐ๋ณ์ ์ค์ํ ์ญํ ์ ํ๋ค๋ ๊ฒ์ ๋ณด์ฌ์ค๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ดํดํจ์ผ๋ก์จ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ์ ๋ต์ ๊ฐ๋ฐํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ํ ๊ฐ์ธํ๋ ์น๋ฃ๋ฅผ ์ํ ๊ธธ์ ์ด ์ ์์ต๋๋ค.
- Nature Medicine๐ค AI ์์ฝ
ํ์ ์ฒ์ถ ์์ ์ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ๋ฃ์ด ์์ ์ฑ ํ์ธ
ํ๋ผ์ผํ์์ ๋ฐ์จ ์ค๊ธฐ์ธํฌ๋ฅผ ํ์์๊ฒ ์ง์ ์ฃผ์ ํด ๋ณด์๋๋ฐ, ์ง๊ธ๊น์ง ์ด๋ ค์ ๋ ์ฒ์ถ ๊ฐ๋ผ์ง ์์ ์ ๋ ์์ ํ๊ฒ ๋ง๋ค ์ ์์ ๊ฒ ๊ฐ์์. 1๋จ๊ณ ์์์ํ์ด๋ผ ์์ง ์์ง๋ง, ํฐ ๋ถ์์ฉ ์์ด ์งํ๋์ด์. ์์ผ๋ก๋ ์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ด spina bifida ์์ด๋ค์๊ฒ ์๋ก์ด ํฌ๋ง์ด ๋ ์๋ ์๊ฒ ๋ค์.
๐ก ์ ์ฒ์ฑ ์ฒ์ถ ๊ฒฐ์ ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ ๋ฐ๊ฟ ์ ์ฌ๋ ฅ
Heart failure clinics๐ค AI ์์ฝ์ฌ์ฅ ์๋ฐ๋ก์ด๋ ์น๋ฃ, ์ ์ ์ยทRNAยทํญ์ฒด๊น์ง ํ ๋ฐฉ์!
์์ฆ ์ฌ์ฅ ์๋ฐ๋ก์ด๋ ์ง๋จ์ด ์์๋ง์ผ๋ก๋ ๊ฐ๋ฅํด์ก๊ณ , ์น๋ฃ๋ ํธ๋์คํฐ๋ ํด์ ์์ ํ์ํค๋ ์ฝ, siRNA, CRISPR ๊ฐ์ ์ ์ ์ ํธ์ง, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ํญ์ฒด๊น์ง ๋ค์ํด์ก์ด์. AL ํ์ ์ ํ์ก์ ์น๋ฃ์ ์๊ฐ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ ์ด์์ด ํต์ฌ์ด๊ตฌ์. ์ด๋ ๊ฒ ์ฌ๋ฌ ๋ฐฉ๋ฒ์ด ๋์์ ๋์ค๋ ํ์ ์ถ์ ์ง์ด ํฌ๊ฒ ๊ฐ์ ๋ ์ ๋ง์ด์์.
๐ก ๋ค์ํ ๋น์นจ์ต ์น๋ฃ ์ต์ ์ผ๋ก ํ์ ์ํ๊ฐ ํฌ๊ฒ ๋ฐ๋ ์ ์์
Cell reports. Medicine๐ค AI ์์ฝPIKfyve ์ต์ ๋ก mTOR ์ต์ ์ ์ ํญ ๊ทน๋ณต
mTOR ์ต์ ์ ๋ง ์ฐ๋ฉด ๋ฐ์์ด ๊ธ๋ฐฉ ์ฌ๋ผ์ง์์์. ์ด๋ฒ์ PIKfyve ๋ผ๋ ์ง๋ฐฉ์ง ํจ์๋ฅผ ๊ฐ์ด ๋ง์ผ๋ฉด ๋ฆฌ์์ข์์ ์ฒ ๋ถ์ ๋ชป ํ์ด์ค์ ์์ธํฌ๊ฐ ๋ ์คํธ๋ ์ค๋ฅผ ๋ฐ์์. ๊ทธ๋์ ๋ ์ฝ์ ๊ฐ์ด ์ฐ๋ฉด ์ข ์์ด ํฌ๊ฒ ์ค๊ณ ์์กด๋ ๋์ด์. ๋๋ฌผ ์คํ์์๋ ํจ๊ณผ๊ฐ ํ์คํ ๋ณด์์ด์.
๐ก mTOR ์ ํญ์ฑ GEP-NET ์น๋ฃ์ ์๋ก์ด ์กฐํฉ ์ ๋ต ์ ๊ณต
Biomaterials๐ค AI ์์ฝEV๋ก ์คํ์ฝ๋ฅดํ ๋ผ์ฑ ์ด๋์ค์กฐ์ฆ ์ ์ ์ ํธ์ง ์ฑ๊ณต
์คํ์ฝ๋ฅดํ ๋ผ์ฑ ์ด๋์ค์กฐ์ฆ์ ATXN3 ์ ์ ์์ CAG ๋ฐ๋ณต์ด ๋์ด๋์ ์๊ธฐ๋ ์ง๋ณ์ด์์. ์ฐ๊ตฌํ์ด Cas9์ ์ง๋ฐฉ์ฐ ๋ถ์ฐฉ ์ ํธ์ ๋น์ ๋ฏ์ด์ง๋ ์ฐ๊ฒฐ๊ณ ๋ฆฌ๋ฅผ ๋ฌ์ EV์ ๋ฃ์์ด์. ๋น์ ๋น์ถ๋ฉด Cas9์ด ํ๋ ค์ ๋ณ๋ ์ ์ ์๋ฅผ ๊น๋ํ ๋์ด๋๊ณ , ํ์ iPSC์ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์์๋ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์์ด์. ์ด๋ ๊ฒ ์ผ์์ ์ธ ํธ์ง ๋๊ตฌ๋ฅผ ์์ ํ๊ฒ ์ ๋ฌํ ์ ์๋ค๋ ์ ๋ง ๊ธฐ๋๋ผ์.
๐ก ๋์งํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์๋ก์ด ์ ๋ฌ ์ฒด๊ณ๊ฐ ์ด๋ฆผ
Biomedicine & pharmacotherapy = Biomedecine & pharmacotherapie๐ค AI ์์ฝ๋น์ผ๋ก ์ฌ๊ทผ์ธํฌ์ ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ ๋ฌ, ๋น๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฐฉ์ ์ฑ๊ณต
์ฐ๋ฆฐ ๋น์ผ๋ก ์ธํฌ ๊ตฌ๋ฉ์ ๋ง๋ค๊ณ ํ๋ผ์ ์๋ํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ฃ์์ด์. HEK293T์์ ๊ฒ์ฆํ๊ณ iPSCโ์ฌ๊ทผ์ธํฌ์์๋ ์ฑ๊ณตํ์ฃ . ์ต์ ํํ๋ฉด ํธ์ง ํจ์จ์ด 8.46%๊น์ง ์ฌ๋ผ๊ฐ์ด์. ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์์ด ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ ๋ฌํ ์ ์๋ค๋ ๊ฒ ํฐ ์ฅ์ ์ด์์.
๐ก ์ฌ์ฅ ์งํ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ ์์ ํ๊ณ ํจ์จ์ ์ธ ์ ๋ฌ๋ฒ ํ๋ณด
Cells๐ค AI ์์ฝPE5max, ์คํโํ๊น ๊ฑฐ์ ์๋ ํ๋ผ์ ์๋ํ
ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ DNA๋ฅผ ๋์ง ์๊ณ ๋ฐ๊พธ๋ ๊ธฐ์ ์ธ๋ฐ, ์์ ์ฑ ๋๋ฌธ์ ์์ง ์ข ๊ฑฑ์ ๋์์ด์. ์ด๋ฒ์ ์ฐ๊ตฌํ์ด ๋ค ๊ฐ์ง PE ๋ณํ์ ๋๊ฐ์ ์กฐ๊ฑด์์ ๋น๊ตํ๋๋ฐ, PE5max๋ sgRNA์ ์ํ ๋์ฐ๋ณ์ด๊ฐ ๊ฑฐ์ ์ ๋ณด์๊ณ , ํฐ ์ญ์ ๋ ์ผ์์ฒด ์ฌ๋ฐฐ์ด๋ ๊ฑฐ์ ์์์ด์. ์ด๊ณ ๊ฐ๋ GOTI ๊ฒ์ฌ๊น์ง ์ผ๋๋ฐ๋ ์ด์์ด ์์์ด์. ๊ทธ๋์ PE5max๊ฐ ์น๋ฃ์ฉ์ผ๋ก ๋ ์์ฌํ๊ณ ์ธ ์ ์๊ฒ ๋ค๋ ๊ฒฐ๋ก ์ด์์.
๐ก ์์ ํ ์ ์ ์ ํธ์ง์ด ์์ ์ ์ฉ์ ์๋น๊ธธ ์ ์์
Human gene therapy๐ค AI ์์ฝLNP mRNA๋ก ์ ์์ ๋ง์ฐ์ค MPS I-H ์น๋ฃ ์ฑ๊ณต
MPS I-H๋ ํจ์๊ฐ ๋ถ์กฑํด์ ๋ชธ์ ์ฐ๊บผ๊ธฐ๊ฐ ์์ด๋ ๋ณ์ธ๋ฐ์. ์ฐ๊ตฌํ์ด ์ง๋ฐฉ ๋๋ ธ์ ์์ mRNA๋ฅผ ์ฃ์ด ์๋ผ ๋ง์ฐ์ค์๊ฒ ์ฃผ์ ํ๋๋ ํจ์๊ฐ ์ ๋๋ก ๋ง๋ค์ด์ก์ด์. ๊ทธ๋์ ๋์ ๋ชธ ์ ์ฒด์ ์์ธ ๋ฌผ์ง์ด ํฌ๊ฒ ์ค์ด๋ค์์ด์. ์ด๊ฒ ์ธ๊ฐ ์์ด์๊ฒ๋ ์ ์ฉ๋๋ฉด ํ๋์ฅ๋ฒฝ ๋ฌธ์ ์์ด ์น๋ฃ ๊ฐ๋ฅํ ๋ฏํด์.
๐ก ๋๊น์ง ๋๋ฌํ๋ ์ ์ ์ยทmRNA ์น๋ฃ๊ฐ ํ์คํ๋ ์ ์์
Neural regeneration research๐ค AI ์์ฝmRNA ์น๋ฃ, ๋ ํดํ์ฑ ์งํ์ ์๋ก์ด ํฌ๋ง
๋์ ์์์ด ๊ฐ๋ฉด ์๋ ฅ์ด ์์ํ ์ ์ข์์ง๋๋ฐ์ ๊ธฐ์กด AAV ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ ํฌ๊ธฐ ์ ํ๋ ์๊ณ ์์ ์ฑ๋ ๊ณ ๋ฏผ์ด์์ด์ ๊ทธ๋ฐ๋ฐ mRNA๋ฅผ ๋ ์์ ์ง์ ์ฃผ์ ํ๋ฉด ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ง๋ค ์ ์๊ณ ์ ์ ์ฒด์ ๋ผ์ด๋ค ์ํ๋ ์์ด์ ์ต์ ๋ฆฌํฌํต์ฐ ๋๋ ธ์ ์ ๋๋ถ์ ๋ง๋ง ์ธํฌ์ ์ ๋ค์ด๊ฐ์ ๋ฐ๋ณต ํฌ์ฌ๋ ๊ฐ๋ฅํ๋์ ์ด๊ฒ ์คํ๋๋ฉด ์ค๋ช ์๋ฐฉ์ ํฐ ์ ํ์ ์ด ๋ ๊ฑฐ ๊ฐ์์
๐ก ์ค๋ช ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ด ํฌ๊ฒ ๋ฐ๋ ์ ์์
Nature communications๐ค AI ์์ฝmRNA๋ก GAS6 ๋ณต์ํด ํํฐ ์์ด ์์ฒ ์น์
ํผ๋ถ๊ฐ ํฌ๊ฒ ๋ค์ณค์ ๋ ํํฐ๊ฐ ๋จ๋๋ฐ ์ฐ๋ฆฌ ๋ชธ์ ์๋ GAS6์ด๋ผ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ mRNA๋ก ๋ค์ ์ฑ์ ๋ฃ์ผ๋ฉด ์ผ์ฆ์ฑ ์ฌ์ ์๊ฐ ์ค๊ณ ๋์์ธํฌ๊ฐ ์ฃฝ์ ์ธํฌ๋ฅผ ์ ์น์์ค์. ๊ทธ๋์ ๋ฌผ์ ๋ น๋ ๊ฒ ์์ LNPโmRNA๋ฅผ ๋ฃ์ด ์์ฒ ๋ถ์์ ๋ฑ ๋ง๊ฒ ๋ฟ๋ ธ๋๋ ์ฅ, ํ ๋ผ, ๋ฏธ๋๋ผ์ง๊น์ง ๋น ๋ฅด๊ฒ ์๋ฌผ๊ณ ํํฐ๊ฐ ๊ฑฐ์ ์ ๋จ์์ด์. ์ฆ scarless healing์ ์ํ ์๋ก์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ด ๋์๋ค๋ ์๊ธฐ์ฃ .
๐ก ํํฐ ์๋ ์น์ ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํด์ ธ ํผ๋ถ ์ฌ์ ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ด ๋ฐ๋ ์ ์์
Nature Medicine๐ค AI ์์ฝ๋ชธ์์์ ๋ฐ๋ก ๋ง๋ค๋ CARโT, ๋ค๋ฐ์ฑ ๊ณจ์์ข ์ ์ฒซ ์์ ์ฑ๊ณผ
์ด๋ฒ์ ์ฐ๊ตฌํ์ด ๋ชธ ์์์ ์ง์ CARโT ์ธํฌ๋ฅผ ๋ง๋ค๊ฒ ํ๋ ๊ธฐ์ ์ ์ํํ์ด์. ๋ค๋ฐ์ฑ ๊ณจ์์ข ํ์ ๋ช ๋ช ์๊ฒ ์ ์ฉํ๋๋ฐ, ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ๋ณด๋ค ๋น ๋ฅด๊ฒ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์๋ค๊ณ ํด์. ์ธํฌ๋ฅผ ๋ฐ๋ก ๋ฝ์ ํค์ฐ๋ ๊ณผ์ ์ด ์ฌ๋ผ์ ธ์ ๋น์ฉ๋ ์ค๊ณ , ์ ๊ทผ์ฑ๋ ํฌ๊ฒ ๋์์ง ์ ๋ง์ด์์. ์์ง ์ด๊ธฐ ๋ฐ์ดํฐ๋ผ ๋ ๋ง์ ๊ฒ์ฆ์ด ํ์ํ์ง๋ง, ๋ฉด์ญ์น๋ฃ์ ํ๋๋ฅผ ๋ฐ๊ฟ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์ปค ๋ณด์ฌ์.
๐ก CARโT ์น๋ฃ๋ฅผ ๋ ๋น ๋ฅด๊ณ ์ ๋ ดํ๊ฒ ๋ง๋ค ์ ์์ด ํ์ ํํ์ด ํฌ๊ฒ ํ๋๋จ
Biodesign research๐ค AI ์์ฝ์ด์ค๋์ ์ ๋จ ์๋ ์ ๋ฐ ์ ์ ์ ๊ต์ , ํ๋ผ์ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ์ต์ ์งํ์ ์น๋ฃ์ ์์ฉํ ๊ณผ์
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ ์ ์ ๊ต์ (Genome Editing, GE) ๊ธฐ์ ์ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ์ ์ ์ ๊ฐ์(CRISPR-Cas9) ๋ฑ์ฅ ์ดํ ๊ธ๊ฒฉํ ๋ฐ์ ํ๋ ์ถ์ธ๋ค. ๊ธฐ์กด ๊ธฐ์ ์ DNA ์ด์ค๋์ ์ ์ ๋จํ๋ฏ๋ก ์๋์น ์์ ์ ์ ์ฒด ๋ณํ ์ํ์ ๋ดํฌํ๋ค. ์ด๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ณ ์ ๊ณ ์๋ ํ๋ผ์ ํธ์ง(Prime Editing, PE)์ ์ญ์ ์ฌ ํจ์์ ํ๋ผ์ ํธ์ง ๊ฐ์ด๋ RNA(prime editing guide RNA, pegRNA)๋ฅผ ์กฐํฉํ ์ ๋ฐ ๊ต์ ํ๋ซํผ์ด๋ค. ์ด์ค๋์ ์ ๋จ(Double-Strand Break, DSB) ์์ด ํ์ ์์ด์ ์์ ํ ์ ์์ด ์์ ์ฑ์ด ๋งค์ฐ ๋๊ฒ ํ๊ฐ๋ฐ๋๋ค. ์ด๊ธฐ PE ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ ์ํ์ผ๋ ์ธํฌ ๋ด ๋ฏธ์ค๋งค์น ๋ณต๊ตฌ(Mismatch Repair, MMR) ๋ฐ์์ ๋ฐฉํด๋ ํฌ๋ก๋งํด ๊ตฌ์กฐ ์ํฅ์ผ๋ก ํจ์จ์ฑ์ด ์ ํ์ ์ธ ๋จ์ ์ ๋ณด์๋ค. ํนํ ๊ธด ์ ์ ์ ์กฐ๊ฐ์ ์ฝ์ ํ๋ ์ํฉ์์๋ ๊ต์ ๋ฅ ์ด ๊ธ๊ฒฉํ ๋จ์ด์ง๋ ํ์์ด ๊ด์ฐฐ๋๋ค. ์ด๋ฒ ์ข ์ค ๋ ผ๋ฌธ์ pegRNA ์ค๊ณ ๊ตฌ์กฐ์ DNA ํ๋ฉ ์ญํ, ๋ณต๊ตฌ ๊ฒฝ๋ก์ ์ํธ์์ฉ ๊ท๋ช ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ผ๋ชฉ์์ฐํ๊ฒ ์ ๋ฆฌํ๋ค. ๋๋ถ์ด ํจ์จ์ ๋์ธ ๊ฐ๋ ์์คํ ์ ์๋ ์๋ฆฌ์ ๊ฐ๋ฐ ๊ณผ์ ๋ฅผ ๋ถ์ํ์ฌ ์ ์ํ๊ณ ์๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ฐ๋๊ณผ ์ธํฌ ๋ณต๊ตฌ ์ ์ด ํ๋ผ์ ํธ์ง์ ํต์ฌ์ ๋ณตํฉ์ฒด์ ์์ ์ ์ธ ๋ฐํ์ด๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ฐ์ ํ PEmax ์์คํ ์ ์ค๊ณํ๊ณ ํต ๊ตญ์ํ ์ ํธ(Nuclear Localization Signal, NLS) ๋ฐฐ์น์ ์ฝ๋ ์์ด์ ์ธ๋ฐํ ์กฐ์ ํ๋ค. ์ด ์ค๊ณ๋ ์ธ๊ฐ ์ธํฌ ๋ด์์ ํ์ธต ๊ฐํ๋ ๊ต์ ํ์ฑ์ ๋ฐํํ๋ค. ์์ธ๋ฌ ์ธํฌ ๋ด MMR ๊ธฐ์ ์ด ์ค๊ฐ์ฒด(DNA flap)๋ฅผ ์์์ผ๋ก ์ค์ธํ์ฌ ์ ๊ฑฐํ๋ ๊ฐ์ญ ํ์์ ์ต์ ํ๊ณ ์ PE4์ PE5๊ฐ ๊ฐ๋ฐ๋๋ค. ์ฐ์ฑ ์์ฑ(dominant-negative) ํํ์ MLH1 ์ ์ ์๋ฅผ ๊ณผ๋ฐํ์์ผ MMR ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ต์ ํจ์ผ๋ก์จ ๊ต์ ํจ์จ์ ๋ํญ ๋์ด์ฌ๋ฆฐ ์ ์ด ํน์ง์ด๋ค. ๋ํ ์ ์ ์ ์ฝ์ ์ ๋ ๊ธฐ์ ๊ธฐ์กด PE๋ ์๊ท๋ชจ ๊ต์ ์ ๊ตญํ๋๋ ์ฝ์ ์ ์ง๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ณ ์ TWIN-PE, PASTE, PrimeRoot ํ๋ซํผ์ ๊ตฌ์ถํ๋ค. TWIN-PE๋ ๋ ๊ฐ์ pegRNA๊ฐ DNA ์์ธก ๊ฐ๋ฅ์ ๊ฐ๊ฐ ๊ต์ ํ๋๋ก ์ ๋ํด ์๋ณด์ ํ๋ฉ ๊ฒฐํฉ์ ํ์ฑํ๋ ์๋ฆฌ๋ค. ์ด ๊ฒฐํฉ๋ฒ์ ์๋ฐฑ ์ผ๊ธฐ์ ์์ด์ ์ญ์๋ ๊ฒฐ์์ ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ์ด๋์ด๋ธ๋ค. ํํธ PASTE์ PrimeRoot๋ ๋ถ์ ํน์ด์ ์ฌ์กฐํฉ ํจ์(Site-specific recombinase)๋ฅผ PE์ ์ตํฉํ ์์คํ ์ด๋ค. ์ ์ ์ฒด ๋ด์ ์์ ์ธ์ง ์์ด์ ์ฝ์ ํ ๋ค ์ฌ์กฐํฉ ํจ์๋ฅผ ํฌ์ ํ์ฌ ์ต๋ 10ํฌ๋ก๋ฒ ์ด์ค(kb) ์ด์์ ์ธ๋ ์ ์ ์๋ฅผ ์ํ๋ ๋ถ์์ ์ ํํ ์ด์ํ๋ ๊ธฐ์ ๋ก ๋์ ํจ์จ์ฑ์ ์ ์ฆํ๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ์ ์ ๋ฆฌ๋ PE ๊ณ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ ์งํ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ๋ฟ ์๋๋ผ ์๋ฌผ ์ก์ข , ๋ฏธ์๋ฌผ ๊ณตํ ๋ฑ ๋ค๋ฐฉ๋ฉด์์ ์ ์ฉํ๊ฒ ์ฐ์ผ ์ ๋ง์ด๋ค. ๋ค๋ง ์์ ์น๋ฃ์ ๋ ์ค์ ๋์ ํ์ฅ์ ์ ์ฉํ๊ธฐ์๋ ์ฌ์ ํ ๋์ ์ง์ ์ฅ๋ฒฝ์ด ์กด์ฌํ๋ค. ํ์ ์ ์ ์ฒด๊ฐ ์์นํ ํฌ๋ก๋งํด์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ์ ํ๊ณ์ ์ธํฌ ํ์ ๋ณ MMR ํจ์จ ํธ์ฐจ๋ ๊ทน๋ณตํด์ผ ํ ๊ณผ์ ๋ค. ์ฒด๋ด ์ธํฌ๋ก PE ๋ณตํฉ์ฒด๋ฅผ ์ด๋ฐํ๋ ์ฝ๋ฌผ ์ ๋ฌ ์์คํ (Delivery System)์ ์ต์ ํ๊ฐ ํ์ ์๊ฑด์ผ๋ก ๊ผฝํ๋ค. ์ด์ ๋๋ถ์ด ๋์ฉ๋ DNA ์ฝ์ ์ ๋ฐ์ํ๋ ๋ฏธ์ธ ๋ณ์ด๋ฅผ ์์ ํ ์ ์ดํ๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ณด์ํด์ผ ์์ฉํ ๋จ๊ณ์ ์์ ํ๊ฒ ์ง์ ํ ์ ์๋ค.
๐ก ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ ์ฑ๊ณผ๋ ํฌ๊ท ์ ์ ์งํ ํ์์ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ค์ง์ ์ธ ์ ํ์ ์ ์ ๊ณตํ ๊ฒ์ด๋ค. ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ๊ฐ์๊ฐ ์ ๋ฐํ๋ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ ์ฑ์ ๊ทน๋ณตํ์ฌ ๋ค์ผ๊ทผ์ด์์์ฆ(Duchenne Muscular Dystrophy, DMD)์ด๋ ํ์ฐ๋ณ(Hemophilia)์ฒ๋ผ ๋์ฉ๋ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ด ํ์์ ์ธ ์งํ์์ ์น๋ฃ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๊ทน๋ํํ๋ค. ๊ตฌ์ฒด์ ์ผ๋ก๋ PASTE ๊ธฐ์ ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ํ์์ ๊ฐ์ธํฌ๋ ๊ทผ์ก์ธํฌ ๋ด ๋ง๊ฐ์ง ์ ์ ์๋ฅผ ์ ์ ์ ์ ์ ์์ด๋ก ์จ์ ํ ์นํํ๋ ์๋๋ฆฌ์ค๋ฅผ ๊ตฌํํ ์ ์๋ค. ๋ํ ๋์ ๋ฐ์ด์ค ์ฐ์ ์์๋ ์ธ๋ DNA ๋์ ์์ด ์๋ฌผ์ ํ์ง์ ๊ฐ์ ํ๋ ๋น์ ์ ์๋ณํ(Non-transgenic) ์ ํ์ข ๊ฐ๋ฐ ์๋๋ฅผ ์๋น๊ธธ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋๋ค. ๋ณตํฉ ํ๊ฒฝ ์คํธ๋ ์ค ์ ํญ์ฑ์ ๊ฐ์ถ ๋ฒผ๋ ์ฝฉ ํ์ข ์ ๋จ์๊ฐ์ ์ก์ข ํ์ฌ ๊ธฐํ ๋ณํ์ ๋์ํ๋ ์๋ ์์์ ํ๋ณดํ๋ ๋ฐ ํต์ฌ ๊ธฐ์ ๋ก ๊ธฐ์ฌํ ์ ๋ง์ด๋ค.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝRNA์ฉ ํ์๋ฏธ๋ ธํจ์๋ฅผ DNA ํธ์ง์ ์ฌ์ค๊ณํด ํ์ ์ธ ๋ณ์ด๋ฅผ ์ต์ํํ๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ ์๋ฐ๋ ์ผ๊ธฐํธ์ง๊ธฐ(ABE)๋ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ ์์ด ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ๋ฅผ ๊ต์ ํ๋ ๋๊ตฌ๋ก, ์ ์ ์งํ ์น๋ฃ์ ์ ๋ ฅํ ํ๋ณด ๊ธฐ์ ์ด๋ค. ๊ธฐ์กด ABE๋ ๋์ฅ๊ท ์ ๋ TadA ํ์๋ฏธ๋ ธํจ์๋ฅผ ์งํ์์ผ DNA ์ ์๋ฐ๋์ ์ด๋ ธ์ ์ผ๋ก ์ ํํ๋ ๋ฐฉ์์ ์ด๋ค. ๋ฌธ์ ๋ ํธ์ง์ฐฝ(editing window) ๋ด ์ฌ๋ฌ ์๋ฐ๋์ด ๋์์ ๋ณํ๋๋ ๋ฐฉ๊ด์ ํธ์ง(bystander edit)์ด๋ค. ํ์ ์ผ๊ธฐ ํ๋๋ง ๋ฐ๊พธ๋ ค ํด๋ ์ธ์ 4~8 nt ๋ฒ์์ ์๋ฐ๋๊น์ง ์๋์น ์๊ฒ AโG๋ก ๋ฐ๋๋ฉด, ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ ์์ด์ด ๋ฌ๋ผ์ง๊ฑฐ๋ ์คํ๋ผ์ด์ฑ ์ ํธ๊ฐ ๊ต๋๋ ์ ์๋ค. ํนํ ์น๋ฃ ๋ชฉ์ ์ผ๋ก ํ์ ์ธํฌ์ ์ ์ฉํ ๋ ๋ฐฉ๊ด์ ํธ์ง์ ์์ ์ฑ์ ํต์ฌ ์ฅ๋ฒฝ์ด ๋๋ค. ํธ์ง์ฐฝ์ ์ขํ๊ฑฐ๋ TadA ๋ณ์ด์ฒด๋ฅผ ์คํฌ๋ฆฌ๋ํ๋ ์๋๊ฐ ์์์ผ๋, ํ์ ํจ์จ์ ์ ์งํ๋ฉด์ ๋ฐฉ๊ด์ ํธ์ง๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ค์ด๊ธฐ๋ ์ด๋ ค์ ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ฐ์์ ์ ํํด, ๋ณธ๋ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ RNA๋ฅผ ๊ธฐ์ง๋ก ์ผ๋ ADAR(adenosine deaminase acting on RNA) ๊ณ์ด ํจ์๋ฅผ DNA ํธ์ง์ฉ์ผ๋ก ์ฌ์ค๊ณํ๋ค. ADAR๋ RNA ์ด์ค๋์ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ธ์ํด ํน์ ์๋ฐ๋ ธ์ ๋ง ํ์๋ฏธ๋ ธํํ๋ ๋์ ๊ตฌ์กฐ ์ ํ์ฑ์ ์ง๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด ๊ตฌ์กฐ ๊ฐ๋ณ ๋ฅ๋ ฅ์ DNA-RNA ํคํ ๋ก๋ํ๋ ์ค ๋งฅ๋ฝ์์ ํ์ฉํ ์ ์๋๋ก ADAR์ ์ด๋งค ๋๋ฉ์ธ์ ๊ณตํ์ ์ผ๋ก ๋ณํํ๋ค. ๊ฐ์ด๋ RNA์ ํ์ DNA๊ฐ ํ์ฑํ๋ ๊ตญ์ ์ด์ค๋์ ๋ด์์ ํน์ ์์น์ ์๋ฐ๋๋ง ํจ์จ์ ์ผ๋ก ํ์๋ฏธ๋ ธํ๋๊ณ , ์ธ์ ์๋ฐ๋์๋ ๊ฑฐ์ ์์ฉํ์ง ์๋๋ก ๊ธฐ์ง ์ธ์ ์๊ธฐ๋ฅผ ์ฌ๋ฐฐ์นํ ๊ฒ์ด๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์กด ABE ๋๋น ๋ฐฉ๊ด์ ํธ์ง ๋น๋๊ฐ ํ์ ํ ๊ฐ์ํ๋ฉด์๋ ํ์ ์์น์ ํธ์ง ํจ์จ์ ์ ์ง๋๋ค. ํธ์ง์ฐฝ ๋ด ๋ณต์ ์๋ฐ๋์ด ์กด์ฌํ๋ ์ข์์์ ๊ธฐ์กด ABE8e๊ฐ 2~3๊ฐ ์๋ฐ๋์ ๋์์ ํธ์งํ๋ ์ํฉ์์, ์ ํธ์ง๊ธฐ๋ ์๋ํ ๋จ์ผ ์๋ฐ๋๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ ํํ๋ ์ ๋ฐ๋๋ฅผ ๋ณด์ฌ์คฌ๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ๋ฐฉ๊ด์ ํธ์ง์ ๊ฐ์๋ ๋จ์ํ ์ ๋ฐ๋ ํฅ์์ ๋์ด, ์ผ๊ธฐํธ์ง ์น๋ฃ์ ์ ์์ ์ง์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋์ธ๋ค. ํ์ ์ธ ๋ณ์ด๊ฐ ์ค์ด๋ค์๋ก ๊ท์ ๋น๊ตญ์ ์์ ์ฑ ํ๊ฐ ๊ธฐ์ค์ ์ถฉ์กฑํ๊ธฐ ์ฌ์์ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ๋ํ ์ฝ๋ฉ ์์ญ ๋ด ๋ฐ์ง๋ ์๋ฐ๋ ์์ด์์๋ ์ํ๋ ์์น๋ง ๊ต์ ํ ์ ์์ด, ๊ธฐ์กด์ ABE ์ ์ฉ์ด ์ด๋ ค์ ๋ ๋ณ์์ฑ ๋ณ์ด๊น์ง ์น๋ฃ ๋ฒ์๊ฐ ํ์ฅ๋๋ค. ๋ค๋ง ADAR ๊ธฐ๋ฐ ํธ์ง๊ธฐ์ ์ธํฌ ์ ํ๋ณ ์ ๋ฌ ํจ์จ, ์คํํ๊ฒ RNA ํธ์ง ๊ฐ๋ฅ์ฑ, ๋ํ ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์์์ ์ฌํ์ฑ์ ํ์ ๊ฒ์ฆ์ด ํ์ํ ๊ณผ์ ๋ก ๋จ์ ์๋ค.
๐ก ์ด ๊ธฐ์ ์ ๊ฒธ์์ ํ๊ตฌ๋ณ, ๊ฐ์กฑ์ฑ ๊ณ ์ฝ๋ ์คํ ๋กคํ์ฆ ๋ฑ ๋จ์ผ ์ ๋์ฐ๋ณ์ด ์งํ์ ์ ์ ์ ๊ต์ ์น๋ฃ์ ์ง์ ์ ์ฉ ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ๊ธฐ์กด ABE๋ก๋ ํ์ ์ฃผ๋ณ ์๋ฐ๋์ด ํจ๊ป ๋ฐ๋์ด ์ฐ๋ฌผ์ ๊ท ์ผ์ฑ์ ํ๋ณดํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ ์ผ๋, ๋ฐฉ๊ด์ ํธ์ง์ด ์ต์ ๋๋ฉด ์ ์กฐ ๊ณต์ ์์ ์ฐ๋ฌผ ์๋๊ฐ ์ฌ๋ผ๊ฐ๊ณ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ผ๊ด์ฑ๋ ํ๋ณด๋๋ค. ์ธํฌ์น๋ฃ์ ์ ์กฐ์ฌ ์ ์ฅ์์๋ ํ์ง๊ด๋ฆฌ(QC) ๊ธฐ์ค ์ถฉ์กฑ์ด ์์ํด์ง๋ฉฐ, IND ์ ์ฒญ ์ ๋น์์ ์์ ์ฑ ๋ฐ์ดํฐ ํจํค์ง๋ฅผ ๋จ์ํํ ์ ์๋ค. ์ฅ๊ธฐ์ ์ผ๋ก๋ ๋ค์ค ์ข์ ๋์ ํธ์ง ์ ๋ต์์๋ ๊ฐ ์ข์์ ์ ๋ฐ๋๋ฅผ ๋ ๋ฆฝ์ ์ผ๋ก ๋ณด์ฅํ ์ ์์ด, ๋ณตํฉ ์ ์ ์ ๊ต์ ์น๋ฃ์ ์ค๊ณ ์์ ๋๊ฐ ๋์ด์ง๋ค.
- PNAS๐ค AI ์์ฝ
์ฅ๋ด์ธ๊ท ์์ ๋ฐ๊ฒฌ๋ Anti-CRISPR ๋จ๋ฐฑ์ง ์ ์ ์กฐ์ฌ์ ๋ฉด์ญ ํํผ ๋ฉ์ปค๋์ฆ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋จ์ผ Acr ํ์ ํ์์ ์ฌ๊ฐ์ง๋์ ๋ค์ ๋ด์ฑ ์ฅ๋ด์ธ๊ท R&D์ CRISPR ๋ฉด์ญ ์ต์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด Anti-CRISPR(Acr) ๋จ๋ฐฑ์ง ์ฐ๊ตฌ๋ Pseudomonas ์ ํ์ง ์ ๋ ๋จ์ผ ํ๋ณด๊ตฐ์ ํธํฅ๋ ์ ์ ยท๋จ์ ์ ๋ฐ๊ฒฌ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ข ์๋์ด ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ Enterobacterales ์ ๋ชฉ(Order) ๊ท๋ชจ์ ์ด๋์ฑ ์ ์ ์์(MGE) ๋ด Acr ์ ์ ์์ข ๋ถํฌ ํจํด์ ์ฒด๊ณ์ ์ผ๋ก ํฌ์ฐฉํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๋ ธ์ถํด์๋ค. ํนํ ๋์ฅ๊ท K12์ Type I-E CRISPR-Cas ์์คํ ์ ์ ์ฌ์ ์ผ๋ก ์นจ๋ฌต(transcriptionally silent) ์ํ๋ผ๋ ๊ต๊ณผ์์ ํต๋ ์ด ์ง๋ฐฐํ๊ณ , ์ด ๋๋ฌธ์ ํด๋น ์์คํ ์ด MGE์ ์ค์ง์ ํ์ ์ธ์ง ์ฌ๋ถ ์์ฒด๊ฐ ๊ฒ์ฆ ๊ณต๋ฐฑ์ผ๋ก ๋จ์ ์์๋ค. Klebsiella pneumoniae๋ฅผ ํฌํจํ ESKAPE ๋ณ์๊ท ์ ๋ค์ ๋ด์ฑ ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋ ํ๋ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์์ ์์ฃผ CRISPR ๋ฐฉ์ด๋ฅผ ๋ฌด๋ ฅํํ๋ Acr ๋ชจ๋์ ์ญํ ์ด ์์์ ์ผ๋ก ๊ธด๊ธํ ํด๋ช ๋์์์๋ ๋ถ๊ตฌํ๊ณ , ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ผ ํ์ง-์์ฃผ ์ ๋์ ํ๋ผํฌ ์ด์ธ์ด ํ๋ ์์ํฌ๋ก๋ ์ข ๊ฐ(cross-species) ๊ณต์ Acr ํด๋ฌ์คํฐ์ ์ค์ ํ์ฐ ๋น๋์ ๊ธฐ์ ์ ๋ค์์ฑ์ ํฌ์ฐฉํ ์ ์์๋ค. ์ด๋ก ์ธํด Acr ๋งค๊ฐ ๋ด์ฑ ์ ์ ์ ์ํ ์ ๋ฌ(HGT) ์ฐจ๋จ์ ํ์ ์ผ๋ก ํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ํญ๊ฐ์ผ ์ ๋ต ์๋ฆฝ์ ๊ฒฐ์ ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด ํ์ฑ๋์ด ์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: Enterobacterales ์ ๋ชฉ ๋น๊ต์ ์ ์ฒด ์ผ์์ค ๊ฐ๋ ๋ฐ Cascade ๋ณตํฉ์ฒด ๋ค์ค ์๋ธ์ ๋ ํด์๋ ๊ฐ์ญ ์ต์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ Skoltech-๋ฏธ๊ตญ-์ค๊ตญ ๊ณต๋ ์ฐ๊ตฌ์ง(Artem Isaev PI, PNAS Vol. 123 Issue 24, 2026๋ 6์)์ Enterobacterales ์ ๋ชฉ ๊ท๋ชจ ํ๋กํ์ง ๋ฐ ์ ํฉ ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋ ๋น๊ต์ ์ ์ฒด ์ผ์์ค๋ฅผ ์ํํ์ฌ acrIE9โacrIE10 ์ ์ ์ ์ฐ๊ด ๋ชจ๋์ด ํด๋น ๋ชฉ ๋ด ๊ฐ์ฅ ๊ด๋ฒ์ํ๊ฒ ๋ถํฌํ๋ Anti-CRISPR ํด๋ฌ์คํฐ์์ ์ ๋ ์ค์ฆํ๊ณ , ๋น์ ํ HTH-์ ์ฌ(helix-turn-helix-like) ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ๊ฐ๋ acrIE13์ ๊ณต์ถํ ํจํด์ ๊ท๋ช ํ์๋ค. AcrIE9์ ๊ฒฐ์ ๊ตฌ์กฐ๋ ์ ๋ ๋ ธ๋ฉํฐ์ค๋ ์นํ ์์ ๊ฒฐ์ ๋ฒ์ผ๋ก 1.73 ร ํด์๋์์ ํด์๋์์ผ๋ฉฐ, N-๋ง๋จ ์ญํํ ฮฒ-์ํธ์ C-๋ง๋จ ์ฅ์ ฮฑ-ํฌ๋ฆญ์ค๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ ฮฑ/ฮฒ ํด๋๋ DALI ์๋ฒ ๊ธฐ๋ฐ ๊ตฌ์กฐ ์ ์ฌ์ฒด ํ์์์ ๊ธฐ์กด ๋ฑ๋ก ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ ํ ๋ฐํํ์ง ์๋ ์์ ์ ๊ท ๋จ๋ฐฑ์ง ์ ํ(novel fold)์ผ๋ก ํ์ธ๋์๋ค. ์ฉ์ก ๋ด ๋จ๋์ฒด-์ด๋์ฒด ๋์ ํํ ์ํ์์ ํ๋กํ ๋จธ๋น ํ๋ฉด์ ์ 32.5โ34%๋ฅผ ๋งค์ฅํ๋ 29๊ฐ ์์ ๊ฒฐํฉ ๊ธฐ๋ฐ ํธ๋ชจ์ด๋์ฒด ์กฐ๋ฆฝ์ฒด๊ฐ SEC-MALS๋ก ์ค์ฆ๋์๋ค. ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก, AlphaFold3 ๋ค์ค์ฒด ๋ชจ๋ธ๋ง์ AcrIE9 ์ด๋์ฒด๊ฐ ์กฐ๋ฆฝ๋ Cascade ๋ณตํฉ์ฒด ๋ด 3๊ฐ์ ๊ฐ๋ณ Cas7e ์๋ธ์ ๋๊ณผ ๋ค๊ฐ(multivalent) ์ ์ด๋ฉด์ ํ์ฑํ๋ค๊ณ ์์ธกํ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ๊ฐ๋ณ Cas7e ๋จ๋ ๊ณผ์ ๋ถ์์ SEC์์ ์ง์ ์ํธ์์ฉ์ด ๋น๊ฒ์ถ๋ ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ ํฉํ๋ค โ ์ฆ AcrIE9๋ ๋จ์ผ ์๋ธ์ ๋์ด ์๋ ์์ ์กฐ๋ฆฝ Cascade์ ๋ณตํฉ ๊ณ๋ฉด(composite interface)์ ์ธ์ํ๋ ๋ค์ค ์๋ธ์ ๋ ํ์ ํ ๊ธฐ์ ์ ๊ตฌ์ฌํ๋ค. ์ด ๋ณตํฉ ๊ณ๋ฉด ์ฐจ๋จ์ Cascade์ ํ์ DNA ๊ฒฐํฉ์ ์์ฒ ๋ด์ํ์ฌ Cas3 ๋ดํด๋ ์์ ๋ฆฌํฌ๋ฃจํธ๋จผํธ ์ด์ ๋จ๊ณ์์ CRISPR ๊ฐ์ญ์ ์์ ์๊ฑฐํ๋ค. AcrIE10์ ์ ์ฌ ๊ธฐ์ ์ ๋ณํํ๋ฉด์๋ AcrIE9์ ๋น์ค๋ณต์ ์๋์ง๋ฅผ ๋ณด์ด๋ฉฐ, ์ ๊ท AcrIE13์ ์ธ๊ท DNA ์ง์ ํ์ ํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์ ๊ธฐ๋์ด ๊ธฐ์กด Acr ๋จ๋ฐฑ์ง ์์ฉ ํจ๋ฌ๋ค์(๋ฉด์ญ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ง์ ๊ฒฐํฉ)์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ํ์ฅํ๋ค. Cascade ๋ณตํฉ์ฒด ์กฐ๋ฆฝ ์์กด์ ๋ค๊ฐ ์ต์ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์์ฃผ CRISPR ๋ฉด์ญ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ Enterobacterales ๋ด Type I-E CRISPR-Cas ๋ณด์ ๊ท ์ฃผ๋ฅผ Acr ํด๋ฌ์คํฐ ๊ตฌ์ฑ(acrIE9 ๋จ๋ , acrIE9โIE10 ์ด์ค, acrIE9โIE10โIE13 ์ผ์ค)์ ๋ฐ๋ผ ๋ถ์ ํํํ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํํ์ฌ, MGE ํ๋ ๊ฐ์์ฑ๊ณผ CRISPR ๋ฐฉ์ด ์์กด ์ญ๋์ ์๊ด ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ์๋ค. Cascade 6รCas7e ๋ฐ๋ณต ์๋ธ์ ๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ํ AcrIE9์ ๋ค๊ฐ ๊ฒฐํฉ์ ์จ์ ๋จ๊ณ์ธ R-๋ฃจํ ํ์ฑ(R-loop nucleation)์ ์์ ์๋์ง ์ฅ๋ฒฝ์ ์ค์ง์ ์ผ๋ก ์ ํด๋จํํ๋ฉฐ, ์ด ์ต์ ๋ Acr ๋ฐํ ์์ค ์์กด์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ญ์ฑ์ ๋ณด์ธ๋ค โ ์ฆ ํ์ง ๊ฐ์ผ ์ด๊ธฐ ๊ณ ๋๋ Acr ๋ถ๋น ์ CRISPR ๊ฐ์ญ์ด ์์ ์ฐจ๋จ๋๋, Acr ์ ์ ์์ข๊ฐ ๊ฒฐ์ค๋ ํ๋กํ์ง ํ๋ฝ ์ดํ ์์ฃผ ๋ฉด์ญ์ ์์จ์ ์ผ๋ก ๋ณต์๋ ์ ์๋ค. ์ด๋ ์ธ๊ท ์ง๋จ ์์ค์์ ๋ด์ฑ ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋ ํ๋(Acr ON โ CRISPR ๋ฌด๋ ฅํ)๊ณผ ๋ฉด์ญ ๋ฐฉ์ด ๋ณต์(Acr OFF โ CRISPR ์ฌํ์ฑ)์ด๋ผ๋ ์ด์ง ์ค์์นญ ๋์ญํ์ด ๋ณ์ ๋ด ๊ฐ์ผ ์ญํ์ ์๊ฐ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ์ง์ ๊ตฌ๋ํจ์ ์์ฌํ๋ค. AcrIE13์ HTH-์ ์ฌ ๋๋ฉ์ธ์ด ์ธ๊ท ์์ฒด DNA๋ฅผ ํ์ ํํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ Acr ์์ฉ์ ๋ค์ด์คํธ๋ฆผ ํจ๊ณผ ๊ณต๊ฐ์ ๋ฉด์ญ ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ฒฐํฉ โ DNA ์ง์ ์กฐ์ ๋ก ํ์ฅํ๋ ์์ํ์ ์ ํ์ ์ด๋ฉฐ, ํฅํ ์ ์ฌ ์กฐ์ ๋คํธ์ํฌ ๊ต๋ ํ ์์์ ๊ต์ฐจ ๊ฒ์ฆ์ด ํ์์ ์ด๋ค. E. coli์ K. pneumoniae ๊ฐ ์ข ๊ฐ Acr ํธํ์ฑ ์ค์ฆ์ Enterobacterales ๋ด ์ํ ์ ๋ฌ Acr ๋ชจ๋์ ์์ฃผ ๋ฒ์๊ฐ ๋จ์ผ ์ข ์ด์์ผ๋ก ํ์ฅ๋จ์ ํ์ธํ์ฌ, ๋ณ์ ๋ด ๋ค์ข ๋ณ์๊ท ๊ณต์กด ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์์์ CRISPR ๋ฉด์ญ ํญ์์ฑ ๋ถ๊ดด ์๋๋ฆฌ์ค๋ฅผ ํ์คํํ๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ Anti-CRISPR ๊ฐ์์ฒด๊ณ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ํญ๊ฐ์ผ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ธ๊ท ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ฌํ ๋์ฆ ํญ์์ ํ์ดํ๋ผ์ธ โ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ Acr ๋ถํฌ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๊ฐ์ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ ๊ทผ๊ฑฐ๋ฅผ ์ ์ํ๋ค. WHO ์ฐ์ ์์ ๋ณ์๊ท ๋ชฉ๋ก(2024 ๊ฐ์ ํ) ์ต์์ ๊ธด๊ธ(Critical) ๋ฑ๊ธ Klebsiella pneumoniae์ ์นด๋ฐํ๋ด ๋ด์ฑ ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋ ํ์ฐ์์ Acr ๋ชจ๋์ด CRISPR ๋ฐฉ์ด ๋ฌด๋ ฅํ์ ๊ฒ์ดํธํคํผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํจ์ด ์ค์ฆ๋จ์ ๋ฐ๋ผ, ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ํญ๊ฐ์ผ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๋ด์ฑ ์ ์ ์ ์์ฒด๋ฟ ์๋๋ผ anti-immunity ์ ์ ์(Acr ํฌํจ)๋ฅผ ๋๋ฐ ๋ชจ๋ํฐ๋งํ๋ ์ด์ค ๊ฐ์ ์ฒด๊ณ(dual surveillance)๋ก ํ์ฅ๋์ด์ผ ํ๋ค. Locus Biosciences(ํ bioMรฉrieux ์ํ์ฌ)์ CRISPR-Cas3 ๊ธฐ๋ฐ ํญ๊ท ํ์ง ์น๋ฃ์ Phase I/II ํ์ดํ๋ผ์ธ(crPhage, LBP-EC01 ๋ฑ)์์ ํ์ ๊ท ์ฃผ์ ๋ด์ฌ์ Acr ํ๋กํ์ผ์ด ์น๋ฃ ๋ฐ์๋ฅ ์ ํต์ฌ ๊ต๋ ๋ณ์๋ก ๋ถ์ํ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ์ฌ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ํ๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ IND ์ ์ฒญ ์ ํ์ ๋ฐ์ดํฐ ํจํค์ง์ ํธ์ ๋์ด์ผ ํ๋ค. AcrIE9์ 1.73 ร ๊ตฌ์กฐ ์ขํ์ AlphaFold3 ๋ค์ค์ฒด ์์ธก ๋ชจ๋ธ์ Acr ์คํ ํญ์ฒด ๋๋ ์๋ถ์ ์ ํด์ ์ ๊ตฌ์กฐ ๊ธฐ๋ฐ ์ฝ๋ฌผ ์ค๊ณ(SBDD) ์๋ ์์ฐ์ผ๋ก ์ง๊ฒฐ๋๋ฉฐ, Cascade ๋ณตํฉ ๊ณ๋ฉด ๋ชจ์ฌ ํฉํ์ด๋ ๊ฒฝ์ ์ ํด ์ ๋ต๊ณผ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ Acr ์คํ ์ญ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ cGMP ๊ณต์ ๋ณด์ ๊ณ์ ๋์ถ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก Enterobacterales ์ ๋ชฉ Acr ์ผ์์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ NCBI AMRFinderPlus ๋ฐ CARD(Comprehensive Antibiotic Resistance Database)์ ์ฐ๋๋์ด, ์์ ๋ถ๋ฆฌ์ฃผ์ Acr ๋ณด์ ์ฌ๋ถ๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ ์ ์ฒด ์์ด ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ์ ํ๋ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์์ฐ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ๋ฉฐ, FDA/EMA์ CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ์น๋ฃ์ cGMP ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถํ๋ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ํ์ฑํ๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ Enterobacterales ์ ๋ชฉ Acr ์ผ์์ค ๋ฐ AcrIE9 ๋ค์ค ์๋ธ์ ๋ Cascade ์ต์ ๊ธฐ์ ๊ท๋ช ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ํ์ง-์์ฃผ ๊ตฐ๋น๊ฒฝ์ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํญ๊ฐ์ผ ์์ ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ํญ๊ท ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์นด๋ฐํ๋ด ๋ด์ฑ K. pneumoniae ํ๋ฅ ๊ฐ์ผ ๋ถ๋ฆฌ์ฃผ์ Acr ๋ณด์ ํ๋กํ์ผ์ ํ์ด์ฌ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ํ์ดํ๋ผ์ธ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ CRISPR ํ์ง ์น๋ฃ์ ํฌ์ฌ ์ ๋ฐ์ ์์ธก์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ํ์๋ณ ์น๋ฃ ๋ฐ์๋ฅ ์์ธก ์ ํ๋์ ๋ฐฉ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ CARD ๋ฐ NCBI Pathogen Detection ๋คํธ์ํฌ์ ์ง๋์ฑ๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ํญ๊ท ๋ด์ฑ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ Acr ์์ฑ ๊ท ์ฃผ ํผ์ ์ด๋ผ๋ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ AcrIE9 ์คํ ํญ์ฒด์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ CRISPR-Cas3 ํญ๊ท ํ์ง ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ AcrIE9 Cascade ๋ณตํฉ ๊ณ๋ฉด ๊ฒฐํฉ ํด๋ฆฌ ์์(Kd)๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ Acr ์คํ ์ญ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝGPNMB ํ์ CAR-T ์ธํฌ, ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ์์ธํฌ์ ๋ฉด์ญ์ต์ ๋์์ธํฌ ๋์ ํ๊ฒฉํด ์น๋ฃ ํจ๊ณผ ์ ์ฆ
๋ฐฐ๊ฒฝ ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข (glioblastoma, GBM)์ 5๋ ์์กด์จ์ด 5% ๋ฏธ๋ง์ ๋ถ๊ณผํ ์น๋ช ์ ์ธ ๋์ข ์์ผ๋ก ๊ผฝํ๋ค. ํํ ํ์ค ์น๋ฃ๋ฅผ ๋ชจ๋ ์ ์ฉํด๋ ์ฌ๋ฐ๋ฅ ์ด ๊ทนํ ๋์ ํ์๋ค์ ์ํ๊ฐ ๋งค์ฐ ๋์ ํธ์ด๋ค. ์ด์ฒ๋ผ ์น๋ฃ๊ฐ ์ด๋ ค์ด ์์ธ์ผ๋ก๋ ์ข ์์ด ์ค์ค๋ก๋ฅผ ๋ณดํธํ๋ ค๊ณ ์ ๋ํ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ฉด์ญ ์ต์ ํ๊ฒฝ์ด ์ง๋ชฉ๋๋ค. ์์ธํฌ๋ ์ฃผ๋ณ ์ข ์๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(tumor microenvironment, TME)์ ์ฌํธํด ๋ฉด์ญ ์ธํฌ์ ์ ๊ทผ์ ์๋ฒฝํ ์ฐจ๋จํ๋ค. ์ข ์ ์ฃผ์๋ฅผ ๋๋ฌ์ผ ๊ณจ์์ฑ ์ธํฌ(myeloid cells)๋ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ๋ฐฉํดํ๋ฉฐ ์์ธํฌ ์ฑ์ฅ์ ๋๋ ๋ฐฉํจ ์ญํ ์ ์ํํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ฐํ์ง ์ํ๋ค. ๋ฉด์ญ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ์๊ทนํด ์์ ์น๋ฃํ๋ ํค๋ฉ๋ผ ํญ์ ์์ฉ์ฒด T์ธํฌ(chimeric antigen receptor T cell, CAR-T) ๊ธฐ์ ๋ ์ด ์ฅ๋ฒฝ์ ๋งํ ๊ณ ํ์์์ ์ ์ญ๋์ ๋ฐํํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ ๋ค. ๋จ์ํ ์์ธํฌ๋ง ์ ๋ฐ ํ๊ฒฉํ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก๋ ๊ฒฌ๊ณ ํ ๋ฉด์ญ ์ต์ ๊ทธ๋ฌผ์ ๊ฑท์ด๋ด๊ธฐ์ ํ๊ณ๊ฐ ๋ช ํํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ด๋ฌํ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ซ๊ธฐ ์ํด ํ๊ณ๋ ์์ธํฌ์ ์ข ์ ๋ณดํธ๋ง ์ญํ ์ ํ๋ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ๋์์ ๋ฌด๋ ฅํํ๋ ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ๋์ ๋๋ ธ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ์ ์๋ก์ด ์ด์ค ํ์ ๊ธฐ์ ์ ๊ท๋ช ํ ์ฐ๊ตฌ ์ฑ๊ณผ๊ฐ ๊ตญ์ ํ์ ์ง '๋ค์ด์ฒ(Nature)'์ ์ค๋ ค ํ๊ณ์ ์์ ์ ๋ชจ์๋ค. ํ์์ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค(multi-omics) ํ๋กํ์ผ๋ง ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, ๋น๋จ๋ฐฑ์ง ๋น์ ์ด์ฑ ํ์์ข ๋จ๋ฐฑ์ง B(glycoprotein non-metastatic melanoma protein B, GPNMB)๊ฐ ์น๋ฃ์ ์ด์ ๋ก ๋ ์ฌ๋๋ค. ํด๋น ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ์์ธํฌ ํ๋ฉด์ ๋ฌผ๋ก , ์ข ์ ์ฃผ๋ณ์์ ๋ฐฉํจ ์ญํ ์ ํ๋ ์ข ์ ๊ด๋ จ ๋์์ธํฌ(tumor-associated macrophage, TAM)์๋ ๋ค๋ ์กด์ฌํ๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ GPNMB๋ฅผ ์ ํํ ํ์ ํ๋ CAR-T ์ธํฌ๋ฅผ ์ ์ํด ์น๋ฃ ํจ๋ฅ ํ๊ฐ์ ๋ค์ด๊ฐ๋ค. ์ด ์น๋ฃ์ ๋ ์์ธํฌ๋ฅผ ์ง์ ํ๊ดดํ ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์์ฉ์ ํ๋ ๋์์ธํฌ๊น์ง ํจ๊ป ์ฌ๋ฉธ์ํจ๋ค. ๋๋ฌผ ์คํ์ผ๋ก ์ ์ฆํ ์น๋ฃ ํจ๊ณผ ์ญ์ ๊ณ ๋ฌด์ ์ด๋ค. ํ์ ์ ๋ ์ข ์์ ์ด์ํ ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ์ด CAR-T ์ธํฌ๋ฅผ ํฌ์ฌํ์ ์ฒด๋ด ์ข ์์ด ์์ ํ ์์ค๋๋ ์์น ์ํ(complete remission)์ ๋๋ฌํ๋ค. ์คํ๊ตฐ์ ์ข ์ ์ฌ๋ฐ ์์ด ์ฅ๊ธฐ๊ฐ ์์กด์ ์ด์ด๊ฐ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ฅ๋ฒฝ์ด ๋ฌด๋์ง๋ฉด์ T์ธํฌ๊ฐ ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ํ๋ฐํ ์ํํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ํด์๋๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ๊ธฐ์กด CAR-T ์น๋ฃ์ ๋ ์ฃผ๋ก ํ์ก์์์ ํฐ ์ฑ๊ณต์ ๊ฑฐ๋์์ผ๋ ๊ณ ํ์ ์์ญ์์๋ ํ์ ์ฐ์ง ๋ชปํ๋ค. ์์ธํฌ ํญ์์ด ๊ท ์ผํ์ง ์์ ๋ฐ๋ค ์ข ์๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ด T์ธํฌ์ ํ์ฑ์ ๊ฐํ๊ฒ ์ต์ ํ ํ์ด๋ค. ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ธํฌ์ ๋ฉด์ญ ์ต์ ํ๊ฒฝ์ ๋์์ ๋ฌด๋ ฅํํ์ฌ ๊ณ ํ์ ์น๋ฃ์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ํ๊ณ๋ฅผ ๋์ด์ฐ๋ค๋ ํ์ ๋ฐ๋๋ค. ํนํ GPNMB๊ฐ ๋ค๋ฅธ ๊ณ ํ์์ด๋ ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์์๋ ๋ฐ๊ตด๋๋ค๋ฉด ์ด ๊ธฐ์ ์ ์ ์ฉ ๋ฒ์๋ฅผ ๋ํญ ๋ํ ์ ์๋ค. ์ค์ ๋ก ๋์์ ๋ฐํ๋ '๋ค์ด์ฒ ์บ์(Nature Cancer)' ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ํ๋ฉด ์ ์ด์ฑ ์ก์ข ํ์๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ํ GPNMB ํ์ CAR-T ์์ 1์ ์ํ์์๋ ์์ ์ฑ๊ณผ ์น๋ฃ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ํ์ธํ๋ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๊ฑฐ๋์๋ค. ๋ค๋ง ์ด๋ฒ ์ฑ๊ณผ๊ฐ ํ์๋ค์๊ฒ ์ ์ฉ๋๊ธฐ๊น์ง๋ ์ฌ์ ํ ๋์ด์ผ ํ ์ฐ์ด ๋ง๋ค. ์์์ํ์ ๊ฑฐ์น๋ฉฐ ์ธ์ฒด ๋ด ์์ ์ฑ์ ํ๋ณดํด์ผ ํ๊ณ , ์ ์ ์ธํฌ๋ฅผ ๊ณต๊ฒฉํ๋ ๋ถ์์ฉ(on-target, off-tumor toxicity) ๊ฐ๋ฅ์ฑ๋ ์ฒ ์ ํ ๋ชจ๋ํฐ๋งํด์ผ ํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๊ฑด๊ฐํ ๊ธฐ์ฆ์์ ์ธํฌ๋ฅผ ํ์ฉํ ๋์ข ์ ๋(off-the-shelf) CAR-T ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ๋ณํํ์ฌ ๋๋ ์์ฐ๊ณผ ๋น์ฉ ์ ๊ฐ์ ์คํํ๋ค๋ ๊ตฌ์์ด๋ค.
๐ก ์ด๋ฒ GPNMB ํ์ ๊ธฐ์ ์ ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ์์ ํ์ฅ์ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ํ์ค์ ์ ์ํ ์ ์ฌ๋ ฅ์ ์ง๋๋ค. ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ๋ฒ์ผ๋ก ํ๋ณต์ด ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๋ ํ์์๊ฒ ์ข ์ ์ธํฌ๋ฅผ ์ ๊ฑฐํ๋ ๋์์ ์ฃผ๋ณ ๋ฉด์ญ ์ฅ๋ฒฝ๊น์ง ๋ฌด๋๋จ๋ฆฌ๋ ์น๋ฃ๋ฒ ์ฒ๋ฐฉ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ๋ฐ์ด์ค ์ฐ์ ์ธก๋ฉด์์๋ ์ข ์๊ณผ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ๋์ ํ๊ฒฉํ๋ ํ๋ซํผ ๊ธฐ์ ๋ก์์ ํ์ฉ๋๊ฐ ๋งค์ฐ ๋๋ค. ๋์ข ์๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ์ท์ฅ์์ด๋ ๋ด๋์์ฒ๋ผ ๋์์ธํฌ๊ฐ ๋ฉด์ญ ์ฅ๋ฒฝ์ ํ์ฑํ๋ ๋ค๋ฅธ ๋์น์ฑ ๊ณ ํ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ฐ๋ฐ์๋ ๊ณ ์ค๋ํ ์ด์ํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ํนํ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๊ณํ๋๋ก ๊ฑด๊ฐํ ๊ธฐ์ฆ์ ์ ๋ ์ธํฌ ๊ธฐ๋ฐ์ ๋์ข CAR-T ๊ณต์ ์ด ์์ฐฉ๋๋ฉด ๊ธฐ์กด ๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ๋ฒ์ ๋ฌธ์ ์๋ ๊ณ ๊ฐ ์์ฝํ ๋น์ฉ ๋ถ๋ด์ ๋ฎ์ถ๊ณ ์กฐ๋ฌ ์๋๋ฅผ ๋จ์ถํ์ฌ ๋ง์ ์ด์ ์ ๊ทผ์ฑ์ ๋์ด๋ ๊ณ๊ธฐ๊ฐ ๋ง๋ จ๋๋ค.
PNAS๐ค AI ์์ฝ๋ง์ฐ์ค์์ ์คํจํ ER+ ์ ๋ฐฉ์ ๋ชจ๋ธ, ๋ซ๋ ์ฒด์ธํฌ ์ ์ ์ ํธ์ง์ผ๋ก ํด๋ฒ ์ฐพ๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ ๋ง์ฐ์ค(์์ฅ)๋ ์ ์ ์ ๋ณํ ๊ธฐ์ ์ ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ ์ฐ๊ตฌ์ ์ค์ฌ์ ์ ์๋ค. ํ์ง๋ง ์ธ๊ฐ ์ง๋ณ์ ๊ณ ์ค๋ํ ๋ชจ์ฌํ๊ธฐ์๋ ์ข ๊ฐ ์๋ฆฌํ์ ๊ฒฉ์ฐจ๊ฐ ์ปธ๋ค. ๋ํ์ ์ธ ์ฌ๋ก๋ ์ ๋ฐฉ์์ ์ฝ 70%๋ฅผ ์ฐจ์งํ๋ ์์คํธ๋ก๊ฒ ์์ฉ์ฒด ์์ฑ(Estrogen Receptor-positive, ER+) ์ ๋ฐฉ์์ด๋ค. ์ค๋ซ๋์ ๊ณผํ์๋ค์ ๋ง์ฐ์ค ์ ์ ์๋ฅผ ์กฐ์ํด ER+ ์ ๋ฐฉ์ ๋ชจ๋ธ์ ๊ตฌ์ถํ๋ ค ์ ์ผ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๋์ผํ ์ ์ ์ ๋ณ์ด๋ฅผ ์ฃผ์ ํด๋ ๋ง์ฐ์ค์์๋ ์์คํธ๋ก๊ฒ ์์ฉ์ฒด๊ฐ ์์ค๋๊ฑฐ๋ ์ธ๊ฐ ์ ๋ฐฉ์๊ณผ ํ์ดํ ์ข ์์ด ์๊ฒจ๋๊ณค ํ๋ค. ์ ๋ฐํ ์ ์์ ๋ชจ๋ธ์ ๋ถ์ฌ๋ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ๊ณผ ๊ธฐ์ ๊ท๋ช ์ ๊ฐ๋ก๋ง๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์๋ค. ์ด์ ์๋ฆฌํ์ , ๋ฉด์ญํ์ ์ผ๋ก ์ธ๊ฐ๊ณผ ํจ์ฌ ์ ์ฌํ ๋ซ๋(์ง์ฅ)๊ฐ ๋์์ผ๋ก ๊ผฝํ๋ค. ๊ทธ๋ ์ง๋ง ๋ซ๋๋ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๋์ด๋๊ฐ ๋์ ๋ฐ๋ค ๋ฐฐ์ ์กฐ์์ด ๊น๋ค๋ก์ ์ง๋ณ ๋ชจ๋ธ๋ก ๋๋ฆฌ ํ์ฉ๋์ง ๋ชปํ๋ค. ์ด๋ฌํ ๊ธฐ์ ์ ์ฅ๋ฒฝ์ด ์ง๊ธ๊ป ์ ๋ฐฉ์ ์ฐ๊ตฌ์ ์งํ์ ๋ํ๋ ๋ฐ ๊ฑธ๋ฆผ๋์ด ๋ ์ ์ด๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ๋ฏธ๊ตญ ๋ฒ ์ผ๋ฌ ์๊ณผ๋ํ(Baylor College of Medicine) ์น ์ฅ(Xiang Zhang) ๊ต์์ ์ฌ ๋ถ(Wen Bu) ๋ฐ์ฌ ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ซ๋ ์ฒด์ธํฌ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง(Somatic Genome Editing) ํ๋ซํผ์ ๊ตฌ์ถํด ์ฅ๋ฒฝ์ ๊ทน๋ณตํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ๋ค. ํต์ฌ์ ์ ์ ์๊ฐ์(Cas9)๋ฅผ ๋ฐํํ๋ ํ์ง์ ํ ๋ซ๋์ ์ ๊ด(intraductal)์ผ๋ก ๊ฐ์ด๋ RNA(gRNA)์ ๊ณต์ฌ์ฒด(Donor)๋ฅผ ํ์ ์๋ฐ๋ ธ ๋ถ์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(Adeno-Associated Virus, AAV)๋ฅผ ์ฃผ์ ํ๋ ์ ๋ต์ด๋ค. ์ ์ ์ธํฌ์ ํธ์ง ๋๊ตฌ๊ฐ ์ ํํ ๋๋ฌํ๋๋ก ์ด ๊ฐ์ ๋ฐฉ์์ ๋์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ค. ํนํ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๊ด์ฌ์ ์ธ๊ฐ ์ ๋ฐฉ์์์ ํํ ํน์ ์ ์ ์ ๋ณ์ด๋ค์ด ์ผ์ผํค๋ ์๋์ง ํจ๊ณผ์ ์ ๋ ธ๋ค. ์์ ์ ์ Pik3ca์ H1047R ์ ๋์ฐ๋ณ์ด์ ์์ต์ ์ ์ ์ Tp53์ ๊ฒฐ์์ ๋์์ ์ ๋ํ๋ ๋ฐฉ์์ด๋ค. ๋ ์ ์ ์๋ฅผ ํจ๊ป ์กฐ์ํ ๋ซ๋๋ ๋จ์ผ ์ ์ ์๋ง ํธ์งํ์ ๋๋ณด๋ค ์ข ์ ๋ฐ์ ์๋๊ฐ ์๋ฑํ ๋นจ๋ผ์ง ๊ฒ์ผ๋ก ๊ด์ฐฐ๋๋ค. ์ด๋ ๋ ์ ์ ์ ๋ณ์ด๊ฐ ๊ฐ๋ ฅํ ์ ์ ๋ฐ ํ๋ ฅ(Oncogenic Collaboration) ๊ด๊ณ์ ์์์ ๋ฐฉ์ฆํ๋ค. ์ด๋ ๊ฒ ์์ฑ๋ ๋ซ๋ ์ข ์์ ์ธ๊ฐ ER+ ์ ๋ฐฉ์์ ๋ณ๋ฆฌ ํน์ฑ์ ๊ณ ์ค๋ํ ์ฌํํด ๋๋ค. ์ ๊ด ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ์จ์ ํ ์ ์ง๋๊ณ ์์คํธ๋ก๊ฒ ์์ฉ์ฒด๋ฅผ ๊ณ ๋ฐํํ๋ ํน์ฑ์ด ๋๋ ทํ๋ค. ํธ๋ฅด๋ชฌ ์น๋ฃ์ ์ ๋ฐ์ํ๋ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ ์ฌ์ฑ๋ ํ์ธ๋๋ค. ๋ง์ฐ์ค์์ ๋์ผํ ์กฐ์์ผ๋ก ER+ ์ ๋ฐฉ์ ์ ๋๊ฐ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๋ ์ ๊ณผ ๊ทน๋ช ํ ๋๋น๋๋ค. ์์ธ๋ฌ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ข ์ ๋ด ๋ฉด์ญ์ธํฌ ๋ถํฌ์ ์ฐจ์ด๋ ์์๋๋ค. Pik3ca ๋์ฐ๋ณ์ด์ Tp53 ๊ฒฐ์ ์ข ์์๋ ํธ์ค๊ตฌ(Neutrophil)๊ฐ ๋๊ฑฐ ์นจ์คํ ๋ฐ๋ฉด, ์ ๊ฒฝ์ฌ์ ์ข ์ฆ 1ํ(Neurofibromatosis type 1, Nf1) ๋ณ์ด ์ข ์์ ๋์์ธํฌ(Macrophage) ์ค์ฌ์ ๋ฉด์ญ ํ๊ฒฝ์ ํ์ฑํ๋ ์์์ด์๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฑ๊ณผ๋ ๋ง์ฐ์ค์ ํธํฅ๋๋ ์ข ์ํ ์ฐ๊ตฌ ์ํ๊ณ๋ฅผ ๋ซ๋๋ก ํ์ฅํ๋ ๊ณ๊ธฐ๊ฐ ๋ ์ ๋ง์ด๋ค. ์ฒด์ธํฌ ํธ์ง์ผ๋ก ๋ณตํฉ ๋ณ์ด๋ฅผ ๋จ๊ธฐ๊ฐ์ ์ ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ ์ ์์ ํจ๋ฌ๋ค์์ ์๋ก ์ผ๋ค. ํนํ ๋ง์ฐ์ค๋ก ์ฌํํ๊ธฐ ์ด๋ ต๋ ER+ ์ ๋ฐฉ์์ ์ฝ๋ฌผ ์ ํญ์ฑ ๊ธฐ์ ์ ๊ท๋ช ํ๋ ๊ณผ์ ์์ ์ด ๋ซ๋ ๋ชจ๋ธ์ด ํต์ฌ ์ถ์ ๋ด๋นํ๊ฒ ๋๋ค. ๋ด๋ถ๋น ์น๋ฃ์ ์ ํญ์ฑ์ ๋ํ๋ด๋ ์ฌ๋ฐ์ฑ ์ ๋ฐฉ์์ ์ฑ์ง์ ํ์ ํ๊ณ ์ ๊ท ํ์ ์ ๋ฐ๊ตดํ๋ ๋ฐ ์ ์ฉํ ๋์นจ๋ฐ์ ์ ๊ณตํ ๊ธฐํ๋ค. ๋ค๋ง ์ค์ฉํ๋ฅผ ์ํ ๊ณผ์ ๋ ๋จ์๋ค. ๊ฐ์ฒด๋ณ ํธ์ง ํจ์จ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ต์ํํ ์ ์๋๋ก ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ๋ฌ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ๋์ฑ ๋ฏธ์ธํ๊ฒ ์ ์ดํด์ผ ํ๋ค. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก๋ ์ด ํ๋ซํผ์ ๋์ข ์์ด๋ ํ์์ฒ๋ผ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ๋ง์ด ๋ฌด์ฐ๋๋ ๋ค๋ฅธ ๋์น์ฑ ๊ณ ํ์ ๋ถ์ผ๋ก ๋ํ๋ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํ๋ฐํด์ง ์ ๋ง์ด๋ค.
๐ก ์ด๋ฒ์ ํ๋ณดํ ์ ๋ฐฉ์ ๋ซ๋ ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ฝ ์ฐ์ ์ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ์ด๊ธฐ ๊ฒ์ฆ ๋จ๊ณ์์ ๋น์ฉ๊ณผ ์๊ฐ์ ์๋ผ๋ ๋๊ตฌ๋ก ์ฐ์ผ ์ ์๋ค. ์ง๊ธ๊น์ง์ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ER+ ์ ๋ฐฉ์ ์น๋ฃ๋ฅผ ๋ฐฉํดํ๋ ๋ด์ฑ ์ธ์ ํ๋ณด๊ตฐ์ ๋ฐ๊ตดํ๋๋ผ๋ ์ค์ ์์ ํ์๊ตฐ์์์ ํจ๋ฅ๊ณผ ์ผ์นํ์ง ์๋ ์ฌ๋ก๊ฐ ๋น๋ฒํ๋ค. ๋ฐ๋ฉด ์ธ๊ฐ ์ ๋ฐฉ์๊ณผ ํธ๋ฅด๋ชฌ ๋ฐ์์ฑ ๋ฐ ๋ฉด์ญ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ด ๊ณ ๋๋ก ์ ์ฌํ ๋ซ๋ ๋ชจ๋ธ์ ์ฌ์ฉํ๋ฉด ์ ์์ ๋จ๊ณ์์ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ์ฝํจ๋ฅผ ์ ๋ขฐ์ฑ ์๊ฒ ํ๊ฐํ๊ฒ ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด ์์คํธ๋ก๊ฒ ์์ฉ์ฒด ๋ถํด์ (Selective Estrogen Receptor Degrader, SERD)๋ CDK4/6 ์ต์ ์ ๊ณ์ด ์น๋ฃ์ ์ ๋ณ์ฉ ์๋ฒ์ ์ํํ ๋ ์์ ์ํ์ ์คํจ ์ํ์ฑ์ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์ฐจ๋จํ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๋ ๋ฐฉ์์ด๋ค. ๋์๊ฐ ํน์ ์ ์ ์ ๋ณ์ด ์กฐํฉ์ ๋ฐ๋ฅธ ํ์๋ณ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ์ ๋ต์ ์ฌ์ ์ ํ ์คํธํด๋ณด๋ ์ ๋ฐ ์๋ฃ ํ๋ซํผ์ผ๋ก ์งํํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ๋ ์ด๋ ธ๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ์ผ๊ธฐํธ์ง์ผ๋ก ๊ท๋ช ํ ์์ธํฌ WNT ์ ํธ์ ํฉ๊ธ๋น์จ๊ณผ ๋ฒ ํ์นดํ ๋ ์๊ธฐ์กฐ์ ๊ธฐ์
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ํธ ์ ํธ์ ๋ฌ๊ณผ ๋ฒ ํ์นดํ ๋ ๋ถํด ๋ณตํฉ์ฒด์ ๊ธฐ์ด ์ฅ ์ํผ์ธํฌ ์ฌ์์ ์กฐ์ ํ๋ ์ํธ(Wnt) ๊ฒฝ๋ก๋ ํญ์์ฑ ์ ์ง์ ๊ฒฐ์ ์ ์ด๋ค. ํ์์๋ ๋ฒ ํ์นดํ ๋ ๋ถํด ๋ณตํฉ์ฒด(Beta-Catenin Destruction Complex, BDC)๊ฐ ๋ฒ ํ์นดํ ๋(beta-catenin)์ ํ๊ดดํด ๋๋๋ฅผ ๋ฎ์ถ๋ค. BDC๋ ์๋ฐ๋ ธ๋ง์ฑ ๋์ฅํด๋ฆฝ์ฆ(Adenomatous Polyposis Coli, APC)๊ณผ ์ ์ 1(AXIN1) ๋น๊ณ ๋จ๋ฐฑ์ง์ CK1a, GSK3b ์ธ์ฐํํจ์๊ฐ ๊ฒฐํฉํ ๊ตฌ์กฐ๋ค. ๋์ฅ์ ๋์ฐ๋ณ์ด๊ฐ ์ด๋ํ๋ ๋ถํด ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ฌด๋ ฅํ ๋์ฅ์(Colorectal Cancer, CRC) ํ์์ 80% ์ด์์์ APC ์ ์ ์ ๋ณ์ด๊ฐ ๊ด์ฐฐ๋๋ค. ์ด ๋ณ์ด๋ BDC์ ํต์ฌ ์์ญ์ด ๊ฒฐ์๋ ์ ๋จํ APC(APCmcr) ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ง๋ ๋ค. ์ด๋ก ์ธํด BDC๊ฐ ์ ์ 1๊ณผ ๊ฒฐํฉํ์ง ๋ชปํด ๋ฒ ํ์นดํ ๋ ๋ถํด ํจ์จ์ด ๋จ์ด์ง๋ค. ํ๊ณ๋ ๋ณต์กํ ๋ค๊ฐ ์ํธ์์ฉ ๊ตฌ์กฐ ํ์ ์น๋ฃ์ ์ค๊ณ์ ๋ํญ์ ๊ฒช์๋ค. ํนํ ์์ธํฌ๊ฐ ์์กด์ ์ ํฉํ ์ ์ ์์ค์ WNT ์ ํธ ๊ฐ๋๋ฅผ ์กฐ์จํ๋ ๋ถ์ ๊ธฐ์ ์ ์์๊ป๋ผ์๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ผ๊ธฐํธ์ง ๊ธฐ์ ๋ก ์ค๊ณํ ๊ณ ๋ฐ๋ ๋ณ์ด ์ง๋ ์ฐ๊ตฌํ์ eHAP1 ์ธํฌ์ฃผ์ ์ํธ ๋ฆฌํฌํฐ(7TS)๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ ์์คํ ์ ์ค๊ณํ๋ค. ์๋ฐ๋ ๋ฐ ์ฌ์ดํ ์ ์ผ๊ธฐ๊ต์ ๊ธฐ(Base Editor, BE)๋ก BDC์ ๋ค ์ ์ ์(CTNNB1, AXIN1, APC, GSK3B) ๋ชจ๋ ์์์ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ๊ณ ๋ฐ๋๋ก ์ ๋ํ๋ค. FACS๋ก ์ ํธ ํ์ฑ ์์ 10%์ ํ์ 15% ์ง๋จ์ ๋ถ๋ฆฌํ ๋ค ๋ถ์ํด ์๋ก์ด ๊ธฐ๋ฅ์ฑ ๋์ฐ๋ณ์ด ์ฝ 150์ข ์ ๊ท๋ช ํ๋ค. ๊ธฐ์ง ๋ฒ ํ์นดํ ๋์ด ์ฃผ๋ํ๋ ์๊ธฐ์กฐ์ ๋ฃจํ ๊ฐ์ฅ ํฐ ๋ฐ๊ฒฌ์ BDC ์กฐ๋ฆฝ ๋ฐฉ์์ ๊ธฐ์ง์ธ ๋ฒ ํ์นดํ ๋ ์์ฒด๊ฐ ์ ์ดํ๋ค๋ ์ ์ด๋ค. BDC๊ฐ ์ ์์ผ ๋๋ ์ธ์ฐํ๋ APC๊ฐ ๋ฒ ํ์นดํ ๋๊ณผ ์ฝ 1๋๋ ธ๋ชฐ(nM)์ ๊ฐ๋ ฅํ ์นํ๋ ฅ์ ์ ์งํ๋ฉฐ ์ ์ํ๊ฒ ํ๊ดดํ๋ค. ๋ฐ๋ฉด SAMP ์์ญ์ด ์๋ ค ๋๊ฐ ๋์ฅ์(APCmcr) ์ํ์์๋ ์ ์ 1๊ณผ APCmcr์ด ์ง์ ๋ํนํ ์ ์๋ค. ์ด๋ ๋ฒ ํ์นดํ ๋์ด ์ ์ 1์ catenin binding domain(CBD)๊ณผ APCmcr์ 15R ์์ญ์ ๋์์ ๊ฒฐํฉํด ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์๋ ๋ค๋ฆฌ(bridging linchpin)๋ก ๊ธฐ๋ฅํ๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด๋ฅผ '๊ธฐ์ง ๋ณด์กฐ ์๊ธฐ์กฐ์ (substrate-assisted autoregulation)'์ด๋ผ ๋ช ๋ช ํ๋ค. ๋ฒ ํ์นดํ ๋ ๋๋๊ฐ ๋์ผ๋ฉด BDC ์กฐ๋ฆฝ์ด ์ด์ง๋์ด ๋ถํด๊ฐ ๋นจ๋ผ์ง๊ณ , ๋ฎ์ผ๋ฉด ์ต์ ๋์ด ๋๋ ค์ง๋ค. ์์ธํฌ๋ ์ด ๋ฃจํ๋ก ์ฆ์์ ์ ๋ฆฌํ ์ ๋ฌํ '์ ์ ์ ํธ ๊ฐ๋(just-right signaling flux)'๋ฅผ ์ ์งํ๋ค. ๊ฒฐํฉ ์นํ๋ ฅ ์กฐ์์ผ๋ก ์ ์ฆํ ์ ํธ ๋ณต์ ํจ๊ณผ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด ๊ฒฐํฉ์ ์ค์์ฑ์ ์ ์ฆํ๊ณ ์ ์ ์ 1๊ณผ ๋ฒ ํ์นดํ ๋์ ๊ฒฐํฉ ์์(KD)๋ฅผ ์กฐ์ ํ๋ค. ์ผ์ํ์ ์นํ๋ ฅ์ ์ฝ 1๋ง์ดํฌ๋ก๋ชฐ(ฮผM)์ด๋ค. ๋ฐ์ด์ค๋ ์ด์ด ๊ฐ์ญ๊ณ(Biolayer Interferometry, BLI)๋ก ์นํ๋ ฅ์ 25๋ฐฐ ๋์ธ ์ด์ค ๋ณ์ด์ฒด AXIN1AE(V475I/L479W, KD=40nM)๋ฅผ ์ ์ํ๋ค. ์ด ๋ณ์ด์ฒด๋ ํด๋ฆฌ ์๋(koff)๋ฅผ 20๋ฐฐ ๋ฆ์ถฐ ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ๋ฅผ 3์ด์์ 60์ด๋ก ๋๋ ธ๋ค. ์ด๋ฅผ ๋์ฅ์ ์ธํฌ์ ๋์ ํ์ BDC๊ฐ ์กฐ๋ฆฝ๋๋ฉฐ ์ธ์ฐํ๋ ๋ฒ ํ์นดํ ๋์ด ๋์ด๋ฌ๊ณ , ์์ธํฌ์ ์ํธ ์ ํธ ๊ฐ๋๊ฐ ๋ํญ ์ฐจ๋จ๋๋ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ์ด์ด์ก๋ค. ๋ฐ๋๋ก ๊ฒฐํฉ๋ ฅ์ ์์ค ๋ณ์ด์ฒด(AXIN1AR)๋ BDC ์กฐ๋ฆฝ์ด ์์ ํ ์ํด๋๋ฉฐ ์ ํธ๊ฐ ํญ์ฃผํ๋ ์ด์ ํ์์ ๋ํ๋๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ๋ณตํฉ์ฒด ์ ์ํ ๊ธฐ๋ฐ์ ์๋ก์ด ํ์ ์ ์ด ๊ฐ๋ฅ์ฑ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ฒ ์ผ์ ์ธ์ฌ ์๋ ์จ์ฝ์ ๋ BDC์ ํ์ฑ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ํํ์ ๊ด์ ์์ ์ฆ๋ช ํ๋ค. ์ ์ ์ธํฌ์ ์๋ฆฌ์ ์ํธ ์ ํธ๋ ๋ฐฉํดํ์ง ์์ผ๋ฉด์ ๋์ฅ์ ์ธํฌ์ ์ ํธ๋ง ์ฐจ๋จํ ์ ์๋ ์ด๋ก ์ ๊ธฐ๋ฐ์ ๋ง๋ จํ๋ค. ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ต์ ํ๋ ๊ธฐ์กด ๋ฐฉ์์์ ๋ฒ์ด๋, ๊ฒฐํฉ ์นํ๋ ฅ์ ๋ณด์ ํด ๋ง๊ฐ์ง ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ณตํฉ์ฒด์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ณต์ํ ์ ์์์ ๋ณด์ฌ์ค๋ค. ์์ ์ฑ๊ณผ ์ ํ์ ์ ๋ฌ์ ์ํ ํ์ ๊ณผ์ ๋ค๋ง ์ค์ ์น๋ฃ ํ์ฅ์ ์ ์ฉํ๊ธฐ๊น์ง ๊ทน๋ณตํด์ผ ํ ์ฅ๋ฒฝ์ด ์กด์ฌํ๋ค. ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ฐ ๊ฒฐํฉ๋ ฅ์ ๋์ด๋ ์๋ถ์ ํํฉ๋ฌผ ๋ฐ๊ตด์ ๊ธฐ์ ์ ๋๋๊ฐ ๋๋ค. ๋ํ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ํญ์์ฑ์ ๊ด์ฌํ๋ ์ ์ ์ ํธ๋ฅผ ์นจ๋ฒํ์ง ์๊ณ ๋์ฅ์ ์กฐ์ง์๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ ๋ฌํ๋ ๊ธฐ์ ์ด ํ์์ ์ด๋ค. ํฅํ ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์์์ ์์ ์ฑ์ ๊ฒ์ฆํ๋ ํ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๊ณผ์ ๋ก ๋จ์ ์๋ค.
๐ก ๊ท๋ช ํ ๊ธฐ์ง ๋ณด์กฐ ์๊ธฐ์กฐ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋์ฅ์ ํ์ ์น๋ฃ์ ์ ์๋ก์ด ์ค๊ณ ์๋ฆฌ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ค. ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ์ ์ฉ ์๋๋ฆฌ์ค๋ก APCmcr ๋ณ์ด๋ฅผ ์ง๋ ๋์ฅ์ ํ์์๊ฒ ์ ์ 1๊ณผ ๋ฒ ํ์นดํ ๋์ ๊ฒฐํฉ์ ์ด์งํ๋ ์๋ถ์ ํํฉ๋ฌผ์ธ '์ธํธ์(enhancer)' ์ฝ๋ฌผ์ ํฌ์ฌํ๋ ๋ฐฉ์์ ๋ค ์ ์๋ค. ์ด ์ฝ๋ฌผ์ ์์ธํฌ ๋ด๋ถ์์ ๋์จํด์ง ์จ์ฝ์ ๋ BDC์ ์กฐ๋ฆฝ์ ์ ๋ํด ๋ฒ ํ์นดํ ๋์ ํ๊ดด๋ฅผ ์ ์ํํ๋ ์๋ฆฌ๋ก ์๋ํ๋ค. ์ ์ ์ธํฌ์์๋ ์ด๋ฏธ ์ธ์ฐํ๋ APC๊ฐ ๊ณ ์นํ๋ ฅ์ผ๋ก ๋ฒ ํ์นดํ ๋์ ์ ์ํ๊ฒ ์ฒ๋ฆฌํ๋ฏ๋ก ์ด ์ฝ๋ฌผ์ ์ํฅ์์ ๋ฒ์ด๋ ์์ ์ฑ์ ํ๋ณดํ ์ ์๋ ๊ตฌ์กฐ๋ค. ์ฆ, ๋ถ์์ฉ์ ์ต์ํํ๋ฉด์ ๋์ฅ์ ์ธํฌ๋ง ํํฌ์ธํธ๋ก ํ๊ฒฉํ๋ ์ ๋ฐ ์๋ฃ์ ์คํ์ด ํ์ธต ๊ฐ๊น์์ง๋ค. ์์ธ๋ฌ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ผ๋ก ๋ฐํ๋ธ ๋ฒ ํ์นดํ ๋์ ํน์ ์์ญ(ARM 10-12)์ ํ๊น์ผ๋ก ์ผ์ TCF/LEF ์ ์ฌ ์ธ์์์ ํต ๋ด ๊ฒฐํฉ์ ๋ฐฉํดํ๋ ์ต์ ๋ฌผ์ง ๊ฐ๋ฐ๋ ์๋๊ฐ ๋ถ์ ์ ๋ง์ด๋ค.
Neuroprotection (Chichester, England)๐ค AI ์์ฝ์ญ์ ์ฌํจ์ ๊ฒฐํฉํ ํ๋ผ์ ์๋ํ , ๋ถ์ด ๋ฉ์ถ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ์ ๋ณ์ด ๊ต์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ ์ ์
๋ฐฐ๊ฒฝ ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ๊ฐ์ ๊ธฐ์ ์ธ ํฌ๋ฆฌ์คํผ-์บ์ค9(CRISPR-Cas9)์ ๋์ฅ์๋ฆฌ๋ณดํต์ฐ(DNA) ์ด์ค๊ฐ๋ฅ์ ์์ ํ ์ ๋จํ๋ ๋ฐฉ์์ ์ทจํ๋ค. ์ด ๊ณผ์ ์์ ์ธํฌ ์์ฒด์ ๋ฌด์์ ๋ณต๊ตฌ ๊ธฐ์ ์ด ์๋ํด ์ํ์ง ์๋ ์ฝ์ ์ด๋ ๊ฒฐ์ค์ด ๋ฐ์ํ๋ ๋ฐ๋ค, ์ ์ ์ฒด ์์์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ ์ฑ ์ฐ๋ ค๋ ์ง์์ ์ผ๋ก ์ ๊ธฐ๋์ด ์๋ค. ํนํ ๋ถ์ด์ ๋ฉ์ถ ๋น๋ถ์ด ์ธํฌ์ธ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ์ ๊ฒฝ์ฐ, DNA ๋ณต๊ตฌ ํ์ฑ์ด ๋ฎ์ ๊ธฐ์กด ์ ๋จํ ๊ธฐ์ ์ ์ ์ฉํ๋ฉด ์๊ตฌ์ ์ธ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ์ด๋ ๋์ฐ๋ณ์ด ์ํ์ด ๊ทน๋๋ก ์ปค์ง๋ ๋ฌธ์ ๊ฐ ๋ค๋ฐ๋๋ค. ๋ ์ ๊ฒฝ๊ณ ์งํ์ ๋๋ค์๊ฐ ๋ฏธ์ธํ ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ๋ณ์ด๋ ์ผ๊ธฐ ๊ฒฐ์ค๋ก ์ธํด ๋ฐ๋ณํ๊ธฐ์, ์ ์ ์ผ๊ธฐ์์ด๋ก ์ ๋ฐํ๊ฒ ๋๋๋ ค๋๋ ์ ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ๊ต์ ๊ธฐ๋ฒ์ด ์ ์คํ ์๊ตฌ๋์ด ์๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ํ๋ผ์ ์๋ํ (Prime Editing, PE)์ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ ์์ด ์ํ๋ ์ ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ํํ๊ฒ ์ฝ์ , ๊ฒฐ์ค, ์นํํ ์ ์๋ ์ง์ ๋ ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ธฐ์ ๋ก ์ฃผ๋ชฉ๋ฐ๋๋ค. ์ด ๊ต์ ๋๊ตฌ๋ DNA ๋จ์ผ๊ฐ๋ฅ๋ง ์ ๋จํ๋ Cas9 ๋์ผ์ด์ค(Cas9 nickase)์ ์ญ์ ์ฌํจ์(Reverse Transcriptase, RT)๋ฅผ ์ตํฉํ ๋จ๋ฐฑ์ง๊ณผ ํ๋ผ์ ์๋ํ ๊ฐ์ด๋ RNA(prime editing guide RNA, pegRNA)์ ํผํฉ์ผ๋ก ์๋ํ๊ฒ ๋๋ค. pegRNA๊ฐ ํ์ ์์ด์ ์ฐพ์๊ฐ ๊ฒฐํฉํจ๊ณผ ๋์์ ๊ต์ ํ ์ฃผํ ์ผ๊ธฐ์์ด ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ฉด, ์ตํฉ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ญ์ ์ฌ ๋ฐ์์ด ์์ฐจ์ ์ผ๋ก ์งํ๋๋ฉฐ ํ์ DNA๊ฐ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์นํ๋๋ ๊ตฌ์กฐ๋ค. ๋ค๋ง ์ธํฌ ๋ถ์ด์ด ์์ ํ ๋๋ ์ฑ์ฒด ๋ด๋ฐ์์ ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ ์ํํ ๊ฒฝ์ฐ, ์ ์ ์ ํธ์ง ํจ์จ์ด 10% ๋ฏธ๋ง์ ๊ทธ์ณ ๊ฐ์ ์ด ํ์ํ ์ํฉ์ด๋ค. ๊ฒ๋ค๊ฐ pegRNA ๋ถ์ ์์ฒด๊ฐ ์ง๋ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ณต์ก์ฑ์ผ๋ก ์ธํด ์ธํฌ ๋ด์์ ์ฝ๊ฒ ๋ถํด๋๊ณ , ์ญ์ ์ฌ ๋ฐ์ ๊ณผ์ ์์ ๋นํ์ ์ค๋ฅ๊ฐ ์๊ธธ ์ํ๋ ๋์ฌ๋ฆฐ๋ค. ์ด๋ฌํ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ฐ์ด๋๊ธฐ ์ํด ๊ณผํ๊ณ๋ ๋ค๊ฐ์ ์ธ ๊ณตํ์ ํด๋ฒ์ ๊ณ ์ํด ๋๋ค. ํ๋ผ์ ์๋ํฐ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ ์กฐ๊ฐ์ผ๋ก ๋ถํ ํด ์ ๋ฌ ํจ์จ์ ๋์ด๋ ์คํ๋ฆฟ ์๋ฐ๋ ธ์ฐ๊ด๋ฐ์ด๋ฌ์ค(split-Adeno-Associated Virus, split-AAV) ์์คํ ๋์ ์ด ๋ํ์ ์ด๋ค. ์ง์ง๋๋ ธ์ ์(Lipid Nanoparticle, LNP) ํ๋ฉด์ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ ํ์ ์ฉ ์์ง๋์ด๋ ํฉํ์ด๋๋ฅผ ๊ฒฐํฉํด ๋ํ๊ด์ฅ๋ฒฝ(Blood-Brain Barrier, BBB) ํฌ๊ณผ์จ์ ๋์ด์ฌ๋ฆฌ๋ ค๋ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋ด๊ณ ์๋ค. ์์ธ๋ฌ ๋จ๋ฐฑ์ง ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ์ค์ธ ์ํ Cas ๋ณ์ด์ฒด๋ฅผ ์ ์ฉํด ํ์ฌ ์ฉ๋ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ณ , ๊ฐ์ด๋ RNA ์์ง๋์ด๋ง์ผ๋ก ๋ด๋ฐ ๋ด ํธ์ง ํจ์จ์ ๊ธฐ์กด ๋๋น 3๋ฐฐ ์ด์ ํฅ์์ํจ ์ฌ๋ก๋ ์ ํด์ง๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ ์ ๊ณตํ์ ๊ฐ๋์ด ์ด์ด์ง๋ฉด์ ์ ์์ ๋ชจ๋ธ์ ํ์ ์ผ๋ก ํ ์ค์ง์ ์ฑ๊ณผ๋ก ์ฆ๋ช ๋๊ณ ์๋ค. ์ทจ์ฝ X ์ฆํ๊ตฐ ๋ฐ ๋จ์ผ ์ ์ ์ ์ ์ ์ฑ ์ ๊ฒฝ๋ฐ๋ฌ ์ฅ์ ์ธํฌ ๋ชจ๋ธ๊ณผ ๋ง์ฐ์ค ๋๋ฌผ ์คํ์์ ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ ์ ์ ์ ๊ฒฐํจ์ ์์ฒ ๊ต์ ํ๊ณ ์ ์์ ์ธ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฐํ์ ์ ๋ํด ์งํ์ ์ฆ์์ ์ํํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ๋ค. ๊ทธ๋ผ์๋ ์์ฉํ๋ฅผ ์ํด์๋ ์ฌ์ ํ ๋์ด์ผ ํ ์ฐ์ด ๋ง๋ค. ๋ ์กฐ์ง ๋ด์์ ์๋ํฐ ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ์ฅ๊ธฐ๊ฐ ์์กดํ ๊ฒฝ์ฐ ๋ฐ์ํ ์ ์๋ ๋นํ์ ๋ณ์ด ์ ๋ฐ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ค์ด๊ธฐ ์ํด, ๋จ์๊ฐ๋ง ์๋ํ๊ณ ์๋ฉธํ๋ ์ผ์์ (Transient) ๋ฐํ ์์คํ ์ ์ด๊ฐ ๊ด๊ฑด์ด๋ค. ๋ํ ํ์์๊ฒ ํฌ์ฝํ๊ธฐ ์ ์ ์ฅ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์ ๊ธฐ์ ๋ก ์์์ ์์ ์ฑ์ ํ์คํ๊ฒ ๊ฒ์ฆํ๋ ํ๊ฐ ํ๋กํ ์ฝ ์ ๋ฆฝ๋ ํ์์ ์ด๋ค. ํฅํ ํ์ ์ธํฌ ์ ํ์ฑ๊ณผ ์ฝ๋ฌผ ์ ๋ฌ ํจ์จ์ด ํ๋ณด๋๋ค๋ฉด, ๊ทธ๊ฐ ์น๋ฃ ๋์์ด ์์๋ ๋์น์ฑ ์ ๊ฒฝ์ ์ ์งํ ํ์๋ค์๊ฒ ์์ ํ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ์ ํ์ง๋ฅผ ์ ์ํด ์ค ์ ์์ ๊ฒ์ด๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์์ ํ์ฅ์์ ํํ ํด๋ณ ํ์์ ์ ์กฐ์ฒด ์ ๊ฒฝ์ธํฌ ๋ด ๋ฐ๋ณต ์์ด ์ ์ ๋ณ์ด๋ฅผ ์ง์ ๊ต์ ํ๋ ์น๋ฃ ์ ๋ต์ผ๋ก ์ด์ด์ง ์ ์๋ค. ํ์์ ๋์ฒ์์ก์ ํ์ ํ ํฉํ์ด๋๊ฐ ์ฝํ ๋ LNP๋ฅผ ์ฃผ์ ํด ๋ณ์ ์์ญ์ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ ์ ์ ์๋ง์ ๊ตญ์์ ์ผ๋ก ๊ต์ ํ๋ ์๋๋ฆฌ์ค๊ฐ ๋ํ์ ์ด๋ค. ์ฐ์ ๊ณ ์ธก๋ฉด์์๋ ๋ณต์กํ pegRNA ์ค๊ณ๋ฅผ ๋๋ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ(AI) ๊ธฐ๋ฐ ์ํํธ์จ์ด ์์ฅ์ ๋๋ฐ ์ฑ์ฅ์ด ์๊ฒฌ๋๋ค. ์์ธ๋ฌ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ๊ณ ์ง์ ๋์ ์ธ ์ฒด๋ด ์ ๋ฌ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ์ ์ ํ๊ธฐ ์ํ ํ๋ซํผ ๋ฐ์ด์ค๊ธฐ์ ๊ณผ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ์ฝ์ฌ ๊ฐ์ ๊ณต๋ ์ฐ๊ตฌ ๊ณ์ฝ๋ ํ์ธต ํ๋ฐํด์ง ์ ๋ง์ด๋ค.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝ์ฌ์๊ท ๋ง์ถคํ ํ๋ผ์ ํธ์ง๊ธฐ fPE7max, ์จ๊ฒจ์ง ์ฒ์ฐ๋ฌผ ์ํฉ์ฑ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊นจ์ฐ๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ฌ์๊ท (filamentous fungi)์ ํ๋์ค๋ฆฐ์ ๋น๋กฏํ ์๋ง์ ์์ฝํ๊ณผ ์ฐ์ ์ฉ ํจ์์ ์์ฒ์ด๋ค. ๊ฒ๋ ์ํ์ฑ์ด ๋ณดํธํ๋๋ฉด์ ์ฌ์๊ท ์ ์ ์ฒด ๊ณณ๊ณณ์ ์์ง ๋ฐํ๋์ง ์๋ '์นจ๋ฌต ์ํฉ์ฑ ์ ์ ์ ํด๋ฌ์คํฐ(silent BGC)'๊ฐ ๋๋์ผ๋ก ์กด์ฌํ๋ค๋ ์ฌ์ค์ด ๋๋ฌ๋ฌ๋ค. ๋ฌธ์ ๋ ์ด ์ ์ฌ๋ ฅ์ ์คํ์ ์ผ๋ก ๊บผ๋ด๊ธฐ๊ฐ ๊ทนํ ์ด๋ ต๋ค๋ ์ ์ด์๋ค. ๊ธฐ์กด CRISPR-Cas9 ๊ธฐ๋ฐ ํธ์ง์ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ(DSB)์ ์์กดํ๋ฉฐ, ์ฌ์๊ท ํน์ ์ ๋ฎ์ ์๋ ์ฌ์กฐํฉ ํจ์จ ํ์ ์ ๋ฐํ ์ผ๊ธฐ ์นํ์ด๋ ๋๊ท๋ชจ ์ฝ์ ยท๊ฒฐ์ค์ ๊ตฌํํ๊ธฐ ํ๋ค์๋ค. ํ๋ผ์ ํธ์ง(prime editing)์ DSB ์์ด ์ํ๋ ์์ด์ ์ง์ ์จ๋ฃ๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ด์ง๋ง, ํฌ์ ๋ฅ ์ธํฌ์ ์ต์ ํ๋ ๊ธฐ์กด ์์คํ ์ ์ฌ์๊ท ์ ๊ทธ๋๋ก ์ ์ฉํ๋ฉด ํธ์ง ํจ์จ์ด ๊ธ๊ฒฉํ ๋จ์ด์ก๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ฌ์๊ท ์ ์ฉ ํ๋ผ์ ํธ์ง๊ธฐ fPE7max๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ๋ค. ์ญ์ ์ฌํจ์-Cas9 nickase ์ตํฉ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ฝ๋ ์ต์ ํ, ํต ๊ตญ์ฌํ ์ ํธ(NLS) ์ฌ๋ฐฐ์น, ํ๋ผ์ ํธ์ง ๊ฐ์ด๋ RNA(pegRNA) ๊ตฌ์กฐ ์์ ํ ๋ฑ ์ฌ์๊ท ์ธํฌ ํ๊ฒฝ์ ๋ง์ถ ๋ค์ธต์ ์์ง๋์ด๋ง์ ์ํํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ค. fPE7max๋ ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ์นํ๋ถํฐ ํฌ๋ก๋ฒ ์ด์ค(kb) ๊ท๋ชจ ์ฝ์ , ์ kb์ ๋ฌํ๋ ๊ฒฐ์ค๊น์ง ํ๋์ ํ๋ซํผ์ผ๋ก ์ํํ ์ ์๋ค. ํนํ Aspergillus, Penicillium ๋ฑ ์ฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ๋ค์ํ ์ฌ์๊ท ์ข ์์ ์๋์ด ํ์ธ๋์ด, ์ข ํน์ด์ ๋๊ตฌ๋ฅผ ๋ณ๋๋ก ๊ตฌ์ถํด์ผ ํ๋ ๊ธฐ์กด ํ๊ณ๋ฅผ ๋์ด์ ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด ๋๊ตฌ์ ์๋ ฅ์ ๋ค๋ฉด๋ฐํ(pleiotropic) ๋์ฌ ์กฐ์ ์ธ์์ ๋ฒ์ญ ์กฐ์ ์์(translation-regulatory element)๋ฅผ ์ ๋ฐ ํธ์งํ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์ ์ฆํ๋ค. ์ ์ฌ(transcription) ๋จ๊ณ๊ฐ ์๋ ๋ฒ์ญ ๋จ๊ณ์ ์กฐ์ ์์ด์ ๋ฏธ์ธ ์กฐ์ ํจ์ผ๋ก์จ, ๊ธฐ์กด ๊ณผ๋ฐํ์ด๋ ๋ น์์ ์ ๋ต์ผ๋ก๋ ์ ๊ทผํ ์ ์์๋ ์ํฉ์ฑ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ ํ์ ์ผ๋ก ํ์ฑํํ๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ์ด์ ์ ๋ณด๊ณ ๋์ง ์์ ์๋ก์ด ๊ณฐํก์ด ์ ๋ ๋์ฌ์ฐ๋ฌผ(metabolite)์ด ๋ฐ๊ฒฌ๋๋ค. ๋จ์ผ ์กฐ์ ์ธ์ ํ๋๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๊ฑด๋๋ ธ์ ๋ฟ์ธ๋ฐ ์ฌ๋ฌ ํ์ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ๋์์ ์ด๋ฆฐ ์ ์ด๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ฌ์๊ท ๊ฒ๋์ ์ ๋ค์ด ์๋ ์นจ๋ฌต BGC๋ ์๋ ค์ง ํ์ฑ ํด๋ฌ์คํฐ๋ณด๋ค ์ ๋ฐฐ ์ด์ ๋ง์ ๊ฒ์ผ๋ก ์ถ์ ๋๋ค. fPE7max๋ ์ด ๊ฑฐ๋ํ ํํ์ ์ํ ๋ฌผ์ง(chemical dark matter)์ ์ฒด๊ณ์ ์ผ๋ก ํ์ํ ๋๊ตฌ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ค. DSB ์์ด ํธ์ง์ด ์ด๋ค์ง๋ฏ๋ก ๊ฒ๋ ๋ถ์์ ์ฑ์ด ๋ฎ๊ณ , ํ ์ข ์์ ๊ฒ์ฆํ pegRNA ์ค๊ณ ์์น์ ๋ค๋ฅธ ์ฌ์๊ท ์ข ์ผ๋ก ์ด์ํ๊ธฐ ์ฉ์ดํ๋ค๋ ์ ๋ ์ค์ฉ์ ๊ฐ์ ์ด๋ค. ๋ค๋ง ํ๋ผ์ ํธ์ง ํจ์จ์ ํ์ ์์ด์ ์ด์ฐจ ๊ตฌ์กฐ์ ์ธํฌ ์ฃผ๊ธฐ ์ํ์ ๋ฐ๋ผ ๋ฌ๋ผ์ง ์ ์์ด, ์ข ๋ณยท๋ก์ปค์ค๋ณ ์ต์ ํ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์ถ์ ๋์ด์ผ ๋ฒ์ฉ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ผ๋ก ์๋ฆฌ ์ก์ ์ ์๋ค. ๋๊ท๋ชจ ์ฝ์ ์ ๊ฒฝ์ฐ ํธ์ง ์ ํ๋์ ์ฝ์ ํฌ๊ธฐ ์ฌ์ด์ ํธ๋ ์ด๋์คํ๋ ํฅํ ์ ๋์ ์ผ๋ก ๊ท๋ช ํ ๊ณผ์ ๋ก ๋จ๋๋ค.
๐ก ์ฌ์๊ท ์ ๋ ์ฒ์ฐ๋ฌผ์ ํญ์์ , ํญ์ง๊ท ์ , ๋ฉด์ญ์ต์ ์ , ์ฝ๋ ์คํ ๋กค ์ ํ์ ๋ฑ ์ฃผ์ ์์ฝํ๊ตฐ์ ์๋ฃ๋ค. fPE7max๊ฐ ์นจ๋ฌต ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ฒด๊ณ์ ์ผ๋ก ํ์ฑํํ ์ ์๋ค๋ฉด, ์ ๊ท ์ฒ์ฐ๋ฌผ ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ ๊ตฌ์ถ๊ณผ ์ ์ฝ ํ๋ณด ๋ฐ๊ตด ์๋๊ฐ ํฌ๊ฒ ๋นจ๋ผ์ง ์ ์๋ค. ์ฐ์ ๋ฐํจ ๊ท ์ฃผ ๊ฐ๋์๋ ์ง์ ํ์ฉ ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ๊ธฐ์กด์๋ ๋ฌด์์ ๋์ฐ๋ณ์ด์ ์ ๋ณ์ ์์กดํ๋ ๊ณต์ ์ ์ผ๊ธฐ ์์ค์ ์ ๋ฐ ํธ์ง์ผ๋ก ๋์ฒดํ ์ ์์ด, ๋ชฉ์ ๋์ฌ์ฐ๋ฌผ ์์ฐ ์์จ ํฅ์๊ณผ ๋ถ์ฐ๋ฌผ ์ต์ ๋ฅผ ๋์์ ์ค๊ณํ๋ ํฉ๋ฆฌ์ ๊ท ์ฃผ ๊ณตํ์ด ํ์คํ๋๋ค. ํนํ ๋ฒ์ญ ์กฐ์ ์์๋ฅผ ๋ฏธ์ธ ์กฐ์ ํ๋ ์ ๋ต์ ํ์ ์ ์ ์๋ฅผ ์์ ํ ์ ๊ฑฐํ์ง ์์ผ๋ฉด์ ๋์ฌ ํ๋ฆ์ ์ฌ๋ฐฐ์ ํ ์ ์๋ค๋ ์ ์์, ์ธํฌ ์์กด์ฑ์ ์ ์งํ ์ฑ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๋ฆฌ๋๋ ์ ํด์ผ ํ๋ ์ฐ์ ๊ท ์ฃผ ์ค๊ณ์ ์ ํฉํ๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝ๋ฆฌ๋ณด์ ์ถฉ๋ ์ค์ธ ac4C ๋ณํ ๊ธฐ์ , ์ฐจ์ธ๋ mRNA ๋ฐฑ์ ์ ํ๋ ๋์ธ๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ ํ์ด์์ ๋ชจ๋๋์ ์ฝ๋ก๋19 ๋ฐฑ์ ์ฑ๊ณต์ผ๋ก mRNA ํ๋ซํผ์ ํ๋ ์ํ์ ์ฃผ๋ฅ๋ก ์๋ฆฌ ์ก์๋ค. ์ด ๊ธฐ์ ์ ์ํ๊ด ๋ด ์ ์ฌ(in vitro transcription, IVT) ๊ธฐ์ ์ ๋ฐํ์ผ๋ก ์ฒด๋ด์ ์ง์ ์ ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ๋ฌํ์ฌ ๋ชฉํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ฐํ์ํค๋ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ทจํ๋ค. ํ์ง๋ง ์ธ๋ถ์์ ์ ์ ๋ ํฉ์ฑ mRNA๋ ์ฒด๋ด ๋ฉด์ญ ์ธํฌ์ ์ํด ์ฝ๊ฒ ๋ถํด๋๊ฑฐ๋ ์ํํ ์ผ์ฆ ๋ฐ์์ ์ด๋ฐํ๋ ํ๊ณ๊ฐ ์์๋ค. ์ด๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ณ ์ ํ๊ณ๊ฐ ์ ํํ ๋์์ด ์ฐ๋ผ์ค ์ผ๊ธฐ๋ฅผ N1-๋ฉํธ์๋์ ๋ฆฌ๋(N1-methylpseudouridine, m1ฮจ)์ผ๋ก ๋์ฒดํ๋ ๋ณํ ๊ธฐ๋ฒ์ด๋ค. m1ฮจ ๋์ ์ ์ ์ฒ ๋ฉด์ญ ๊ฐ์ง ์ผ์๋ฅผ ํํผํ๊ณ ํฉ์ฑ mRNA์ ์์ ์ฑ์ ๋์ฌ ๋จ๋ฐฑ์ง ์์ฐ๋์ ๋๋ฆฌ๋ ๋ฐ ํฌ๊ฒ ๊ณตํํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด ํ์ค ๊ธฐ์ ์ ํด๊ฒฐ๋์ง ์์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋์ ๋ฅผ ์๊ณ ์์๋ค. ๋ฆฌ๋ณด์์ด mRNA ์ฝ๋ ์์ด์ ๋ฐ๋ผ ์ด๋ํ๋ฉฐ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ํฉ์ฑํ ๋, m1ฮจ ๋ณํ ๊ตฌ๊ฐ์์ ๋ฒ์ญ ์๋๊ฐ ์ง์ฒด๋๋ ํ์์ด ๋ฐ๊ฒฌ๋ ๊ฒ์ด๋ค. ๋ฒ์ญ ์ ์ฅ(translation elongation) ์๋๊ฐ ๋จ์ด์ง๋ฉด ๋จ๋ฐฑ์ง ํฉ์ฑ ํจ์จ์ด ๋ฎ์์ง ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ๋ค๋ฐ๋ผ์ค๋ ๋ฆฌ๋ณด์๋ค์ด ๋ณ๋ชฉ์ ์ด๋ฃจ์ด ๋ฆฌ๋ณด์ ์ถฉ๋(ribosome collision) ํ์์ผ๋ก ์ด์ด์ง๋ค. ๋ฆฌ๋ณด์์ด ์ถฉ๋ํ ๊ฒฝ์ฐ ์ธํฌ ๋ด ํ์ง ์ ์ด ์์คํ ์ด ์๋ํด ๋ฒ์ญ์ด ๊ฐ์ ๋ก ๋ฉ์ถ๊ฑฐ๋, ์ฝ๋์ ์๊ฐ๋ ค ์ฝ์ด ๋น์ ์์ ์ธ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ง๋๋ ํ๋ ์์ด๋ ์ค๋ฅ๊ฐ ๋ฐ์ํ๊ธฐ ์ฝ๋ค. ์ด๋ฌํ ๋จ๋ฐฑ์ง ํฉ์ฑ ๊ฒฐํจ์ ๊ธฐ์กด mRNA ๋ฐฑ์ ํ๋ซํผ์ ์์ ์ฑ์ ์ ํดํ๋ ๊ฑธ๋ฆผ๋๋ก ๋จ์ ์์๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ด ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ธฐ ์ํด ์ฐ๊ตฌํ์ ์ฒ์ฐ RNA ์์ ํํ์ธ N4-์์ธํธ์ํฐ๋(N4-acetylcytidine, ac4C) ๋ณํ์ ์ฃผ๋ชฉํ๋ค. ac4C๋ ์งํต์๋ฌผ ์ ์ ์ฒด์์ ์์ฐ์ ์ผ๋ก ๋ฐ๊ฒฌ๋๋ ๋ฆฌ๋ณดํต์ฐ(RNA) ์์ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก, ๋ฆฌ๋ณด์์ ๋ฒ์ญ ์ฐ์ฅ ๋จ๊ณ๋ฅผ ๋ฏธ์ธํ๊ฒ ์กฐ์ ํ๋ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ด๋นํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๋ค์ํ ์์ ์ผ๊ธฐ๋ฅผ ํ์ฌํ IVT mRNA ๋ชจ๋ธ์ ์ค๊ณํด ๋ฒ์ญ ํจ์จ๊ณผ ์ ํ์ฑ์ ์ง์ ๋น๊ต ๋ถ์ํ๋ ์คํ์ ์งํํ๋ค. ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ ac4C๋ฅผ ์ฝ์ ํ ํฉ์ฑ mRNA๋ ๊ธฐ์กด ์ ๊ณ ํ์ค์ธ m1ฮจ ๊ธฐ๋ฐ mRNA๋ณด๋ค ๋ฒ์ญ ์ ์ฅ ์๋๊ฐ ํ๊ท 2๋ฐฐ๊ฐ๋ ๋น ๋ฅด๋ค. ๋น ๋ฅธ ๋ฒ์ญ ์๋ ๋๋ถ์ ๋ฆฌ๋ณด์์ ๋ณ๋ชฉ์ ๊ฒช์ง ์๊ณ ์์ด ์๋ฅผ ๋งค๋๋ฝ๊ฒ ์ง๋๊ฐ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ก ์ธํด ๋ฆฌ๋ณด์ ์ถฉ๋ ์ ํธ์ ๊ด๋ จ๋ ์ธํฌ ์คํธ๋ ์ค ๋ฐ์ ์ญ์ ๋ํญ ์ํ๋๋ค. ๊ฐ์ฅ ์ฃผ๋ชฉํ ๋ถ๋ถ์ ๋ฒ์ญ ์ ๋ขฐ๋(fidelity)์ ๊ทน์ ์ธ ํฅ์์ด๋ค. m1ฮจ ์ฝ๋ ๊ตฌ์กฐ์์ ๋น๋ฒํ ๊ด์ฐฐ๋๋ ํ๋ฌ์ค ์ผ(+1) ๋ฐฉํฅ์ ๋ฆฌ๋ณด์ ํ๋ ์์ด๋(ribosomal frameshifting) ๋น์จ์ด ac4C ํ๊ฒฝ์์๋ ๋ฏธ๋ณํ mRNA ์์ค์ผ๋ก ๊ธ๊ฐํ๋ค. ๋ฆฌ๋ณด์์ด ์ธ ๊ฐ์ ์ผ๊ธฐ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ ์ฝ๋ ๋จ์๋ฅผ ์ค์ฐจ ์์ด ์ฝ์ด๋ด์ด ์ค์ง ๊ฐ๋ฐ์๊ฐ ์๋ํ ํญ์ ์ ์ ์ ๋ณด๋ง์ ์ ๊ตํ๊ฒ ํด๋ ํด ๋ธ ๊ฒฐ๊ณผ๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ ์ฑ๊ณผ๋ ์น๋ฃ์ฉ ์ ์ ๋ฌผ์ง์ ์ค๊ณํ๋ ํจ๋ฌ๋ค์์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ๋ฐ๊ฟ ์ ์ฌ๋ ฅ์ ์ง๋ ๋ค. m1ฮจ ์ผ์์ด์๋ mRNA ์์ ๊ธฐ์ ๋ถ์ผ์ ac4C๋ผ๋ ๋์์ ์ ์ํจ์ผ๋ก์จ ๋ ์์ ํ๊ณ ์ค์๋ ์๋ ์ฐจ์ธ๋ ์์ฝํ ์ค๊ณ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํด์ง ๋๋ถ์ด๋ค. ํนํ ํ ๋ฒ์ ํฌ์ฌ๋ก ๊ณ ๋๋ก ์ ๋ฐํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ง์ํด์ ํฉ์ฑํด์ผ ํ๋ ๋ง์ฑ ์งํ ์น๋ฃ์ ๋ ํญ์ ๋ฐฑ์ ์์ญ์์ ac4C์ ๊ฐ์น๊ฐ ๋์ฑ ๋๋ณด์ผ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋๋ค. ๊ฒฐํจ ๋จ๋ฐฑ์ง ์์ฑ์ผ๋ก ์ธํ ๋ฉด์ญ ๋ถ์์ฉ ์ฐ๋ ค๋ฅผ ์ฌ์ ์ ๋ถ์์์ผฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ๋ค๋ง ac4C ์์ mRNA๋ฅผ ์์ ๋ฐ ์์ฐ ํ์ฅ์ ๋ณธ๊ฒฉ์ ์ผ๋ก ๋์ ํ๊ธฐ ์ํด์๋ ๋์ด์ผ ํ ์ฅ๋ฒฝ์ด ์ฌ๋ฟ ์กด์ฌํ๋ค. ํ์ฌ ๊ฐ๋ฐ๋ ์ํ๊ด ๋ด ํฉ์ฑ ๊ณต์ ์์ ac4C๋ฅผ ์ํ๋ ์์น์ ๊ท ์ผํ๊ฒ ์ฝ์ ํ๋ ์ ์ด ๊ธฐ์ ์ ํ์ธต ์ ๊ตํ๊ฒ ๊ฐ์ ํ๋ ์์ ์ด ์ ํ๋์ด์ผ ํ๋ค. ์์ธ๋ฌ ์์ ์ ๋๋ ์์ฐ ๊ณผ์ ์์ ๊ท ์ผํ ํ์ง์ ํ๋ณดํ๊ธฐ ์ํ ์ ์ ํ๋กํ ์ฝ์ ํ์คํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ด๋ฏธ ์์๋์๋ค. ํฅํ ๋ค์ํ ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์์์ ์ฅ๊ธฐ ๋ ์ฑ ํ๊ฐ์ ์์ ์ฑ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ถ๊ฐ๋ก ํ๋ณดํ๋ ๊ณผ์ ๋ ์์ฉํ์ ํ์ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ๋ ์ ๋ง์ด๋ค.
๐ก ์๋ฃ ํ์ฅ์์ ํ์ ๋ง์ถคํ ์ ๋ฐฑ์ ์ ํฌ์ฌํ๋ ์๋๋ฆฌ์ค๋ฅผ ๊ฐ์ ํ๋ฉด ac4C ๋ณํ์ ๊ฐ์น๋ ๋์ฑ ๋ถ๋ช ํด์ง๋ค. ํ์์ ์ข ์ ์ธํฌ์์ ์ถ์ถํ ์ ์ ํญ์(neoantigen) ์ ๋ณด๋ฅผ ๋ด์ mRNA ๋ฐฑ์ ์ ์ ์ํ ๋, ๋ฒ์ญ ์ ํ๋๋ ๋ฐฑ์ ์ ํจ๋ฅ์ ๊ฒฐ์ ์ง๋ ์ด์ ๋ค. ์ธํฌ ๋ด ๋ฒ์ญ ๋์ค ์ผ๊ธฐ ์์ด์ด ์ด๊ธ๋๋ ํ๋ ์์ด๋ ํ์์ด ๋ฐ์ํ๋ฉด ์ค๊ณํ์ง ์์ ์๋ฑํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ์์ฑ๋๊ธฐ ๋ง๋ จ์ด๋ค. ์ด๋ ํ์ ์ฒด๋ด์์ ์์์น ๋ชปํ ์๊ฐ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์ ๋ํ๊ฑฐ๋ ํ์ ์์ธํฌ ๊ณต๊ฒฉ๋ ฅ์ ๊ฐํด์ํค๋ ์์ธ์ด ๋๋ค. ac4C ํ๋ซํผ์ ๋์ ํ๋ฉด ์ด ๊ฐ์ ๋ฒ์ญ ์ค๋ฅ๋ฅผ ์์ฒ ์ฐจ๋จํ์ฌ ํ์ ํฌ์ฌ ํ ์์ ์ฑ์ ๋ณด์ฅํ๊ณ ํ์ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์๋ง ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ๋ํด๋๋ค. ์ ์ฝ ์ฐ์ ๊ด์ ์์๋ ๋์ ๋ฒ์ญ ์ ํ๋์ ์ ์์ฑ์ ์ ํจ ์ฝ๋ฌผ ์ฉ๋์ ์ค์์ผ๋ก์จ ์์ฐ ๋จ๊ฐ ์ ๊ฐ๊ณผ ๋ถ์์ฉ ์ํ๋ผ๋ ์ง์ ์ ์ธ ํํ์ ์๊ฒจ์ค ๊ฒ์ด๋ค.
Nucleic acids research๐ค AI ์์ฝ3์ฐจ์ ์ง๋๋ถ์ ๊ธฐ์ ๋ก RNA ์น๋ฃ์ ์ ๋ฏธ์ธ ๋ถ์๋ฌผ๊ณผ ๋ฉํธํ ๋ณ์ด๊น์ง ํต์งธ๋ก ์ฝ์ด๋ธ๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ RNA ์น๋ฃ์ ์์ฅ์ด ๊ธ์๋๋ก ํฝ์ฐฝํ๋ฉด์ ์์ ํ์ ์๋์ ์์ด ์ ํ์ฑ์ ๊ฒ์ฆํ๋ ํ์ง ๊ด๋ฆฌ์ ๋์ด๋ ์ญ์ ๋์์ก๋ค. ์ํ ๊ฐ์ญ RNA(Small Interfering RNA, siRNA)๋ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ์ ์ ์ ๊ฐ์(CRISPR/Cas9)์ ์ฐ์ด๋ ๋จ์ผ ๊ฐ์ด๋ RNA(Single Guide RNA, sgRNA) ๋ฑ์ ํํ์ ๋ณํ์ด ๋น๋ฒํ๊ฒ ๋ฐ์ํ๋ค. ๋ถ์ ์์ค์์ ๋ํ๋๋ ๋ฏธ์ธํ ๋ณํ์ด๋ ๊ทน๋ฏธ๋์ ๋ถ์๋ฌผ์ ์น๋ฃ ํจ๋ฅ์ ๋จ์ด๋จ๋ฆด ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ์๊ธฐ์น ๋ชปํ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์ด์งํ ์ ์์ด ์ ๋ฐํ ๋ถ์์ด ์๊ตฌ๋๋ค. ๊ธฐ์กด ๋ฐ์ด์ค ์ ๊ณ์์๋ ์ก์ฒดํฌ๋ก๋งํ ๊ทธ๋ํผ-์ง๋๋ถ์(Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry, LC-MS/MS) ์ฅ๋น๋ก RNA ์์ด์ ๊ฒ์ฆํด ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ธฐ์กด LC-MS/MS ๋ถ์์ ์ด๋ฏธ ์ค๊ณ๋ ํ์ ์์ด๊ณผ ๋์กฐํ์ฌ ์ผ์น ์ฌ๋ถ๋ง ํ์ธํ๋ ๋ฐฉ์์ ๊ทธ์ณค๋ค. ์ํ ๋ด๋ถ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ฌ์ ์ง์ ์์ด ์ฒ์๋ถํฐ ๋๊น์ง ํด๋ ํ๋ ์ ๋ ์ ์ (de novo) ์์ด ๊ท๋ช ์ด ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ๋ถ์ ๊ณผ์ ์์ ๊ธฐ์กด ์ค๊ณ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒ ๋ค๋ฅธ ์ ์ฌ ๋ถ์๋ฌผ์ด๋ ์์์น ๋ชปํ ์์น์ ์ผ๊ธฐ ๋ณํ์ ์ก์๋ด์ง ๋ชปํ๊ณ ๊ทธ๋๋ก ํ๋ ค๋ณด๋ด๋ ํ๊ณ๊ฐ ์์กดํ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ต๊ทผ ํ๊ณ์์๋ ์ด๋ฌํ ๋ถ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ธฐ ์ํด ์๋ก์ด ํํ์ ์ํ์ฑ ํ๋ซํผ์ด ์ ์๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ด ๊ฐ๋ฐํ 3์ฐจ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ง๋๋ถ์ ์ํ์ฑ(Three-Dimensional Next-Generation Mass Spectrometry-based Sequencing, 3D NGMS-Seq) ๊ธฐ์ ์ ๋ณต์กํ ํผํฉ RNA ์ํ์ ๋ถ์ํ์ฌ ์์ด์ ์ฌ์ค์ 100%์ ๋ฌํ๋ ์ ํ๋๋ก ์ง์ ์ฝ์ด๋ธ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๊ธฐ์กด์ ์ง๋ ๊ฐ๊ณผ ๋จธ๋ฌด๋ฆ ์๊ฐ(Retention Time, tR)์ด๋ผ๋ 2์ฐจ์ ๋ฐ์ดํฐ ๊ตฌ์กฐ์ '์ง๋๋ถ์ ์ ํธ ๊ฐ๋(MS intensity)'๋ฅผ ์ธ ๋ฒ์งธ ๋ณ์๋ก ๊ฒฐํฉํ๋ค. ํํ์ ์ผ๋ก ์ ์ด๋ ์ฐ ๊ฐ์๋ถํด(controlled acid hydrolysis)๋ฅผ ๊ฑฐ์น RNA ์ํ์ ๋ค์ํ ๊ธธ์ด์ ๋๋(ladder) ๋จํธ ์กฐ๊ฐ์ผ๋ก ์ชผ๊ฐ์ ธ ์ง๋-๊ฐ๋-tR์ 3์ฐจ์ ๋ ์ด์ด๋ก ๋ถ์ฐ๋๋ค. ๋ณต์กํ๊ฒ ๋ค์์ธ ๋ฐ์ดํฐ ์์์ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๋ชจ์ฒด RNA์ ํ๋์ ์๋ ค ๋๊ฐ ๋จํธ๋ค์ ์ ํธ ๊ฐ๋๋ฅผ ์ ๋ ฌํ๋ ์ค์ฒฉ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ(nested algorithm)์ ์ ์ฉํด ๊ฐ๋ณ RNA ์ฑ๋ถ์ ์ ์ฐ์ ์ผ๋ก ๋ถ๋ฆฌํด ๋๋ค. ๊ฐ ๋ ์ด์ด๋ณ๋ก ๋ถ๋ฆฌ๋ ๋จํธ๋ค์ ์ธ์ ํ ์กฐ๊ฐ ๊ฐ์ ์ ๋ฐํ ์ง๋ ์ฐจ์ด๋ฅผ ํ ๋๋ก ์ผ๊ธฐ๊ฐ ํ๋์ฉ ํธ์ถ(base-calling)๋๋ค. ํ์ค ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋๋ ๋ฌผ๋ก ์ด๊ณ ํํ์ ์ผ๋ก ๋ณํ๋ ๋ฉํธํ ์ผ๊ธฐ๊น์ง ์์ฐจ์ ์ผ๋ก ๊ท๋ช ๋ ๋ค, ์ต์ข ์ ์ผ๋ก ์ ์ฒด ๊ธธ์ด์ RNA ์์ด๋ก ์ฌ์กฐ๋ฆฝ๋๋ ๋ฐฉ์์ด๋ค. ์ด ๊ธฐ์ ์ ํฉ์ฑ siRNA, ๋ง์ดํฌ๋ก RNA(Micro RNA, miRNA), sgRNA ๋ฑ์ ๋์์ผ๋ก ์ํํ ๊ฒ์ฆ ์คํ์์ ๋ฐ์ด๋ ์ฑ๋ฅ์ ๋ณด์๋ค. ํนํ ๊ธฐ์กด ๋ถ์๋ฒ์ผ๋ก๋ ์๋ณ์ด ๊ฑฐ์ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๋ ๋ฏธ์ธํ ๋ฉํธํ ์ด์ฑ์ง์ฒด์ธ Um๊ณผ mU, Am๊ณผ mA์ ์์น์ ๋ชจํธ์ฑ์ ๋ช ํํ ํด๊ฒฐํด ๋๋ค. ๋๋ถ์ด ํผํฉ๋ฌผ ๋ด ๊ฐ๋ณ RNA์ ์๋์ ์ธ ์๊ณผ ํน์ ์์น์ ๋ณํ ๋น์จ์ ์์น ๋ฐ์ดํฐ๋ก ์ ๋ํํ๋ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๊ฑฐ๋์๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ค๊ณ ์์ด ์ ๋ณด๋ฅผ ๋ฏธ๋ฆฌ ์ ๋ ฅํ์ง ์๊ณ ๋ ๋ฏธ์ง์ RNA ํผํฉ๋ฌผ์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๋ถ์ํ ์ ์๋ ๊ธฐ๋ฐ์ ๋ค์ก๋ค๋ ์ ์์ ์๋ฏธ๊ฐ ๊น๋ค. ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ์ฌ๋ค์ ์ด ๊ธฐ์ ์ ํ์ฉํด ์ด๊ธฐ ํ๋ณด๋ฌผ์ง ๋์ถ ๋จ๊ณ์์๋ถํฐ ๋ฏธ๋์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ด์ฑ์ง์ฒด์ ๋ถ์๋ฌผ์ ํฌ๋ช ํ๊ฒ ๋ชจ๋ํฐ๋งํ ์ ์๋ค. ์ด๋ ๋ณต์กํ ์ฌ๋ฆฌ๊ณ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ์ ์ ์ ํํ์ ์กฐ์ฑ์ ์๋ฒฝํ ํต์ ํด์ผ ํ๋ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ์๊ฒฉํ ์น์ธ ๊ธฐ์ค์ ์ถฉ์กฑํ๋ ๋ฐ ํฐ ๋์์ ์ค ์ ๋ง์ด๋ค. ๋ค๋ง ์์ ๋ฐ ์์ ์ ์ ์กฐ ํ์ฅ์ ์ ๋ฉด ๋์ ๋๊ธฐ ์ํด์๋ ๋ช ๊ฐ์ง ๊ธฐ์ ์ ๋ณด์์ด ์๊ตฌ๋๋ค. ๋๊ท๋ชจ ์์ฐ ๊ณต์ ์์ ๋๋์ ์ํ์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๋ถ์ํ๊ธฐ์๋ ํ์ฌ์ 3์ฐจ์ ์ ์ฐ ๋ถ๋ฆฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ์ฐ์ฐ ์๋์ ๋ถ์ ์ฒ๋ฆฌ๋์ด ๋ณ๋ชฉ ๊ตฌ๊ฐ์ผ๋ก ์์ฉํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ํฌ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ๋ณต์กํ ํํ์ ๋ณํ์ด ๊ณ ๋ฐ๋๋ก ์ถ์ ๋ ๊ธด ์ฌ์ฌ RNA ๋ถ์๋ฅผ ๋ถ์ํ ๋ ํด๋ ์ ํ๋๋ฅผ ์ ์งํ ์ ์๋๋ก ์ํ์ฑ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ณ ๋ํํ๋ ๊ณผ์ ๋ ๋จ์๋ค.
๐ก ์ด ๊ธฐ์ ์ ๋ฐ์ด์ค์์ฝํ ์์ฐ ๊ณต์ ์ ํ์ง ๊ด๋ฆฌ(QC) ๋จ๊ณ๋ฅผ ์๋ํํ๊ณ ์์ ์ฑ์ ๊ทน๋ํํ๋ ์๋๋ฆฌ์ค์ ์ฆ๊ฐ ์ ์ฉํ ์ ์๋ค. ์์ปจ๋ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์์ฐ ๊ณต์ ์์ ๊ฐ์ด๋ sgRNA์ ํํ์ ๋ณํ ๋ถํฌ๊ฐ ๋ถ๊ท ์ผํ๋ฉด ํ์ ์ธ ์ ์ ์ ์ ๋จ(off-target)์ด๋ผ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ถ์์ฉ์ด ๋ฐ์ํ๋ค. ์ ์ฝ์ฌ๋ 3D NGMS-Seq์ ํ์ฉํด ํฉ์ฑ ๊ณต์ ์งํ ์๋ฃ๋ฅผ ์๊ฑฐํ์ฌ ๊ฐ์ด๋ RNA์ ์ผ๊ธฐ์์ด ์ค๋ฅ์ ๋ฉํธํ ๋ณํ ํจํด์ ์ ์ ์กฐ์ฌํ๋ ๊ณต์ ์ ์ด์ฉํ ์ ์๋ค. ์ฌ์ ์์ด ์ ๋ณด๊ฐ ์๋๋ผ๋ ํฉ์ฑ ๊ณผ์ ์์ ๋์ถ๋ ์์์ธ์ ์ ๋๋ ๋ถ์๋ฌผ๊น์ง ์ ๋ฐ ์๋ณํ๋ฏ๋ก, ๋ฐฐ์น(batch) ๊ฐ ํ์ง ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ต์ํํ๊ณ ๋ถ์์ฉ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์๋ ๋ถ์๋ฌผ ํจ์ ์ ํ์ ์ถํ๋ฅผ ๋ฏธ์ฐ์ ๋ฐฉ์งํ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์ ์กฐ ๊ณต์ ํต์ ๋๊ตฌ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ๊ฒ ๋๋ค.
Molecular therapy. Nucleic acids๐ค AI ์์ฝํ๋ผ์ ํธ์ง์ผ๋ก ๋น์ด๋ธ ์ง๋ฐฉ๊ฐ ์ค๊ณ๋, PNPLA3 ์ ์ ์ ๋ณ์ด์ ์นจ๋ฌต์ ๊นจ๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ ํ๋ ์ํ์์ ๋ง์ฑ ๊ฐ ์งํ์ ์ฃผ์ ์์ธ์ผ๋ก ๊ผฝํ๋ ๋์ฌ๊ธฐ๋ฅ์ฅ์ ๊ด๋ จ ์ง๋ฐฉ๊ฐ์งํ(Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease, MASLD)์ ์ธ๊ณ์ ์ธ ๋ณด๊ฑด ๋น๋ฉด ๊ณผ์ ๋ค. ๋จ์ ์ง๋ฐฉ ์ถ์ ์ผ๋ก ์์ํด ๊ฐ ์ฌ์ ํ(Fibrosis)๋ฅผ ๊ฑฐ์ณ ๊ฐ์ธํฌ์์ข (Hepatocellular carcinoma, HCC)์ผ๋ก ์ ํํ๋ ์ด ์งํ์ ๋ค์ํ ์ ์ ์ ยทํ๊ฒฝ์ ์์ธ์ ์ํด ์ ๋ฐ๋๋ค. ์ด ์ค์์๋ ํํด ์ ์ฌ ํฌ์คํฌ๋ฆฌํ์์ ๋๋ฉ์ธ ํจ์ ๋จ๋ฐฑ์ง 3(Patatin-like phospholipase domain-containing protein 3, PNPLA3) ์ ์ ์์ rs738409 ์์น์์ ๋ฐ์ํ๋ C-to-G ์ผ๊ธฐ ๋ณ์ด, ์ฆ I148M ๋ณ์ด๋ ์ง๋ฐฉ๊ฐ ์งํ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ํต์ฌ ์ ์ ์ ์์ธ์ผ๋ก ๊ผฝํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด ๊ฐ๋ ฅํ ๋ณ์ด๊ฐ ๊ฐ์ธํฌ ๋ด๋ถ์ ์๋ฆฌ ๊ณผ์ ์ ์ด๋ป๊ฒ ๊ต๋ํ๋์ง ๊ท๋ช ํ๋ ์ ๋ฐ ๋ถ์์ ๋ฏธ์์ ์์ญ์ด๋ค. ๊ธฐ์กด ์ฐ๊ตฌ๋ค์ ์ฃผ๋ก PNPLA3 ๋ณ์ด๋ฅผ ์ธ์์ ์ผ๋ก ๊ณผ๋ฐํ์ํจ ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์ ์ฌ์ฉํ๊ฑฐ๋ ์๋ก ๋ค๋ฅธ ํ์์๊ฒ์ ์ป์ ๊ฐ์ธํฌ๋ฅผ ๋์กฐํ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์งํ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์ ๊ทผ๋ฒ์ ๊ฐ์ฒด ๊ฐ์ ๋ฌด์์์ ์ธ ์ ์ ์ ๋ฐฐ๊ฒฝ ์ฐจ์ด๋ผ๋ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ ํ ๋ฐฐ์ ํ๊ธฐ ์ด๋ ต๋ค๋ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ์ง๋ ๋ค. ๋์ผํ ์ ์ ์ ๋ฐํ ์์์ ๋ณ์ด์ ๋ณต์ ์ ์ฆ๊ฐ๊ฐ ์์ํ๊ฒ ๊ฐ์ธํฌ ์๋ฆฌ์ ๋ฏธ์น๋ ์ธ๊ณผ์ ์ํฅ์ ์ถ์ ํ๋ ์ ๋ฐํ ์ธํฌ ๋ชจ๋ธ ๊ฐ๋ฐ์ด ์๊ตฌ๋๋ ์์ ์ด๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ธฐ์ ์ธ ํ๋ผ์ ํธ์ง(Prime Editing, PE)์ ํ์ฉํด ์ด ๋ฌธ์ ๋ฅผ ์ ๋ฉด์ผ๋ก ๋ํํ๋ค. PE๋ DNA ์ด์ค๊ฐ๋ฅ์ ์์ ํ ์ ๋จํ์ง ์๊ณ ์ญ์ ์ฌํจ์๋ฅผ ๊ฒฐํฉํด ์ ๋ฐํ ์ผ๊ธฐ ๋ณํ์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ๋ง๋๋ ๋๊ตฌ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์คํ ํจ์จ์ ๋์ด๊ณ ํธ์ง๋ ์ธํฌ๋ฅผ ์๋ณํ๊ธฐ ์ํด ๋ น์ ํ๊ด ๋จ๋ฐฑ์ง(Green Fluorescent Protein, GFP) ์ ์ ์๊ฐ ํตํฉ๋ '์ฌ์ธ์' PE ๋ฒกํฐ ์์คํ ์ ๊ณ ์ํด ๋๋ค. ์ด ์์คํ ์ PE ๋จ๋ฐฑ์ง๊ณผ ์ ๋ RNA(pegRNA), ๋ํน RNA(ngRNA)๋ฅผ ๋จ์ผ ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋์ ๋ด์ ๊ฐ์ธํฌ ์ ๋ ์์ธํฌ์ฃผ์ธ HepG2์ ๋์์ ์ ๋ฌํ๋๋ก ์ค๊ณ๋๋ค. ํ๊ด ํ์ฑํ๋ฅผ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ธํฌ๋ฅผ ๋ถ๋ฆฌํ๋ ํ๊ดํ์ฑํ ์ธํฌ๋ถ๋ฅ๊ธฐ(Fluorescence-Activated Cell Sorting, FACS)๋ก์จ GFP ์ ํธ๊ฐ ๊ฐํ ์ธํฌ๋ง์ ๊ณ ์๋๋ก ์ ์ ํ๊ธฐ์ ์ด๋ฅธ๋ค. ํด๋น ์ธํฌ๋ค์ ๋จ์ผ ์ธํฌ ์์ค์ผ๋ก ๋ฐฐ์ํด ๋์ผํ ์ ์ ์ ๋ฐฐ๊ฒฝ์ ๊ณต์ ํ๋ฉด์๋ PNPLA3 I148M ๋ณ์ด์ ํ์ฌ ๊ฐ์๋ง ๋ค๋ฅธ ๋ฑ์์ฑ(Isogenic) HepG2 ํด๋ก ๋ผ์ธ๋ค์ ํ๋ฆฝํ๋ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๊ฑฐ๋๋ค. ์ผ์ํ(C/C), ์ดํ์ ํฉ์ฒด ๋ณ์ดํ(C/G), ๋ํ์ ํฉ์ฒด ๋ณ์ดํ(G/G) ํด๋ก ์ ๋ชจ๋ ํ๋ณดํด ๋ณ์ด์ ์์ฉ ์ง๋๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ ์ ์ด๋ค. ์ด๋ ๊ฒ ์ ์๋ ๋ฑ์์ฑ ์ธํฌ์ฃผ ๋ชจ๋ธ์ ์ ๋ฆฌ์ง๋ฐฉ์ฐ(Free Fatty Acid, FFA)์ ํฌ์ฌํด ์ง์ง ์ถ์ ์ ์ ๋ํ๋ ์คํ์ ์ ๊ฐํ๋ค. ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, G/G ๋ณ์ดํ ํด๋ก ์ ๋์ผํ ์กฐ๊ฑด์์๋ C/C ์ผ์ํ์ ๋นํด ์ธํฌ ๋ด ์ค์ฑ์ง๋ฐฉ ์ถ์ ๋์ด ํฌ๊ฒ ๋์ด๋ ๊ฒ์ด ๊ด์ฐฐ๋๋ค. ๋ํ ์ด ์ธํฌ๋ค์์๋ ๋จ์ํ ์ง๋ฐฉ์ด ์์ด๋ ๋ฐ ๊ทธ์น์ง ์๊ณ , ์ํฌ์ฒด ์คํธ๋ ์ค ๋ฐ์์ด ์ ๋๋๊ฑฐ๋ ์ง์ง ๋ถ๋น ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ๋น์ ์์ ์ผ๋ก ์ ํด๋๋ ํ์์ด ๋๋ ทํ๊ฒ ๋ํ๋ฌ๋ค. ์ ์ ์ ๋ณ์ด ํ๋๊ฐ ๊ฐ์ธํฌ์ ํญ์์ฑ์ ๊นจ๋จ๋ฆฌ๋ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๊ณผ์ ์ ์ง์ ๊ด์ธกํด ๋ธ ์พ๊ฑฐ๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ธฐ์ ๋ก ์ ์ ์ ๋ฐฐ๊ฒฝ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์๋ฒฝํ ์ ๊ฑฐํ ์ง๋ณ ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ํด ๋ณต์กํ ๋์ฌ ์งํ์ ๋จ์ผ ์์ธ ์ธ๊ณผ ๊ด๊ณ๋ฅผ ์ฆ๋ช ํ๋ค๋ ์ ์์ ํฐ ํ์ ์ ๊ฐ์น๋ฅผ ์ง๋๋ค. PNPLA3 I148M ๋ณ์ด๊ฐ ์ ๋ฐํ๋ ์ง๋ฐฉ๊ฐ ๋ฐ ๊ฐ ์ฌ์ ํ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ท๋ช ํ๋ ๊ณผ์ ์์ ์ ๋ขฐํ ์ ์๋ ์ธ๊ฐ ์ธํฌ ๊ธฐ๋ฐ์ ์ํ๋(Testbed)๋ฅผ ๋ง๋ จํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ค. ๊ฐ์์ผ๋ก ์ด์ด์ง๋ ๋์ฌ์ฑ ์งํ์ ์ฐ์ ๊ณ ๋ฆฌ๋ฅผ ๋์ด๋ผ ์ ์๋ ์ ๋ฐ ์น๋ฃ๋ฒ ์ค๊ณ์ ๋ฐํ์ด ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋๋ค. ๋ค๋ง ์ด ๋ชจ๋ธ์ด ๋ถ๋ฉธํ๋ ์์ธํฌ์ฃผ์ธ HepG2๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ๊ตฌ์ถ๋๋ค๋ ์ ์ ํ๊ณ๋ก ์ง์ ๋๋ค. ๊ฐ์ ์ธํฌ๋ ์ ์์ ์ธ ์ธ๊ฐ ๊ฐ์ธํฌ(Primary hepatocyte)์ ๋์ฌ ํ์ฑ์ด๋ ์ ํธ ์ ๋ฌ ์ฒด๊ณ์์ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๋ํ๋ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ด์ ๋ฐ๋ผ ํฅํ ์ญ๋ถํ์ค๊ธฐ์ธํฌ(iPSC) ์ ๋ ๊ฐ์ธํฌ๋ 3์ฐจ์ ๊ฐ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ์์คํ ์ ์ด ํ๋ผ์ ํธ์ง ๊ธฐ๋ฒ์ ์ ์ฉํด ์ค์ ์ธ์ฒด ์กฐ์ง์ ํ ๊ฑธ์ ๋ ๊ฐ๊น์ด ๋ชจ๋ธ์์์ ์ถ๊ฐ ๊ฒ์ฆ์ด ํ์์ ์ด๋ค. ํ์ ์ฒด๋ด์ ํ์ ์กฐ์ง์ผ๋ก ์น๋ฃ ๋ฌผ์ง์ ์์ ํ๊ฒ ์ ๋ฌํ๋ ์ฝ๋ฌผ ์ ๋ฌ ๊ธฐ์ ๊ณผ์ ์ตํฉ๋ ์ ํ๋์ด์ผ ํ ๊ณผ์ ๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ํฅํ ๋ฐ์ด์คยท์ ์ฝ ์ฐ์ ๊ณ์์ PNPLA3 ๋ณ์ด๋ฅผ ํ์ ํ๋ ์น๋ฃ ๋ฌผ์ง ๊ฐ๋ฐ์ ์๋๋ฅผ ๋์ฌ์ค ์ค์ง์ ๋๊ตฌ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ค. ์ ์ฝ์ฌ๋ค์ด ์ ์ฝ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ํ์ํ ๋, ์ ์ ์ ๋ฐฐ๊ฒฝ์ด ๋ค๋ฅธ ํ์ ์ ๋ ์ธํฌ๋ค์ ์ฌ์ฉํ๋ฉด ์ฝ๋ฌผ ์์ฒด์ ํจ๋ฅ๋ณด๋ค ์ธํฌ ๊ณ ์ ์ ์ฐจ์ด๋ก ์๊ณก๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ป๊ธฐ ์ฝ๋ค. ๋ฐ๋ฉด ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์ ํ๋ฆฝํ ์ผ์ํ(C/C)๊ณผ ๋ํ๋ณ์ดํ(G/G) ๋ฑ์์ฑ ์ธํฌ์์ ์ ์ฝ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ซํผ์ผ๋ก ํ์ฉํ ๊ฒฝ์ฐ, ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ด PNPLA3 ๋ณ์ด ๋จ๋ฐฑ์ง์๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก ์์ฉํด ์ง์ง ์ถ์ ์ ์ ํดํ๋์ง ๋ช ํํ ๊ฐ๋ ค๋ด๋ ์ผ์ด ๊ฐ๋ฅํด์ง๋ค. ๋์๊ฐ ์์ ์ํ ๋จ๊ณ๋ก ๋์ด๊ฐ๊ธฐ ์ , ์ ์ ํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ฝ๋ฌผ ๊ฐ์์ฑ ์ฐจ์ด๋ฅผ ์ฌ์ ํ๊ฐํ๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(Companion diagnostics) ๊ธฐ์ ์ ๊ณ ๋ํ์๋ ๊ธฐ์ฌํ ์ ๋ง์ด๋ค. ํน์ ์ ์ ๋ณ์ด๋ฅผ ์ง๋ ํ์๊ตฐ์ ์ ๋ณํด ์ต์ ์ ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ผ ์ ์๋ ํ์ ํํฉ๋ฌผ์ ๊ฐ๋ฐํ๋ ๋ง์ถคํ ์ ๋ฐ ์๋ฃ(Precision medicine) ์๋๋ฆฌ์ค๊ฐ ํ์ค์ ํ ๊ฑธ์ ๋ ๋ค๊ฐ์ ๋ค. ์ด๋ ์์ ์ํ์ ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ ๋น์ฝ์ ์ผ๋ก ๋์ด๊ณ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ์ ์์๋๋ ๋น์ฉ๊ณผ ๊ธฐ๊ฐ์ ๋จ์ถํ๋ ์ฐ์ ์ ํ๊ธ ํจ๊ณผ๋ก ์ฐ๊ฒฐ๋ ๊ฒ์ด๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ์ ์ ์ ์ค์์น์ ๊ฑฐ๋ฆฌ ์กฐ์ ๋ฒ์น: ์ธํธ์ ์์น๊ฐ ์ ์ฌ ๋ฒ์คํธ ๋น๋ ์กฐ์ ํด ์ ์ ์ ๋ฐํ ๋ฆฌ๋ฌ ๊ฒฐ์
๋ฐฐ๊ฒฝ ์๋ช ์ฒด๊ฐ ์๋ช ์ ์ ์งํ๊ณ ํ๊ฒฝ์ ๋ฐ์ํ๊ธฐ ์ํด์๋ ์ ์ ์์ ๋ฐํ์ด ์ ๋ฐํ๊ฒ ์กฐ์ ๋์ด์ผ ํ๋ค. ์ธ๊ฐ์ ๋น๋กฏํ ํฌ์ ๋ฅ์ ๊ฒ๋์์ ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์กฐ์ ํ๋ ํต์ฌ ์ค์์น๋ก ํ๋ก๋ชจํฐ(promoter)์ ์ธํธ์(enhancer)๋ฅผ ๊ผฝ๋๋ค. ํ๋ก๋ชจํฐ๋ ์ ์ฌ๊ฐ ์์๋๋ ๋ถ์๋ค. ๋ฐ๋ฉด ์ธํธ์๋ ํน์ ์ ์ ์์ ๋ฐํ์ ์ด์งํ๋ ์กฐ์ ์์ญ์ด๋ค. ์ธํฌ ์์์ ์ด ๋ ์์ญ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ ์ดํด ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์ ๋ํ์ง๋ง, 3์ฐจ์ ์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ ๋ด์์ ์ธํธ์์ ํ๋ก๋ชจํฐ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์๊ณผ ์๊ฐ์ ๋ฆฌ๋ฌ์ ๊ตฌ์ฒด์ ์ผ๋ก ์ด๋ค ์ํฅ์ ์ฃผ๋์ง๋ ๋ถ๋ช ํํ๋ค. ๊ธฐ์กด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ฃผ๋ก ์ธํธ์์ ํ๋ก๋ชจํฐ๊ฐ ๋ง๋๋ฉด ์ ์ ์๊ฐ ํ์ฑํ๋๊ณ ๋ฉ์ด์ง๋ฉด ์ต์ ๋๋ค๋ ์ด๋ถ๋ฒ์ ๋ชจ๋ธ์ ๊ทธ์ณค๋ค. ์ ์ฌ(transcription) ๊ณผ์ ์ญ์ ์ฐ์์ ์ผ๋ก ์ผ์ด๋๊ธฐ๋ณด๋ค ๊ฐํ์ ์ผ๋ก ํญ๋ฐํ๋ฏ ๋ฐ์ํ๋ '์ ์ฌ ๋ฒ์คํธ(transcriptional burst)' ํํ๋ก ์ผ์ด๋๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์๋ ค์ ธ ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๋จ์ผ ์ธํฌ ์์ค์์ ์ ์ฌ ๊ณผ์ ์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์ถ์ ํ๋ ๊ธฐ์ ์ ํ๊ณ๋ก ์ธํด, ์ ์ ์ฒด ์์ ์ ํ ๊ฑฐ๋ฆฌ ๋ณํ๊ฐ ์ ์ฌ ๋ฒ์คํธ์ ๋น๋์ ํฌ๊ธฐ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ธํฌ ๊ฐ ์ ์ ์ ๋ฐํ ๋ณ๋์ฑ(noise)์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ๊ทธ๊ฐ ์์ธํ ๊ท๋ช ๋์ง ๋ชปํ๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ์ธํฌ๊ฐ ๋ถํํ๊ฑฐ๋ ์ธ๋ถ ์ ํธ์ ๋ฐ์ํ ๋ ๋ฐํ์ ๋ฌด์์์ฑ์ ์ ์ดํ๋ ๊ธฐ์ ์ ์ดํดํ๋ ๋ฐ ํ๊ณ๊ฐ ์์๋ค. ์ด ๋ฌธ์ ๋ฅผ ๊ท๋ช ํ๋ ๊ฒ์ด ํ๊ณ์ ์ค๋ ๊ณผ์ ์๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ค์์ค ํ๋ฆฌ๋๋ฆฌํ ๋ฏธ์ ์์ํ ์ฐ๊ตฌ์(Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research, FMI) ์ฐ๊ตฌํ์ ์ค์๊ฐ ์ธํฌ ์ด๋ฏธ์ง ๊ธฐ์ ๊ณผ ์ ๋ฐํ ์ํ์ ๋ชจ๋ธ๋ง์ ๊ฒฐํฉํด ์ด ๋์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ง์ฐ์ค ๋ฐฐ์์ค๊ธฐ์ธํฌ(mouse embryonic stem cells, mESCs)๋ฅผ ๋ชจ๋ธ๋ก ์ผ์๋ค. ์ด๋ค์ ๋์ผํ ์ธํธ์๋ฅผ ํ๋ก๋ชจํฐ๋ก๋ถํฐ ๋ค์ํ ์ ํ ์ ์ ์ฒด ๊ฑฐ๋ฆฌ์ ๋ฐฐ์นํ๋ ์ค์บํด๋(scaffold) ์์คํ ์ ๊ตฌ์ถํ์ฌ ๋ถ์์ ๋์ฐ๋ค. ์ด๋ก์จ mESCs์ ์ธํธ์์ ํ๋ก๋ชจํฐ ๊ฐ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ์ ์ ์ฒด ์ง๋์์์ ๋ฌ๋ผ์ง ๋ ์ ์ ์ ๋ฐํ์ด ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๋ณํํ๋ ์์์ ๊ณ ํด์๋๋ก ํฌ์ฐฉํ ์ ์์๋ค. ๊ด์ฐฐ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๊ธฐ์กด ํ๊ณ์ ์์ธก์ ํฌ๊ฒ ๋น๊ปด๊ฐ๋ค. ํ๋ก๋ชจํฐ๋ก๋ถํฐ ๋ฆฌ๋ณดํต์ฐ(ribonucleic acid, RNA)์ด ์์ฑ๋๋ ๊ณผ์ ์ ๋จ์ผ ๋ฒ์คํธ๊ฐ ์๋, ์ฌ๋ฌ ๊ฐ์ ๋ฒ์คํธ๊ฐ ๋ฌด๋ฆฌ๋ฅผ ์ง์ด ๋ฐ์ํ๋ '๋ฒ์คํธ ํด๋ฌ์คํฐ' ํํ๋ก ๊ด์ฐฐ๋๋ค. ์ ์ ์ฒด ์์์ ์ธํธ์์ ํ๋ก๋ชจํฐ์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ๊ฐ๊น์์ง์๋ก ๋ฒ์คํธ ์์ฒด์ ํฌ๊ธฐ๋ ์ง์ ์๊ฐ์ ๋ณํ์ง ์์๋ค. ๋์ ๋ฒ์คํธ ํด๋ฌ์คํฐ๊ฐ ํ์ฑ๋๋ ๋น๋๊ฐ ํฌ๊ฒ ์ฆ๊ฐํ๋ค. ์ํ์ ๋ชจ๋ธ๋ง ๋ถ์์ ์ธํธ์๊ฐ ํ๋ก๋ชจํฐ์ ๊ธฐ์ ์ํ๋ฅผ ์ ์ฌ๊ฐ ํ๋ฐํ ์ผ์ด๋๋ '๋ฒ์คํธ ํด๋ฌ์คํฐ ์ํ'๋ก ์ ์ด์ํค๋ ํ๋ฅ ์ ๋์ธ๋ค๋ ์ ์ ๋ณด์ฌ์ค๋ค. ์ธํธ์๊ฐ ํ๋ก๋ชจํฐ์ ์ ์ ์ฒด ์์์ ๊ฐ๊น์ด ์กด์ฌํ ๋, ์ธํฌ ์ง๋จ ์ ์ฒด์์ ๋ฒ์คํธ ํด๋ฌ์คํฐ๊ฐ ๋น๋ฒํ๊ณ ๊ท์น์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๋ค. ์ด๋ ์ธํฌ ๊ฐ ์ ์ ์ ๋ฐํ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ค์ฌ ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ๊ท ์ผ์ฑ์ ํฅ์์ํค๋ ์๋๋ ฅ์ด ๋๋ค. ๋ฐ๋ฉด ์ธํธ์์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ๋ฉ์ด์ง์๋ก ๋ฒ์คํธ ํด๋ฌ์คํฐ ๋น๋๊ฐ ๊ธ๊ฐํ๋ฉด์ ์ธํฌ๋ง๋ค RNA ํฉ์ฑ ๋น๋์ ๋ฌด์์์ ๋ ธ์ด์ฆ๊ฐ ๊ธ์ฆํ๋ ํ์์ด ํ์ธ๋๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ํฌ์ ๋ฅ์ ํ๋ก๋ชจํฐ ์๋ ์๋ฆฌ์ ์ ์ฌ ์กฐ์ ๊ธฐ์ ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ์ฌ์ ์ํ๋ค๋ ํ๊ฐ๋ฅผ ๋ฐ๋๋ค. ๋จ์ํ ์ ์ ์๊ฐ ์ผ์ง๊ฑฐ๋ ๊บผ์ง๋ ์จยท์คํ ์กฐ์ ์ด ์๋๋ผ, ์ธํธ์-ํ๋ก๋ชจํฐ(enhancer-promoter, E-P) ๊ฑฐ๋ฆฌ์ ๋ฐ๋ผ ๋ฒ์คํธ ํด๋ฌ์คํฐ์ ๋น๋๊ฐ ์๋ ๋ก๊ทธ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ๋ฏธ์ธ ์ ์ด๋๋ค๋ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์๋ฆฌ๋ฅผ ์ ์ฆํ ๊ฒ์ด๋ค. ์ธํฌ๊ฐ ๋ถํํ๊ฑฐ๋ ์ธ๋ถ ์๊ทน์ ๋ฐ์ํ ๋ ์๋ฌผํ์ ๋ฌด์์์ฑ์ ํต์ ํ๋ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ฐํ๋๋ค. ๊ทธ๊ฐ 3์ฐจ์ ๊ฒ๋ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ฏธ์ธํ ๋ณํ๊ฐ ์ ์ ์งํ์ด๋ ์ ๋ฐ์์ผ๋ก ์ด์ด์ง๋ ์์ธํ ๊ฒฝ๋ก๋ ๋ช ํํ ๋ฐํ์ง์ง ์์ ์ํ์๋ค. ์ด๋ฒ ๋ฐ๊ฒฌ์ ๋์ ํ๋ฉด ์ ์ ์ฒด ์ฝ์ ์ด๋ ๊ฒฐ์ค๋ก ์ธํด E-P ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ๋น์ ์์ ์ผ๋ก ๋ณํํ ๊ฒฝ์ฐ, ์ ์ฌ ๋ฒ์คํธ ํด๋ฌ์คํฐ์ ๋น๋๊ฐ ๊ต๋๋์ด ์ธํฌ ๊ฐ ๋ฐํ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ๋ฐํ ์ ์์์ ๋ปํ๋ค. ์ ์ ๋ณ ๊ธฐ์ ๊ท๋ช ์ ์๋ก์ด ์ค๋ง๋ฆฌ๊ฐ ์ ๊ณต๋ ์ ์ด๋ค. ๋ค๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ธ์์ ์ผ๋ก ์ ๋๋ ์ธํธ์-ํ๋ก๋ชจํฐ ๊ตฌ์กฐ์ ๋จ์ํ๋ ๊ท์ ํ๊ฒฝ ํ์์ ๋์ถ๋ ๊ฒฐ๊ณผ๋ผ๋ ํ๊ณ๋ฅผ ์ง๋๋ค. ์ค์ ์ผ์์ง ํ๊ฒฝ์์๋ ์๋ง์ ์กฐ์ ์ธ์์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ๋ณตํฉ์ ์ผ๋ก ์์ฉํ๋ฏ๋ก, ๋ณต์กํ ์ฒ์ฐ ๊ฒ๋ ์ฝํ ์คํธ๋ก ์ฐ๊ตฌ ๋ฒ์๋ฅผ ํ์ฅํด์ผ ํ๋ ๊ณผ์ ๊ฐ ๋จ์๋ค. ํฅํ ๋ค์ํ ์ ์ ์ ๊ถค์ (loci)๊ณผ ์ค์ ๋ฐ๋ฌ ๋จ๊ณ์ ์ธํฌ์์ ์ด ์ ์ด ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ด ๋ณดํธ์ ์ผ๋ก ์๋ํ๋์ง ๊ฒ์ฆํ๋ ํ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๋ค๋ฐ๋ฅผ ์ ๋ง์ด๋ค.
๐ก ์ด ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ํ ๋ฐ ์ฐ์ ๋ถ์ผ์์ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ์ค๊ณ์ ์ค์ง์ ์ธ ์ ์ ์ ์ค๊ณ ์ง์นจ์ ์ ๊ณตํ๋ค. ํ์ฌ ํ๋ฐํ ์ฐ๊ตฌ๋๋ ํฌ๋ฆฌ์คํผ(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR) ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋ ํฉ์ฑ ์ ์ ์ ํ๋ก๋ฅผ ์ค๊ณํ ๋, ๋ชฉํ ์ ์ ์์ ๋ฐํ์ ์ต์ ํํ๊ธฐ ์ํด ์ธํธ์๋ฅผ ์์๋ก ๋ฐฐ์นํ๋ ๊ดํ์์ ๋ฒ์ด๋ ์ ์๊ฒ ๋๋ค. ์ฆ, CRISPR ์ค๊ณ ์ ๊ฑฐ๋ฆฌ-๋น๋ ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ฉํ๊ฒ ์ ์ฉํ ์ ์๋ค. ์์ปจ๋ ๋ฐํ์ด ์ ๋ฐํ๊ณ ์์ ์ ์ด์ด์ผ ํ๋ ์ ํธ์ ๋ฌ ๋จ๋ฐฑ์ง์ด๋ ์น๋ฃ์ฉ ํญ์ฒด๋ฅผ ์์ฐํ๋ ์ ์ ์ฒด ํ๋ก์์๋ ์ธํธ์๋ฅผ ํ๋ก๋ชจํฐ์ ๋ฐ์ ํ๊ฒ ๋ฐฐ์นํ์ฌ ๋ฐํ์ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ต์ํํ๊ณ ๊ท ์ผํ ์์ฐ ํจ์จ์ ํ๋ณดํ๋ ์ ๋ต์ ์ทจํ๋ค. ๋ฐ๋๋ก ๋ฉด์ญ์ธํฌ์ ๋ถํ ์ ๋๋ ํน์ ์คํธ๋ ์ค ๋ฐ์์ฑ ํ๋ก์ฒ๋ผ ๋ค์ฑ๋ก์ด ํํํ ๋ณ์ด๋ฅผ ์ ๋ํด ํ๊ฒฝ ๋ณํ์ ์ ์ํด์ผ ํ๋ ๊ฒฝ์ฐ, ์๋์ ์ผ๋ก E-P ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฅผ ๋ฉ๋ฆฌ ์ค์ ํ์ฌ ์ธํฌ ๊ฐ ๋ฐํ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ง์ถคํ ์ ์ด๊ฐ ๊ฐ๋ฅํด์ง๋ค. ์์ธ๋ฌ ์ ์น๋ฃ ๋ฑ์์ ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์ธํฌ ๊ฐ ์ด์ง์ฑ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๋ ์ฝ๋ฌผ ์ ํญ์ฑ์ ๊ทน๋ณตํ๊ธฐ ์ํด, ์ผ์์ง ๊ตฌ์กฐ ์กฐ์ ์ ๋ฅผ ๋ณ์ฉํ๋ ์๋ก์ด ์์์ ์ ๊ทผ ๋ฐฉ์์ ์ด๋ก ์ ํ ๋๋ ๋ง๋ จ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ธ๋ค.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝ์ธ์ฒด์ ์ฒ์ฐ RNA ํธ์ง ๊ธฐ์ ๋ชจ์ฌํด ์ ์ ์ ๊ต์ ํจ์จ 5.7๋ฐฐ ๋์ด์ฌ๋ฆฐ MIRROR ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ต๊ทผ ๋ฐ์ด์ค ์ ๊ณ์์๋ ์ ์ ์ ๊ฐ์์ ๋์์ผ๋ก RNA ์์ค์ ์ผ๊ธฐ ๊ต์ ๊ธฐ์ ์ด ํฐ ๊ธฐ๋๋ฅผ ๋ชจ์๋ค. ์ด๋ DNA ํธ์ง์ด ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ์๊ตฌ์ ์ผ๋ก ๋ณํํ์ฌ ํ์ ์ดํ(off-target) ๋ฑ์ ๋ถ์์ฉ์ ์ผ์ผํฌ ์ ์๋ ํ์ด๋ค. ๋ฐ๋ฉด RNA ํธ์ง์ ์ผ์์ ์ผ๋ก ์ ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ์์ ํ๋ฏ๋ก ์์ ์ฑ ํ๋ณด๊ฐ ํจ์ฌ ์ฉ์ดํ๋ค. ํนํ ์ธ์ฒด ๋ด์ ์ด๋ฏธ ์กด์ฌํ๋ ์๋ฐ๋ ธ์ ํ์๋ฏธ๋ ธํ ํจ์(Adenosine Deaminase Acting on RNA, ADAR)๋ฅผ ์ด์ฉํ๋ ๊ธฐ์ ์ ์ธ๋ถ ์ ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ฃผ์ ํ ํ์๊ฐ ์์ด ๋ฉด์ญ๋ฐ์์ ํผํ๊ธฐ ์์ํ๋ค๋ ํ๊ฐ๋ฅผ ๋ฐ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์์ฐ ์ํ์ ADAR ํจ์๋ฅผ ํ์ ์์น๋ก ์ ๋ํ๋ ๊ฐ์ด๋ RNA(guide RNA, gRNA) ์ค๊ณ๋ฒ์ ์ฌ์ ํ ํจ์จ์ด ๋จ์ด์ง๋ค๋ ํ๊ณ์ ๋ด์ฐฉํด ์์๋ค. ๊ธฐ์กด ์ค๊ณ ๋ฐฉ์์ ํ์ RNA ์์ด๊ณผ ์์ ํ ๊ฒฐํฉํ๋ ์๋ณด์ ๊ฐ์ด๋ RNA๋ฅผ ์ฌ์ฉํด ํจ์๋ฅผ ์ ์ธํด ์๋ค. ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ด๋ฌํ ์์ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ๊ตฌ์กฐ๋ ADAR ํจ์ ํ์ฑ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฉด์์ ์ง๊ทนํ ๋นํจ์จ์ ์ด๋ค. ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋ก ํ์ฉํ๋ ค๋ฉด ์ฒ์ฐ ADAR ํจ์๊ฐ ์ธํฌ ์์์ ์ ํธํ๋ RNA ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๋ชจ์ฌํ๋ ์๋ก์ด ์ค๊ณ ๋ฐฉ์์ด ๋ํ๊ตฌ๋ก ๊ผฝํ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ๊ณต๋ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ธ์ฒด ์ ์ ์ฒด ๋ด์์ ADAR ํจ์๊ฐ ๊ฐ์ฅ ํ๋ฐํ๊ฒ ์์ฉํ๋ ์ฒ์ฐ ๊ธฐ์ง ๊ท๋ช ์ ์ฃผ๋ชฉํ๋ค. ๋ถ์ ๋์์ ADAR ํธ์ง์ด ๋น๋ฒํ ์ผ์ด๋๋ '์ญ๋ฐฉํฅ Alu ๋ฐ๋ณต ์์ด(inverted Alu repeats)'์ ๋ ํนํ ๊ตฌ์กฐ์ ํน์ง์ด๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด ์ฒ์ฐ ๋ชจํฐํ๋ฅผ ์ ๊ตํ๊ฒ ๋ชจ์ฌํ ์๋ก์ด ๊ฐ์ด๋ RNA ํ๋ซํผ์ธ 'MIRROR(mimicking inverted repeats to recruit ADARs using engineered oligoribonucleotides)'๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ์ ์ํ๋ค. ์ด๋ค์ ๋ค์ํ ์ธ๊ฐ ์ธํฌ์ฃผ๋ฅผ ํ์ฉํด MIRROR ํ๋ซํผ์ ์ค์ง์ ๊ต์ ์ฑ์ ์ ์ธก์ ํ๋ค. ์คํ์ค ํ๊ฐ ๊ฒฐ๊ณผ, ์๋ก์ด ๊ฐ์ด๋ RNA ๊ตฌ์กฐ๋ ๊ธฐ์กด ์ค๊ณ ๋ฐฉ์ ๋๋น RNA ์ผ๊ธฐ ๊ต์ ํจ์จ์ ์ต๋ 5.7๋ฐฐ ๋์ด๋ ์ฑ๋ฅ์ ๋ฐํํ๋ค. ์์ธ๋ฌ ํํ์ ์ผ๋ก ๋ณํํ ์งง์ ๊ฐ์ด๋ RNA(์ฝ 20~40๊ฐ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋)๋ฟ๋ง ์๋๋ผ, ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋๋ก ์ธํฌ ๋ด์์ ๋ฐํ์ํค๋ ๊ธด ํํ์ ๊ฐ์ด๋ RNA ๋ชจ๋์์ ๊ณ ๋ฅธ ๊ต์ ํ์ฑ์ ๋ํ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ฌ๊ธฐ์ ๊ทธ์น์ง ์๊ณ ํฌ๊ท ์ ์ ์งํ์ธ ์ํ-1 ์ํฐํธ๋ฆฝ์ ๊ฒฐํ์ฆ(alpha-1 antitrypsin deficiency, AATD) ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ์ผ์ฐจ ๊ฐ์ธํฌ(primary hepatocytes)๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ์น๋ฃ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ํ์งํ๋ค. ์ด๋ค ๊ฐ์ธํฌ์์ SERPINA1 ์ ์ ์์ Z ๋์ฐ๋ณ์ด RNA๋ฅผ ํ์ ํด ์ ์ ์์ด๋ก ๋๋๋ฆฌ์, ๊ฐ์ธํฌ ์ธ๋ถ๋ก ๋ถ๋น๋๋ ์ ์ ์ํฐํธ๋ฆฝ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์์ด ์ ์๋ฏธํ๊ฒ ๋์ด๋๋ ์์์ด ๊ด์ฐฐ๋๋ค. ์ด๋ ๋ณต์กํ ์์ฒด ๋ด ์ ์ ์ ํ๊ฒฝ์์๋ MIRROR ๊ธฐ์ ์ด ์ ํํ๊ฒ ์๋ํ ์ ์์์ ๋ณด์ฌ์ฃผ๋ ๋๋ชฉ์ด๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง MIRROR ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ์ฅ ํฐ ๋งค๋ ฅ์ ๋ ์ฑ์ด ๊ฐํ ์ธ๋ถ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ค์ฌ์ค์ง ์๋๋ค๋ ์ ์ ์๋ค. ๊ธฐ์กด 3์ธ๋ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ์ ์ ์ ๊ฐ์(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats-Cas9, CRISPR-Cas9) ๊ธฐ์ ์ ์ธ๊ท ์ ๋ Cas9 ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ฌ์ฉํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ฉด์ญ ๊ฑฐ๋ถ ๋ฐ์์ ์ ๋ฐํ ์ฌ์ง๊ฐ ์์กดํ๋ค. ์ด์ ๋ฌ๋ฆฌ ์ธํฌ ๋ด ADAR ํจ์๋ฅผ ํ์ฉํ๋ MIRROR ๋ฐฉ์์ ์ ์ ์ฒด ์์์ ํผํ๋ฉด์ ๊ณ ํจ์จ ํ์ ์น๋ฃ๋ฅผ ์ ๋ํ๊ธฐ ์์ฑ๋ง์ถค์ด๋ค. ํฌ๊ธฐ๊ฐ ์์ ๊ฐ์ด๋ RNA ์์ด๋ง ์ฒด๋ด์ ๋ณด๋ด๋ฉด ๋๋ฏ๋ก ์ ๋ฌ ํจ์จ์ ํ๋ณดํ๊ธฐ๋ ์์ํ๋ค. ํ์ง๋ง ์ค์ ์์์ ์ฐ์ผ ์ ์ฝ์ผ๋ก ๊ฑฐ๋ญ๋๊ธฐ ์ํด ๊ทน๋ณตํด์ผ ํ ์ฅ์ ๋ฌผ๋ ์กด์ฌํ๋ค. ๊ฐ์ฅ ๋ํ์ ์ธ ๋์ ๋ ํ์ ์ธ์ ์๋ฑํ RNA ์ผ๊ธฐ๊น์ง ํธ์งํด ๋ฒ๋ฆฌ๋ ์คํํ๊ฒ ํ์์ด๋ค. ๊ฐ์ด๋ RNA ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ์์ฐ ์ ๋ ์์ด์ ๊ณ ๋๋ก ๋ชจ์ฌํ๋ ํ์, ๋นํ์ ๋ถ์์๋ ๋์จํ๊ฒ ๊ฒฐํฉํด ์์์น ๋ชปํ ๋ถ์์ฉ์ ์ผ์ผํฌ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์ ๊ธฐ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ํ์ ํฌ์ฌ ์ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ฐ์ ์คํํ๊ฒ ๋ถ์์ฉ ์ ๋ฌด๋ฅผ ์ฒ ์ ํ ๊ฒ์ฆํ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๊ณผ์ ์ด ๋ค๋ฐ๋ผ์ผ๋ง ํ๋ค. ์ด์ ๋๋ถ์ด ํ์ ์ฅ๊ธฐ๊น์ง ์์ ์ ์ผ๋ก ์ฝ๋ฌผ์ ๋ฐฐ์กํ ์ง์ง๋๋ ธ์ ์(Lipid Nanoparticle, LNP) ๋ฑ์ ์ ๋ฌ์ฒด ์ต์ ํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํ์์ ์ด๋ค.
๐ก MIRROR ๊ธฐ์ ์ ์ ์ ์ ๊ฒฐํจ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๋ ๋ค์ํ ๋์น๋ณ์ ์น๋ฃ ๋ฐฉ์์ ํฌ๊ฒ ๋ฐ๊ฟ ์ ์๋ค. ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ์ ์ฉ ์๋๋ฆฌ์ค๋ก๋ ๊ฐ์ด ๋ง๊ฐ์ ธ ์ ํด ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ์์ด๊ณ ํ ๊ธฐ๋ฅ์ด ์ ํ๋๋ ์ํ-1 ์ํฐํธ๋ฆฝ์ ๊ฒฐํ์ฆ ํ์๋ฅผ ์น๋ฃํ๋ ์๋๋ฆฌ์ค๊ฐ ๋ํ์ ์ด๋ค. ์ด ํ์์ ๊ฐ์ธํฌ์ MIRROR ๊ฐ์ด๋ RNA๋ฅผ ์ฃผ์ ํ๋ฉด, ์ธํฌ ๋ด ADAR ํจ์๊ฐ ๋์ฐ๋ณ์ด RNA ์์ด๋ง์ ์ฐพ์๋ด ์ ์ ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ์ผ๋ก ๊ต์ ํ๋ค. ์ด์ ๋ฐ๋ผ ๋ ์ฑ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ถ์ ์ด ์ฐจ๋จ๋๊ณ ์ ์ฒด ๋ณดํธ ๋ฅ๋ ฅ์ ์ง๋ ์ํฐํธ๋ฆฝ์ ๋ถ๋น๊ฐ ์ ์ํ๋๋ค. ์ด๋ ๊ฐ๊ฒฝ๋ณ์ฆ์ด๋ ํ๊ธฐ์ข ๋ฑ ์น๋ช ์ ์ธ ํฉ๋ณ์ฆ ์๋ฐฉ์ผ๋ก ์ง๊ฒฐ๋ ์ ๋ง์ด๋ค. ์ฐ์ ์ ์ธก๋ฉด์์๋ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ ๊ธฐ๊ฐ ๋จ์ถ๊ณผ ๋น์ฉ ์ ๊ฐ์ ๊ธฐ์ฌํ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ธ๋ค. ์ด ๊ธฐ์ ์ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ ๋ฌ ์์คํ ๋์ ํํ์ ์ผ๋ก ๋๋ ์์ฐ์ด ์ํํ ์ฌ๋ฆฌ๊ณ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ํํ์ RNA๋ง์ ํ์ฉํ๋ค. ์ด ๋๋ถ์ ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ์ ๋ณด๋ค ํฉ์ฑ ๋น์ฉ์ด ์ ๋ ดํ๊ณ ๊ฐ๋ฐ ์ฃผ๊ธฐ๋ ์งง์ ์ ๋ฐ ์ํ ์๋ฃจ์ ๊ตฌ์ถ์ด ์ฉ์ดํ๋ค.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝ์ ์ ์ ์ฌ์ค๊ณ ๋์ฅ๊ท ์ผ๋ก ์์ธํฌ ํ๊ด ์ ์ํโฆ์ฐํ์ง์ ์ง์ ๋ฐฉ์ถํด ๋ฉด์ญํญ์์ ์น๋ฃ ํจ์จ ๋์ธ๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ ์น๋ฃ์ ์๋ก์ด ์ฅ์ ์ฐ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ์ต์ ์ (Immune Checkpoint Inhibitor; ICI)๋ ํ์์ ๋ฉด์ญ์ฒด๊ณ๋ฅผ ํ์ฑํํด ์์ธํฌ๋ฅผ ๊ณต๊ฒฉํ๋ ์๋ฆฌ๋ก ์๋ํ๋ค. ํ์ง๋ง ์ท์ฅ์์ด๋ ๋์ฅ์์ฒ๋ผ ๋จ๋จํ ๊ณ ํ์์์๋ ์ผ๋ถ ํ์์๊ฒ๋ง ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๊ฐ ๋ํ๋๋ ํ๊ณ๊ฐ ์ง์ ๋ผ ์๋ค. ์ด๋ฌํ ์ ์กฐํ ๋ฐ์๋ฅ ์ ํต์ฌ ์์ธ์ผ๋ก๋ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(Tumor Microenvironment; TME)์ ๋ ํนํ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ๊ผฝํ๋ค. ์ข ์ ๋ด๋ถ์ ํ๊ด์ ์ ์ ํ๊ด๊ณผ ๋ฌ๋ฆฌ ๋ฌด์ง์ํ๊ฒ ๊ผฌ์ฌ ์๊ณ ํ๊ด ๋ฒฝ์ด ํ๊ฑฐ์ ๋ฌผ์ง์ด ์ฝ๊ฒ ์์ด ๋๊ฐ๋ ํน์ง์ ๋ณด์ธ๋ค. ํ์ก์ด ์ ๋๋ก ์ํํ์ง ๋ชปํด ๊ทน์ฌํ ์ ์ฐ์ ์ํ(Hypoxia)์ ๋น ๋ฉฐ, ํญ์์ ๋ CD8+ T์ธํฌ(Cytotoxic T Cell) ๊ฐ์ ๋ฉด์ญ์ธํฌ์ ์นจํฌ๋ฅผ ๋ง๋ ์ฐจ๋จ๋ฒฝ์ด ํ์ฑ๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ง๊ธ๊ป ์๋ฃ๊ณ๋ ํ๊ด์ ์ ์ํํ๊ณ ์ ์ฐ์์ฆ์ ์ํํ ์ ์๋ ๋ฌผ์ง๋ก ์ฐํ์ง์(Nitric Oxide; NO)์ ์ฃผ๋ชฉํด ์๋ค. ํ์ง๋ง ์ ์ ํฌ์ฌ๋ ๋ถ์์ฉ์ด ํฌ๋ค. NO์ ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ๊ฐ ๋งค์ฐ ์งง๊ณ ๊ธฐ์ฒด ์ํ๋ก ๋น ๋ฅด๊ฒ ํ์ฐํด ์ฌ๊ฐํ ์ ํ์ ๋ฑ์ ์ ๋ฐํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ๋ฒ ์ด์ง๋ํ ์ 3๋ณ์(Peking University Third Hospital) ๋์ค์ค๋ฃฝ(Xiaolong Liang) ๊ต์ ์ฐ๊ตฌํ์ ์์ธํฌ๊ฐ ๋ฐ์งํ ์ ์ฐ์ ์์ญ์ ์ฐพ์๊ฐ ์ฆ์ํ๋ ๋์ฅ๊ท ๋์ฌ 1917(Escherichia coli Nissle 1917; EcN)์ ํน์ฑ์ ์ง์คํ๋ค. EcN์ ์ ๋ฌ์ฒด๋ก ์ผ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๋ ค๋ ์๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด ๋ฐํ ๋ฆฌ์๊ฐ ์ฒด๋ด์์ NO๋ฅผ ์ง์ํด์ ๋ฐฉ์ถํ๋๋ก ์ ์ ์๋ฅผ ์ฌ์ค๊ณํด ์น๋ฃ ๋ฌผ์ง ์ ๋ฌ์ฒด๋ก ํ์ฉํ๋ ๋ฐฉ์์ ์ ์ํ๋ ๋ฐ ์ด๋ฅด๋ ๋ค. ๋์ฅ๊ท ์ ์๋ ์์ฒด ๋๋จน์ ์ต์ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก L-์๋ฅด๊ธฐ๋ ์์ฐ๋์ ์กฐ์ ํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์๋ฅด๊ธฐ๋ ์ต์ ์ธ์(Arginine repressor; ArgR) ์ ์ ์๋ฅผ ์ ๊ฑฐํด L-์๋ฅด๊ธฐ๋์ ๋ฌด์ ํ ์์ฐํ๊ฒ ๋ง๋ค์๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ ์๋ฅด๊ธฐ๋์์๋ค์ดํธ ํฉ์ฑํจ์(Argininosuccinate synthase; ArgG)์ ๋ถํดํจ์(Argininosuccinate lyase; ArgH), ๋ฐ์ค๋ฌ์ค ์๋ธํธ๋ฆฌ์ค ์ ๋ ์ฐํ์ง์ ํฉ์ฑํจ์(Bacillus subtilis nitric oxide synthase; BsNOS)๋ฅผ ๋์์ ๋ฐํํ๋ ์ธ๊ณต ๋์ฌ ํ๋ก(EcN-NO)๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๋ค. ์ธ๊ณต ํ๋ก๊ฐ ํ์ฌ๋ EcN-NO๋ ์ข ์ ๋ด๋ถ์์ L-์๋ฅด๊ธฐ๋์ ์๋ฃ ์ผ์ NO๋ฅผ ์ง์ํด์ ๋ง๋ค์ด๋ธ๋ค. ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ ์คํ์์ ๋ฐํ ๋ฆฌ์๋ ์ข ์ ์กฐ์ง์ ์์ ์ ์ผ๋ก ์์ฐฉํ๋ค. ๋์ฅ์(MC38, CT26), ํ์์ข (B16), ๊ฐ์(Hepa1-6) ๋ชจ๋ธ์์ ๋ชจ๋ NO๋ฅผ ๋ฐฉ์ถํ๋ ์ฌ์ค์ด ํ์ธ๋๋ค. ์ง์์ ์ธ NO ๊ณต๊ธ์ ๊ผฌ์ฌ ์๋ ์์ธํฌ ์ฃผ๋ณ ํ๊ด์ ์ ์ํํ๊ณ ์ ์ฐ์์ฆ์ ์ํํ๋ ๋ฐ ๊ธฐ์ฌํ๋ค. ์ด์ ๋ฐ๋ผ ์ฝ๋ฌผ๊ณผ ์์ง์์ธํฌ(Dendritic Cell; DC), CD8+ T์ธํฌ์ ์นจํฌ๋ ฅ์ด ๊ทน๋ํ๋๋ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ๋ค๋ฐ๋๋ค. ์ค์ ๋ก ๋ฉด์ญ์ธํฌ ์นจํฌ๊ฐ ํฌ๊ฒ ๋์์ผ๋ฉฐ, ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ์ต์ ์ ์ธ PD-L1 ์ต์ ํญ์ฒด(anti-PD-L1) ์น๋ฃ์ ๋ณ์ฉํ์ ๋ ์ข ์ ์ฑ์ฅ์ด ๊ฐ๋ ฅํ ์ต์ ๋๋ ์๋์ง ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ฏธ์๋ฌผ ์ ์ ์ ํฉ์ฑ ํ๋ก๋ฅผ ์ด์ฉํด ๊ธฐ์กด์ ์ฝ๋ฌผ ์ ๋ฌ์ด ๋ถ๊ฐ๋ฅ์ ๊ฐ๊น์ ๋ TME์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ํ๊ณ๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ์ดํ๋ค๋ ์ ์์ ์์๋ฅผ ์ฐพ์ ์ ์๋ค. ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ๊ธฐ์ ์ด ์ ์น๋ฃ์ ์ง์ ์ ์ธ ๋๊ตฌ๋ก ํ์ฉ๋ ์ ์์์ ์ฆ๋ช ํ ์ฌ๋ก๋ค. ๋ค๋ง ์ค์ ์ธ์ฒด์ ์ ์ฉํ๊ธฐ๊น์ง๋ ๊ทน๋ณตํด์ผ ํ ์ฅ๋ฒฝ์ด ์ฌ๋ฟ ์กด์ฌํ๋ค. ํนํ ์์ ์ฑ์ด ๊ด๊ฑด์ด๋ค. ์๊ท ์ ํ๊ด์ด๋ ์ข ์์ ์ง์ ์ฃผ์ ํ๋ฏ๋ก ํ์ ์ฒด๋ด์์ ํจํ์ฆ ๊ฐ์ ๊ณผ๋ํ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์ผ์ผํค์ง ์๋๋ก ์์ ์ฑ ํ๊ฐ๋ฅผ ์ ๊ตํ๊ฒ ๊ฑฐ์ณ์ผ ํ๋ค. ํ์์ ๋ณต์กํ ์ฒด๋ด ํ๊ฒฝ์์ ์ธ๋ ์ ์ ์ ํ๋ก๊ฐ ๋ณ์ด ์์ด ์์ ์ ์ผ๋ก ์๋ํ๋์ง ํ์ธํ๋ ์ผ๋ ํ์์ ์ด๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ํญ์ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ด ์ผ์ด๋์ง ์๋ ์ด๋ฅธ๋ฐ '์ฐจ๊ฐ์ด ์ข ์(Cold Tumor)'์ ์น๋ฃ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํ '๋จ๊ฑฐ์ด ์ข ์(Hot Tumor)'์ผ๋ก ์ ํํ๋ ์ค์ง์ ์ธ ํด๊ฒฐ์ฑ ์ ์ ์ํ๋ค. ์ท์ฅ์์ด๋ ๋์ข ์์ฒ๋ผ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ฅ๋ฒฝ์ด ๊ฒฌ๊ณ ํด ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ์ ๊ฐ ๋ฃ์ง ์๋ ๋์น์ฑ ๊ณ ํ์ ํ์๊ตฐ์๊ฒ ์๋ก์ด ๋ณ์ฉ ์น๋ฃ ๊ธฐํ๋ฅผ ์ ๊ณตํ ์ ์๋ค. ์ ์ฝ ์ฐ์ ์ธก๋ฉด์์๋ ์ด๋ฏธ ํ๊ฐ๋ฐ์ anti-PD-L1 ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ์ต์ ์ ์ ์ ์์ฆ์ ๋ํญ ํ์ฅํ ์ ์๋ ํ๋ซํผ ๊ธฐ์ ์ด๋ผ๋ ํ๊ฐ๋ฅผ ๋ฐ๋๋ค. ๋์๊ฐ ์์ ํ์ฅ์์๋ ์ด์ํ๋ ์ปดํจํฐ๋จ์ธต์ดฌ์(CT) ์ฅ๋น๋ก ์ ์ ์ ์กฐ์ ๋ฐํ ๋ฆฌ์์ ์ข ์ ๋ด ์ ์ฐฉ ์ฌ๋ถ๋ฅผ ์ค์๊ฐ ๋ชจ๋ํฐ๋งํ๋ฉฐ ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ทน๋ํํ๋ ์ ๋ฐ ์๋ฃ ์๋๋ฆฌ์ค๊ฐ ๊ฐ๋ฅํด์ง ์ ๋ง์ด๋ค.
Biology๐ค AI ์์ฝํ์ ์ํผ์ ๋ ํธ์ง์ผ๋ก Sox1ot ํ์ฑํ, ๋ ํฌ๊ธฐ ๊ฒฐ์ ํ๋ ์ค๊ฐ ์ ๊ตฌ์ธํฌ ์ฆ์ ์ ๋
๋ฐฐ๊ฒฝ ๋๋ ํผ์ง(cerebral cortex)์ ๋๊ป์ ํฌ๊ธฐ๋ ํฌ์ ๋ฅ์ ์งํ์ ์ธ์ง ๋ฅ๋ ฅ์ ํ๊ฐ๋ฆํ๋ ๊ฒฐ์ ์ ์์ธ์ด๋ค. ํนํ ๋ฐฐ์๊ธฐ ๋ ๋ฐ๋ฌ ๊ณผ์ ์์ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ๋ฅผ ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๊ณต๊ธํ๋ ์ค๊ฐ ์ ๊ตฌ์ธํฌ(Intermediate Progenitor Cell, IPC) ํ์ ์ง๋จ์ ํ์ฑ๊ณผ ํ์ฅ์ ๋ ์ฑ์ฅ์ ๊ฒฐ์ ์ ์งํ๋ก ํ๊ฐ๋ฐ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ง๊ธ๊น์ง ํ๊ณ๋ IPC ์ฆ์์ ์ ์ดํ๋ ์ ํธ ์ ๋ฌ ์ ์ ์์ ์์ด ๋ถ์์๋ง ์น์คํ๋ค. DNA ์์ด ๋ณํ ์์ด ์ ์ ์ ๋ฐํ ์์๋ง ์กฐ์ ํ๋ ์ํผ์ ๋(epigenome)์ ์๋ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ด IPC ๋ถ์ด๊ณผ ๋ ๋ฐ๋ฌ์ ์ด๋ป๊ฒ ์กฐ์จํ๋์ง๋ ๋ช ํํ ๋ฐํ์ง์ง ์์๋ค. ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ธฐ๋ฒ์ ํ์ ์ดํ ํจ๊ณผ๋ ์ ์ ์ฒด ์์ ์ํ ํ์ ์์ฒด ๋ด๋ถ์ ์ ๊ตํ ๋ ๋ฐ๋ฌ ์กฐ์ ๊ธฐ์ ์ ๋ชจ๋ฐฉํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ ๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ณต์กํ ๋ฐ์๊ธฐ ๋ ์์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ํ์์ ์ ๋ฐ ์กฐ์ํ์ฌ ํน์ ์ธํฌ๊ตฐ์ ์ ์ดํ๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ฐ์์๋ฌผํ๊ณ์ ์ค๋ ์์ ์๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ๋ ์ผ ๋ณดํ ๋ฃจ๋ฅด ๋ํ๊ต(Ruhr-University Bochum) ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ง์ฐ์ค ๋ฐฐ์ ๋๋ ํผ์ง์์ ๋ถ๋ฆฌํ IPC์ ์ํผ์ ๋ ๋ถ์์ ์ด์ ์ ๋ง์ท๋ค. ์ด๋ค์ ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ์ง์ ๊ฐ๊ณตํ์ง ์์ผ๋ฉด์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ํ์๋ง์ ์ ํํ ์ ๋ฌํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก ์์ฒด ๋ด ์ ๊ธฐ์ฒ๊ณต๋ฒ(in vivo electroporation)๊ณผ ์ ์ ์ ์ ๋จ ํ์ฑ์ด ์ ๊ฑฐ๋ ํฌ๋ฆฌ์คํผ(CRISPR-dead Cas9, dCas9) ์์คํ ์ ์ตํฉํ๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ IPC ์ ์ ์ฒด ์ค ๊ธด ๋น์ํธํ RNA(long non-coding RNA, lncRNA)์ธ Sox1ot์ ํ๋ก๋ชจํฐ ๋ถ์์ ํ์คํค H3 ๋ผ์ด์ 9 ์์ธํธํ(H3K9 acetylation, H3K9ac) ๋งํฌ๋ฅผ ์ธ์์ ์ผ๋ก ์ด์ํ๋ ๊ธฐ๋ฒ์ ๋ง์นจ๋ด ์์ฑํ๊ธฐ์ ์ด๋ฅธ๋ค. ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ, Sox1ot ํ๋ก๋ชจํฐ์ ์ถ์ ๋ H3K9ac ๋งํฌ๋ ํฌ๋ก๋งํด์ ๊ตณ๊ฒ ๋ซํ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๋์จํ๊ฒ ํ์ด์ฃผ์ด Sox1ot ์ ์ ์ ๋ฐํ๋์ ๋์กฐ๊ตฐ๊ณผ ๋น๊ตํด ๋ํญ ๋๋ ธ๋ค. ์ธ์์ ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐํ Sox1ot์ ์ ์ฌ์ฒด๋ IPC์ ์๊ฐ ์ฆ์ ๊ด๋ จ ์ ์ ์ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ์ด์งํ๋ ํต์ฌ ์ ํธ๋ก ์์ฉํ๊ฒ ๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก Sox1ot ๋ฐํ ์์น์ ๋ฐ์ ๋จ๊ณ ๋ง์ฐ์ค ๋์ ๋์คํ๊ตฌ์ญ(subventricular zone)์์ ์ ๊ตฌ์ธํฌ์ ์ฌ๋ฉธ์ ์ต์ ํ๊ณ ์ธํฌ ์ฃผ๊ธฐ๋ฅผ ๊ฐ์ํ์ฌ IPC ํ์ ์ฆํญ๊ณผ ํผ์ง ์ ๊ฒฝ์ธํฌ ํ์ฑ ํ์ฑํ๋ฅผ ์ ๋ํ๋ค. H3K9ac ํํ์ ์ค์์น๊ฐ ์ค์ ๋์ ์๋ฆฌ์ ์ฑ์ฅ๊ณผ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ ์์ฑ ์๋๋ฅผ ๋์ ์ผ๋ก ๊ฒฐ์ ์ง๋ ํต์ฌ ๊ฒฝ๋ก์์ ์ ์ฆํ ๋๋ชฉ์ด๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ๊ธฐ๋ฐ ์ํผ์ ๋ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ์์ฒด ๋ด ๋ ๋ฐ๋ฌ ์กฐ์ ์ ์ ์ฉํ์ฌ ํน์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋งํฌ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ธ๊ณผ๊ด๊ณ๋ฅผ ๋ฐํ ๋ฐ ์์๊ฐ ๊น๋ค. DNA ์ผ๊ธฐ์์ด์ ์ง์ ์ ๋จํ์ง ์์ ์์ ์ฑ ์ฐ๋ ค๋ฅผ ์ต์ํํ๋ฉด์ ํน์ ์ ์ ์ ํ์ฑ์ ๋์ ์ผ๋ก ์กฐ์ ํ ์ ์์์ ์ ์ฆํ๋ค. ์ด๋ก์จ ์๋์ฆ์ด๋ ์ํ์คํํธ๋ผ์ฅ์ ์ ๊ฐ์ด ๋ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ ๊ฒฐํ์ผ๋ก ์ด๋๋๋ ๋ฐ๋ฌ ์ฅ์ ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์น๋ฃ๋ฒ ํ์์ ํ๋ ฅ์ด ๋ถ์ ์ ๋ง์ด๋ค. ๋ค๋ง ๋๋ฌผ ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ธ๊ฐ์ ๋ณต์กํ ๋ ์กฐ์ง์ ๋ถ์์ฉ ์์ด ์ ์ฉํ๊ธฐ๊น์ง๋ ๊ณผ์ ๊ฐ ์ฐ์ ํด ์๋ค. ๋นํ์ ์์ญ์์์ ๋นํน์ด์ ํ์ฑํ๋ฅผ ์ ์ดํ๋ ํ์ ์ ๋ฐ์ฑ ๊ณ ๋ํ์ ํจ์จ์ ์ธ ์ฒด๋ด ์ ๋ฌ ์ฒด๊ณ ํ๋ณด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํ์์ ์ผ๋ก ๋ณํ๋์ด์ผ ํ๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ก ํ๋ณดํ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ๋ ์งํ ๋ชจ๋ธ๋ง๊ณผ ์ ์ฝ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ซํผ ๋ถ์ผ์ ๊ตฌ์ฒด์ ์ผ๋ก ์ ๋ชฉ๋ ์ ์๋ค. ๋ํ์ ์ผ๋ก ์๋์ฆ ํ์์ ์ฒด์ธํฌ ์ ๋ ์ ๋๋ง๋ฅ์ค๊ธฐ์ธํฌ(induced Pluripotent Stem Cell, iPSC)๋ก ์ ์ํ ๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋(organoid)์ dCas9 ์์คํ ์ ์ฒ์นํ๋ ์์ฉ ์๋๋ฆฌ์ค๊ฐ ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ํ์ ์ ๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋์ Sox1ot ํ๋ก๋ชจํฐ ๋ถ์์ H3K9ac ๋งํฌ๋ฅผ ์นจ์ฐฉํจ์ผ๋ก์จ ๊ฐํดํ๋ IPC์ ์ฆ์๋ ฅ์ ํ๋ณต์ํค๋ ๋ฐฉ์์ด๋ค. ์ด๋ฌํ ์ธ์์ ์๊ทน์ ์ค์ด๋ค์๋ ๋๋ ํผ์ง ๋๊ป๋ฅผ ์ ์๋ฏธํ๊ฒ ํ๋ณต์์ผ ์ ์ ์์ค์ ๋ฐ๋ฌ์ ์ ๋ํ๋ ์์ฉ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์ฐ๊ฒฐ๋๋ค. ํํ์ ๋งํฌ์ ์ถ๊ฐ๋ก ์ ์ ์ ์์ ์์ด ๊ณ ์ ํ ์ ์ ์ ๋ฐํ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ๋ณต์ํ์ฌ ์ธํฌ ๋ ์ฑ์ ์ต์ํํ๋ ๋ง์ถคํ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ์ ์ ์ฉํ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ๋ ์ ์๋ค.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝ๋์ฒ์์ก ์ฒญ์ ๊ฒฝ๋ก๋ก ์ฅ๋ฒฝ ์ฐํโฆ ์ ๊ฒฝ๊ต ์ ๊ตฌ์ธํฌ ํ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ ํ๋ซํผ ๊ฐ๋ฐ
๋ฐฐ๊ฒฝ ๋ ์ ๊ฒฝ์งํ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ๋ฅผ ์ค๊ณํ ๋ ๊ฐ์ฅ ํฐ ๊ฑธ๋ฆผ๋์ ํ๋์ฅ๋ฒฝ(Blood-Brain Barrier, BBB)์ด๋ค. ์ธ๋ถ ๋ฌผ์ง์ ์นจ์ ์ ์ฐจ๋จํ๋ ์ด ์ฅ๋ฒฝ์ ์น๋ฃ์ฉ ์ ์ ์ ์ ๋ฌ์ฒด์ ํต๊ณผ๋ฅผ ํ์ฉํ์ง ์๋๋ค. ์ฅ๋ฒฝ์ ์ฐํํ๊ณ ์ ๋ ์กฐ์ง์ ์ฃผ์ฌ์นจ์ ์ง์ ์ฐ๋ฅด๋ ๋ฐฉ์์ด ์ฐ์ด๊ธฐ๋ ํ์ผ๋, ์ด๋ ๋ ์กฐ์ง ์์ ์ํ์ด ํฌ๊ณ ๊ตญ์์ ์ธ ๋ถ์์๋ง ์ฝ๋ฌผ์ด ๋จธ๋ฌด๋ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ ธ์ถํ๋ค. ํนํ ์ฑ์์ธํฌ๋ ํฌ์๋๊ธฐ์๊ต์ธํฌ์ ๊ธฐ๋ฅ ์ด์์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๋ ๋ค๋ฐ์ฑ ๊ฒฝํ์ฆ(Multiple Sclerosis, MS)์ด๋ ๋ฆฌ์์ข ์ถ์ ์ฆ(Lysosomal Storage Disease, LSD) ๊ฐ์ ๋์น์ฑ ์งํ์ ์น๋ฃํ๋ ค๋ฉด ๋ ์ ์ญ์ ๋ถํฌํ ์ ๊ฒฝ๊ต์ธํฌ(Glial cell)๋ฅผ ์ ๋ฐ ํ์ ํด์ผ๋ง ํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ธฐ์กด ์๋ฐ๋ ธ ๊ด๋ จ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(Adeno-Associated Virus, AAV) ๋ฒกํฐ๋ ๋ด๋ฐ์๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ ๋ฌ๋๊ฑฐ๋ ๊ฐ๊ณผ ๊ฐ์ ๋ค๋ฅธ ์ฅ๊ธฐ๋ก ์ ์ ๋์ด ์คํ์ ๋ถ์์ฉ์ ์ผ์ผํค๋ ํ๊ณ๋ฅผ ์๊ณ ์์๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์คํฐ๋ธ ๊ณจ๋๋ง(Steve Goldman) ๋ฏธ๊ตญ ๋ก์ฒด์คํฐ๋ ์๋ ์ ๊ฒฝ๋ฒ์ญ์ํ์ผํฐ ๊ต์ ์ฐ๊ตฌํ์ AAV5์ ์ธ๋ง ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ ์บก์๋(Capsid)๋ฅผ ์ ์ ์ ๊ณตํ ๊ธฐ์ ๋ก ๋ณํํด ํ์ ํจ์จ์ ๋์ด์ฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐ ์ง์คํ๊ณ ์๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ธ๊ฐ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์ ๋ ์ธ๊ฐ ์ ๊ฒฝ๊ต ์ ๊ตฌ์ธํฌ(Human Glial Progenitor Cell, hGPC)๋ฅผ ์ ์์ ๋ง์ฐ์ค์ ์ด์ํ์ฌ ๋์ ์ง์ง์ธํฌ๊ฐ ์ธ๊ฐ ์ธํฌ๋ก ๋์ฒด๋ ํค๋ฉ๋ผ ๋ง์ฐ์ค๋ฅผ ์ฐ์ ์ ์ํ๋ค. ์ด์ด์ ํ์ ์ ๋ ์ฑ๋ฅ์ด ๊ฐํ๋ ์ฌ๋ฌ ์บก์๋ ๋ณ์ด ํ๋ณด๊ตฐ์ ๋ง์ฐ์ค์ ๋์กฐ์กฐ(Cisterna magna)์ ํฌ์ฌํ๊ธฐ์ ์ด๋ฅธ๋ค. ์ด ๋จ๊ณ์์ ์ฐ๊ตฌ์ง์ด ์ฃผ๋ชฉํ ํต๋ก๋ ๋์ฒ์์ก(Cerebrospinal Fluid, CSF)์ ์ํ์ ๋ด๋นํ๋ ๊ธ๋ฆผํ๊ณ(Glymphatic system)์ ํ๋ฆ์ด์๋ค. ๋๋ฌผ ํ๊ด์ ๊ณ ์ผํฌ์ ์์ผ์๋ ๋ง๋ํจ์ ์ฃผ์ ํด ์ ์ ์ฑ ๊ณ ์ผํฌ์์ ์ ๋ํ์ ๋์ธํฌ ๊ฐ ํ์๊ฐ ๋์ด์ง๋ฉฐ ์ ์ ์ ์ ๋ฌ์ฒด์ ํ์ฐ ์๋๊ฐ ๋นจ๋ผ์ก๋ค. ๋๋ถ์ ์ฃผ์ ๋ ๋ณ์ด์ฒด๋ค์ ๋ ์ค์ง ๊น์ํ ์์ญ๊น์ง ๊ณ ๋ฅด๊ฒ ํผ์ง ์ ์์๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด๋ฌํ ์ ์ฒด์ญํ์ ์ด๋ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ํ์ฉํด ์ธ๊ฐ hGPC์๋ง ๊ฐ๋ ฅํ๊ฒ ๊ฒฐํฉํ๋ ์ต์ ์ AAV5 ๋ณ์ด ์บก์๋๋ฅผ ์ต์ข ์ ๋ณํด ๋๋ค. ์ ๋ณ๋ ์ ๋ฌ์ฒด๋ ์ฃผ๋ณ ์ธํฌ๋ ์ฅ๊ธฐ์ ์ํฅ์ ์ฃผ์ง ์๊ณ , ์ค์ง ์ธ๊ฐ hGPC์ ์ด๋ก๋ถํฐ ๋ถํ๋ ์ฑ์์ธํฌ(Astrocyte) ๋ฐ ํฌ์๋๊ธฐ์๊ต์ธํฌ(Oligodendrocyte)๋ง์ ์ ๋ฐ ํ๊ฒฉํ๋ ์ ํ์ฑ์ ์๋ํ๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ BBB๋ฅผ ์ง์ ํต๊ณผํ์ง ์๊ณ ๋ ๋ ์ค์ง ์ ์ญ์ ์์นํ ์ธํฌ๋ค์ ํ์ ํ ์ ์๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ด์๋ค๋ ์ ์์ ํ๊ณ์ ํฐ ๊ด์ฌ์ ๋ชจ์ผ๊ณ ์๋ค. ํนํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ ๋ถ์ผ์์ ๊ฐ์ฅ ๋ค๋ฃจ๊ธฐ ๊น๋ค๋ก์ ๋ ์ฑ์์ธํฌ์ ํฌ์๋๊ธฐ์๊ต์ธํฌ์ ๋์ ํจ์จ๋ก ์น๋ฃ ์ ์ ์๋ฅผ ๋์ ํ ์ ์์ด, ํดํ์ฑ ๋์งํ ์น๋ฃ์ ๋ํ๊ตฌ๊ฐ ๋ง๋ จ๋์๋ค๋ ํ๊ฐ๋ฅผ ๋ฐ๋๋ค. MS์ฒ๋ผ ์์ด ํ๋ฝ์ผ๋ก ์ ๋ฐ๋๋ ์ ๊ฒฝ ์์ ์งํ์ด๋ ์์ LSD ๊ฐ์ ๋์น์ฑ ๋ฐฑ์ง ์งํ ์น๋ฃ์ ์ฆ๊ฐ์ ์ผ๋ก ํ์ฉ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ๋๋ค. ๋ํ ์บก์๋ ๋ณ์ด์ฒด์ ์ฐ์ํ ํ์ ์ฑ ๋๋ถ์ ์ ์ ํฌ์ฌ ์ ๋ฐ์ํ๋ ๊ฐ ๋ ์ฑ ๋ฑ์ ๋ถ์์ฉ์ ์ต์ํํ ์ ์๊ฒ ๋์๋ค. ๋ค๋ง, ์ค์ ์์ ์ ์ฉ์ ์ํด์๋ ๋ช ๊ฐ์ง ๊ณผ์ ๊ฐ ๋จ์ ์๋ค. ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ๊ณผ ๋ฌ๋ฆฌ ์ธ์ฒด๋ ๋์ ๋ถํผ๊ฐ ํจ์ฌ ํฌ๊ณ CSF์ ํ๋ฆ ์ญ์ ๋ณต์กํ๊ธฐ์, ๋์ผํ ์์ค์ ํ์ฐ ํจ๊ณผ๊ฐ ๋ํ๋ ์ง ๊ฒ์ฆํด์ผ ํ๋ค. ์์ธ๋ฌ ์ฝ๋ฌผ ์ ๋ฌ๋ ฅ์ ๋์ด๊ธฐ ์ํด ์ ๋ํ๋ ์ ์ ์ฑ ๊ณ ์ผํฌ์ ์๋ฒ์ด ๊ณ ๋ น์ ํ์๋ ๋์์ด ๋์ ํ์์๊ฒ ๋ถํ๋ฅผ ์ฃผ์ง ์๋์ง์ ๊ดํ ์ ๋ฐํ ์์ ์ฑ ํ๊ฐ๋ ์๋ฐ๋์ด์ผ ๋ง๋ ํ๋ค.
๐ก ์์ ํ์ฅ์์๋ ํํ ํด๋ณ ํ์์ ๋ ์ ์ญ์ ํผ์ง ๋ณ์ด ํํ ํด ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ฐํ์ ์ต์ ํ๋ ์๋๋ฆฌ์ค๋ฅผ ๊ตฌ์ํ ์ ์๋ค. ๋์ฒ์์ก์ด ํ๋ฅด๋ ๋์กฐ์กฐ์ ์น๋ฃ์ฉ AAV๋ฅผ ๋จ ํ ๋ฒ ์ฃผ์ ํ๊ณ ์ ์ ์ฑ ๊ณ ์ผํฌ์ ์ฒ๋ฆฌ๋ฅผ ๋ณํํจ์ผ๋ก์จ, ์ธ๊ณผ์ ์์ ์์ด๋ ๋ ์ฌ๋ถ์ ์ธ๊ฐ hGPC์ ์ฑ์์ธํฌ์ ์ ์ ์ ๊ต์ ๋๊ตฌ๋ฅผ ๊ณ ๋ฅด๊ฒ ์ ๋ฌํ๋ค. ์ด๋ ๊ธฐ์กด์ ๋ค์ ๊ตญ์ ์ฃผ์ฌ ๋ฐฉ์๋ณด๋ค ๋ ์์ ์ํ์ ๋ํญ ๋ฎ์ถ๋ฉด์ ์น๋ฃ ๋ฒ์๋ฅผ ๊ทน๋ํํ๋ ์ฑ๊ณผ๋ก ์ด์ด์ง๊ฒ ๋๋ค. ์ฐ์ ์ ์ผ๋ก๋ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ(AI)์ ๊ฒฐํฉํด ํน์ ์ ๊ฒฝ ์งํ ๋ง์ถคํ AAV ์บก์๋๋ฅผ ๋๋์ผ๋ก ์ค๊ณํ๊ณ ์์ฐํ๋ ํ๋ซํผ ์ฌ์ ์ผ๋ก ํ์ฅ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด ํ์์ ์ ์ ์ ํน์ง์ด๋ ํ๊ฒฉํ๋ ค๋ ํน์ ์๊ต์ธํฌ ์ํ์ ๋ง์ถ์ด ํ์ ๋ฅ๋ ฅ์ ์ต์ ํํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ฐ๊ตดํด ๋ด๋ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ์ํ๊ณ๊ฐ ๊ตฌ์ถ๋ ์ ์๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝ์ผ์์ง ๊ฐ๋ฐฉ์ฑ ์ง๋๋ก ๊ท๋ช ํ ๊ธ์ฑ ๊ณจ์์ฑ ๋ฐฑํ๋ณ 16๊ฐ์ง ์ ํ... ์ ๋ฐ์๋ฃ ์ฒญ์ฌ์ง ์ ์
๋ฐฐ๊ฒฝ ๋์ฐ๋ณ์ด ๋ณ์ ๊ฐ๋ํ ๋ฐฑํ๋ณ ์น๋ฃ์ ๋์ ๊ธ์ฑ ๊ณจ์์ฑ ๋ฐฑํ๋ณ(Acute Myeloid Leukemia, AML)์ ํ์ก์ ์ค์์๋ ์ํ๊ฐ ๋งค์ฐ ๋ถ๋ํ ๋์น์ฑ ์งํ์ผ๋ก ๋ถ๋ฅ๋๋ค. ๊ธฐ์กด ์๋ฃ๊ณ๋ ์ฃผ๋ก ์์ธํฌ์ DNA ์์ด ๋ณ์ด๋ฅผ ํด๋ ํด ํ์๋ฅผ ๊ตฌ๋ถํ๊ณ ์ฝ๋ฌผ์ ์ฒ๋ฐฉํ๋ ๋ฐฉ์์ ์ทจํด ์๋ค. ๋์ผํ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ๊ฐ์ง ํ์ ์ฌ์ด์์๋ ์น๋ฃ ๋ฐ์๊ณผ ์ฌ๋ฐ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ํ์ดํ๊ฒ ๋ํ๋๋ ํ๊ณ๊ฐ ์ง์ํด์ ๊ด์ฐฐ๋๋ค. ์ ์ ์ ์ผ๊ธฐ์์ด์ ๋ณํ ์์ด๋ ์์ฒด ๋ด ํํ์ ๋ณํ๋ก ํ์ง์ด ์กฐ์ ๋๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ด์์ด ๋ฐฑํ๋ณ์ ์ ์ฑํ๋ฅผ ๋ถ์ถ๊ธฐ๋ ํต์ฌ ์์ธ์ด๋ผ๋ ๊ฐ์ค์ด ์ค๋๋ ฅ์ ์ป์ ์ด์ ๋ค. ์ ์ ์ ์๋์ ๊ฐ๋ฅด๋ ์ผ์์ง์ ์ด๋ฆผ ์ํ ์ธํฌ ๋ด ์ ์ ์ ๋ณด๊ฐ ๋ด๊ธด ์ผ์์ง์ด ์ด๋ ค ์๋ ์ํ์ธ ์ผ์์ง ๊ฐ๋ฐฉ์ฑ์ ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์ง์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ์ฒ๋๋ค. ์ผ์์ง์ด ํ์ง ์ด๋ฆฐ ๋ถ์์ผ์๋ก ์ ์ฌ ์ธ์๊ฐ ์ฝ๊ฒ ๊ฒฐํฉํด ํน์ ์ ์ ์๋ฅผ ํ์ฑํํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ๋ฐฑํ๋ณ ์ธํฌ๋ง๋ค ๋ค๋ฅด๊ฒ ๋ํ๋๋ ์ผ์์ง ๊ฐ๋ฐฉ์ฑ ์ํ๋ฅผ ๋๊ท๋ชจ ์์ ํ์๊ตฐ์์ ์ฒด๊ณ์ ์ผ๋ก ๋งคํํ ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ธฐ์ ์ ์ ์ฝ์ผ๋ก ์ธํด ๊ทธ๋์ ๋ฒ ์ผ์ ์ธ์ฌ ์์๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ 1,563๋ช ํ์ ์ ์ ์ฒด ํด๋ ์ผ๋ก ์ด๋ค๋ธ ํ์ฑ์ ์ ํ ์ง๋ ๊ตญ์ ๊ณต๋ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ณ ์ AML ํ์ 1,563๋ช ์ ์ํ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ eCHROMA ์ฝํธํธ๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ผ์์ง ๊ฐ๋ฐฉ์ฑ ๋ถ์๋ฒ(Assay for Transposase-Accessible Chromatin sequencing, ATAC-seq)์ ์ ์ฉํด ๊ฐ๋ณ ํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ ์ฒด์ ์ผ๋ก ๋ถ์ํ๋ค. ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, ํ์๊ตฐ์ ์ด 16๊ฐ์ง ๊ณ ์ ํ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ํ์ ๊ทธ๋ฃน(epigenomic subgroups)์ผ๋ก ๋ถ๋ฅํ๋ ์ง๋๋ฅผ ๋์ถํ๋ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋๋ค. ์๋กญ๊ฒ ์ ๋ฆฝ๋ ๋ถ๋ฅ ์ฒด๊ณ๋ ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ๋ณ์ด ๋ถ์๋ฒ์ ๋งน์ ์ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋ฉ์ด๋ค. 16๊ฐ ํ์ ๊ทธ๋ฃน์ ์ ๋ง๋ค ๊ณ ์ ํ ์ ์ ์ ๋๋ฐ ๋ณ์ด, ์์ธํฌ ๋ถํ ๋จ๊ณ, DNA ๋ฉํธํ ์์ค ๋ฐ ์ ์ฌ๋ฅผ ์กฐ์ ํ๋ ์ํผ์ธํธ์ ํ์ฑ ๋ถํฌ๋ฅผ ๋ํ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋ถ์(Single-cell RNA sequencing, scRNA-seq)์ ๋ณํํด ํ์ ์ ์ฒด ๋ด๋ถ์ ๋ฐฑํ๋ณ ์ธํฌ๋ค์ด ์ด ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ ์ฒด์ฑ์ ํ๋ค๋ฆผ ์์ด ์ ์งํ๊ณ ์์์ ์ต์ข ์ ์ฆํ๊ธฐ์ ์ด๋ฅด๋ ๋ค. ๊ณ ์ํ๊ตฐ ์ ๋ณ์ ๋๋ 30๊ฐ ์ ์ ์ ์๊ทธ๋์ฒ ๋๋ถ์ด ํ์ ๊ทธ๋ฃน ๊ตฌ๋ถ์ ๋ฐ๋ผ ํน์ ์น๋ฃ์ ๋ฐ์์ฑ์ด ํ์ดํ๊ฒ ์๊ฐ๋ฆฐ๋ค๋ ์ฌ์ค์ ๋ฐํ๋๋ค. ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ๊ฒ์ฌ๋ฒ์ผ๋ก๋ ์น๋ฃ์ ํจ๋ฅ์ ๋ณด๊ธฐ ์ด๋ ค์ธ ๊ฒ์ด๋ผ ์์๋๋ ํ์๊ตฐ์ด ํ์ฑ์ ์ ํ ์ง๋๋ฅผ ๊ธฐ์ค ์ผ์ ๋ถ์ํ์ ์ฝ๋ฌผ์ ํ์ํ ๋ฐ์์ ๋ณด์ด๋ ํ์์ด ํ์ธ๋ ๊ฒ์ด๋ค. ์์ ์ค๋ฌด์ ํ์ฉ ๊ฐ์น๋ฅผ ๋์ด๊ธฐ ์ํด, ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๊ณ ์ํ ํ์ ๊ทธ๋ฃน์ ์ ์ํ๊ฒ ๊ตฌ๋ถํ๋ 30๊ฐ ์ ์ ์ ๋ฐํ ์๊ทธ๋์ฒ๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ๋ค. ์ง๋จ ์ ๋น์ฉ๊ณผ ์๊ฐ์ ํฌ๊ฒ ์ ์ฝํ ์ ์๋ ์ค๋ง๋ฆฌ๊ฐ ๋ง๋ จ๋๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ ์ ์ฒด ์ ๋ฐ์๋ฃ์ ๋ฒ์๋ฅผ ๋ํ๋ค ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ฐฑํ๋ณ ๋ฐ๋ณ ๊ณผ์ ์์ ์ผ๊ธฐ์์ด ์ด์ธ์ ๊ธฐ์ , ์ฆ ํ์ฑ์ ์ ์ ์กฐ์ ์ด ํ์์ ์ํ์ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์๋ฅ ์ ํต์ฌ ๋ณ์๋ก ์์ฉํจ์ ์ฌ์คํ ๋ณด์ฌ์ค๋ค. ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ๋์ฐ๋ณ์ด ๋ฐ๊ตด์๋ง ์น์ฐ์ณค๋ ์ ์ฐ๊ตฌ ๋ฒ์ฃผ๋ฅผ ์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ์ ๋น์ํธํ ์์ญ์ ํ์ฑ๋๋ก ๋ํ๋ค๋ ํ๊ฐ๊ฐ ์ง๋ฐฐ์ ์ด๋ค. ์์์ ์ผ๋ก๋ ํ์์ ํ์ฑ์ ์ ์ํ๋ฅผ ํน์ ํด ์๋ง์ ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ์ฐ๊ณํ๋ ๋ง์ถคํ ๋๋ฐ ์ง๋จ ๋ชจ๋ธ์ ์ค๊ณํ ๋จ์๋ฅผ ์ป์๋ค. ์์ ํ์ฅ ์์ฐฉ์ ์ํ ํฅํ ๊ณผ์ ๋ค ๋ค๋ง ๋ณธ ์ฑ๊ณผ๊ฐ ์๋ฃ ํ์ฅ์ ์ ๋ฉด ๋์ ๋๊ธฐ ์ํด์๋ ๊ทน๋ณตํ ์ฅ๋ฒฝ๋ค์ด ์๋ค. ์ผ๋ฐ์ ์ธ ์๋ฃ๊ธฐ๊ด์์ ATAC-seq๊ณผ ๊ฐ์ ๊ณ ๋๋ ์ ์ ์ฒด ๊ฒ์ฌ๋ฅผ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์ํํ๊ณ ํด๋ ํ๊ธฐ์๋ ์์ฐ๊ณผ ์ ๋ฌธ ์ธ๋ ฅ ๋ฉด์์ ๋ฌด๋ฆฌ๊ฐ ๋ฐ๋ฅธ๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ด ๊ณ ์ํ 30๊ฐ ์ ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์ ๋ณ ๋ชจ๋ธ ์ญ์ ์์ฉ ๊ฒ์ฌ ํคํธ๋ก ์์ฐฉํ๋ ค๋ฉด ์์ดํ ์กฐ๊ฑด์ ๋ ๋ฆฝ ํ์ ์ฝํธํธ์์ ์ฌํ์ฑ์ ๊ฒ์ฆํด์ผ๋ง ํ๋ค. ์น๋ฃ ๊ณผ์ ์์ ์์๋ก ๋ณํ๋ ํ์ฑ์ ์ ์ํ์ ๋์ ๋ณํ๋ฅผ ์ ํํ๊ฒ ํฌ์ฐฉํด ๋ด๋ ํ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๋ค๋ฐ๋ผ์ผ ํ ๊ฒ์ด๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ์ ์๋ํ๋ ๋ฐ์ด์ค ์ ์ฝ์ฌ์ ๋ง์ถค์น๋ฃ๋ฅผ ์ค๊ณํ๋ ์๋ฃ์ง ๋ชจ๋์๊ฒ ์ ์ฉํ ์๋๋ฆฌ์ค๋ฅผ ์ ์ํ๋ ๋ถ์๊ธฐ๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด ํ์ ํญ์์ ๋ฅผ ๊ฐ๋ฐ ์ค์ธ ๊ธฐ์ ์ ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ๊ฒ์ฌ์์ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์๋ฅ ์ด ๋ฎ์ ๊ฒ์ผ๋ก ์์๋์ด ์์์ํ ๋์์์ ๋ฐ๋ ค๋ฌ๋ ํ์๊ตฐ์ ํ์ฑ์ ์ ํ ํ์ ๊ทธ๋ฃน ์ง๋๋ก ์ฌํ๊ฐํ ์ ์๊ฒ ๋๋ค. ๋ง์ฝ ํน์ ์ผ์์ง ๋ถ์๊ฐ ๊ฐ๋ฐฉ๋ ํ์ ๊ทธ๋ฃน ํ์๊ฐ ์ด ์ฝ๋ฌผ์ ๊ทน๋๋ก ๋ฏผ๊ฐํ ๋ฐ์์ ๋ณด์ธ๋ค๋ฉด, ํด๋น ํ์๊ตฐ๋ง์ ํ๊น์ผ๋ก ์ค์ ํด ์์์ํ์ ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ ํฅ์์ํค๋ ๋๋ฐ ์ง๋จ ์ ๋ต์ ์๋ฆฝํ๋ ์์ด๋ค. ์์ ์ง๋ฃ ํ์ฅ์์๋ ์น๋ฃ ๊ฐ๋๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์กฐ์ ํ๋ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์์ฉ๋๋ค. ๋ฐฑํ๋ณ ํ์ง ํ์ ์ ๋ฐ์ ํ์์๊ฒ 30๊ฐ ์ ์ ์ ์๊ทธ๋์ฒ ๊ฒ์ฌ๋ฅผ ์ํํด ์ํ๊ฐ ๋์ ํ์ ๊ทธ๋ฃน์ ์ ์ํ ๊ท๋ช ํ๋ค๋ฉด, ์น๋ฃ ์ด๊ธฐ๋ถํฐ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ณ์ฉ ํญ์ํํ์๋ฒ์ด๋ ์ ์ํ ๊ณจ์ ์ด์ ์ค๋น์ ๋์ ํ๋ ๊ฒฐ์ ์ ๋ด๋ฆด ์ ์๋ค. ์ด์ฒ๋ผ ๊ฐ์ธ์ ํ์ฑ์ ์ ์ง๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์ถ์ ํ๋ ์ง๋จ ์์คํ ์ ๋ถํ์ํ ํญ์์ ์ค๋จ์ฉ์ ์ค์ด๊ณ ์น๋ฃ ํจ์จ์ ๊ทน๋ํํ๋ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ์ด๋์ด๋ผ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋ง๋๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋์ฌ ์ฐจ๋จ์ผ๋ก ๋ ธํ ์ธํฌ ์ผ์ฆ ํญํ ์ ์ฌ์ฐ๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๊ฒฝ๋ก ๋ฐ๊ฒฌ
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ธํฌ ๋ ธํ๋ ๋ณธ๋ ์์ธํฌ ์ฆ์์ ๋ง๋ ๋ฐฉ์ด ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์์ฉํ์ง๋ง ๋ ธํ ์ธํฌ๊ฐ ์ฒด๋ด์ ์ถ์ ๋๋ฉด ์ฌ๊ฐํ ๋ถ์์ฉ์ ๋ณ๋๋ค. ๋ ธํ๋ ์ธํฌ๊ฐ ๋ถ๋นํ๋ ๋ค์ํ ์ผ์ฆ์ฑ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ๊ณผ ์ผ๋ชจ์นด์ธ, ์ฆ ๋ ธํ ๊ด๋ จ ๋ถ๋น ํํํ(Senescence-Associated Secretory Phenotype, SASP)์ด ์ฃผ๋ณ ์ ์ ์กฐ์ง๊น์ง ์์์ํค๊ณ ๋ง์ฑ ์ผ์ฆ์ ์ ๋ฐํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ด๋ ์์ธ ํ์ด๋จธ๋ณ์ด๋ ๊ณจ๊ด์ ์ผ ๊ฐ์ ํดํ์ฑ ์งํ์ ์ด์งํ๋ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ์์ธ์ผ๋ก ์ง๋ชฉ๋๋ค. ๊ทธ๋์ ์๋ฃ๊ณ๋ ์ด๋ฌํ ์ผ์ฆ ๋ฌผ์ง์ ํ์ฑ์ ๋ฎ์ถ๊ธฐ ์ํด ์๋ง์ ์ฝ๋ฌผ ํ๋ณด๋ฌผ์ง์ ์ํํ์ผ๋ ๊ธฐ๋๋งํผ์ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๊ฑฐ๋์ง ๋ชปํ๋ค. ์ฃผ๋ก ์ผ์ฆ ์ ํธ์ ํ๋ถ ๊ฒฝ๋ก๋ง์ ์ผ์์ ์ผ๋ก ์ต์ ํ๋ ๋ฐฉ์์ด์ด์ ์ ์์ ์ธ ๋ฉด์ญ ๊ธฐ๋ฅ๊น์ง ์ ํดํ๋ ํ๊ณ๊ฐ ๋ ธ์ถ๋ ํ์ด๋ค. ์ธํฌ ๋ ธํ๊ฐ ์งํ๋๋ ๊ณผ์ ์์ ๋ํ๋๋ ๊ณ ์ ํ ๋์ฌ ๋ณํ์ ์ธํฌํต ์์ ์ ์ ์ ๋ฐํ ์กฐ์ ์ฌ์ด์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์ฐ๊ฒฐ ๊ณ ๋ฆฌ๋ฅผ ์ฐพ๋ ์์ ์ด ์๊ตฌ๋๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ๊ตญ์ ๊ณต๋ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๋ ธํ ์ธํฌ์์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋์ฌ๊ฐ ์ด๋ป๊ฒ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ผ์ฆ ๋ฐ์์ ์ด๋ฐํ๋์ง ๋ฐํ๋๋ค. ๋ ธํ ์ธํฌ์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋ด๋ถ์์๋ ์ํธ๋ฅด์ฐ ์ด๋ฐ์ฒด(Solute Carrier Family 25 Member 1, SLC25A1)์ ๋ฐํ์ด ํฌ๊ฒ ๋์ด๋๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์์ ๋จธ๋ฌผ๋ฌ์ผ ํ ์ํธ๋ฅด์ฐ์ด ์ธํฌ์ง๋ก ๋๋ ๋ฐฉ์ถ๋๋ฉฐ, ์ธํฌ์ง ๋ด ํจ์์ ์ํด ์์ธํธ์ฝ์์ด(acetyl-CoA)๋ก ์ ํ๋๋ค. ์ถ์ ๋ ์์ธํธ์ฝ์์ด๋ ํต ๋ด๋ถ๋ก ๋ค์ด๊ฐ ํ์คํค ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์์ธํธํ(histone acetylation)๋ฅผ ์ ๋ํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ์ธ๋๋ค. ํ์คํค ์์ธํธํ๊ฐ ์ผ์ด๋๋ฉด ๋จ๋จํ ๊ฒฐํฉํด ์๋ ์ผ์์ง ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ๋์จํด์ง๋ ํ์์ด ๋ฐ์ํ๋ค. ์ฆ, ์ผ์์ง ์ ๊ทผ์ฑ(chromatin accessibility)์ด ๋ํญ ์ฆ๊ฐํ๋ฉด์ ํ์ ๋ซํ ์๋ ์ผ์ฆ ์ ์ ์ ๋ถ์๊ฐ ๋ ธ์ถ๋๊ณ ์ ์ฌ ์์ฉ์ด ํ๋ฐํด์ ธ SASP๊ฐ ๋ฟ์ด์ ธ ๋์ค๋ ๊ตฌ์กฐ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด ๊ธฐ์ ์ ๊ท๋ช ํ ๋ค SLC25A1์ ์ ํดํ๋ ํํฉ๋ฌผ์ ํฌ์ฌํด ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ ์ดํ๋ ์คํ์ ์งํํ๋ค. ์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ ๊ฒฐ๊ณผ ๋ ธํ ์ธํฌํต ์์ ํ์คํค ์์ธํธํ๊ฐ ๋์ ๋๊ฒ ๊ฐ์ํ๊ณ ์ด๋ ค ์๋ ์ผ์์ง ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ๋ค์ ๊ฒฌ๊ณ ํ๊ฒ ๋ซํ๋ค. ์ผ์ฆ ๋ฌผ์ง ๋ถ๋น๊ฐ ์ต์ ๋๋ฉฐ ์ธํฌ ๋์ฌ ์กฐ์ ์ด ์ผ์ฆ ํญํ์ ์ ์ฌ์ฐ๋ ์์ฒ์ ์ด์ ๊ฐ ๋ ์ ์์์ด ์ ์ฆ๋ ์ ์ด๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋์ฌ ๋ฌผ์ง์ด ์ธํฌํต ๋ด ์ํผ์ ๋คํฑ ๋ณํ๋ฅผ ์ ๋ํด ๋ ธํ ํน์ด์ ์ผ์ฆ์ ์ผ์ผํจ๋ค๋ ์ง์ ์ ์ธ ์ํธ์์ฉ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊ท๋ช ํ๋ค๋ ์ ์์ ์๋ฏธ๊ฐ ๊น๋ค. ๊ธฐ์กด์ ๋ ธํ ์ธํฌ ์ ๊ฑฐ ๊ธฐ์ ์ธ ์ธ๋๋ฆฌํฑ์ค(Senolytics)๋ ๋ ธํ ์ธํฌ๋ฅผ ์์ ์ฌ๋ฉธ์ํค๋ ๋ฐฉ์์ด์ด์ ์ ์ ์ธํฌ์ ๋ ์ฑ์ ์ผ์ผํฌ ์ํ์ ์๊ณ ์์๋ค. ๋ฐ๋ฉด ์ด๋ฒ์ ๋ฐ๊ฒฌ๋ SLC25A1 ์ฐจ๋จ ๋ฐฉ์์ ๋ ธํ ์ธํฌ์ ์์กด์๋ ์ํฅ์ ์ฃผ์ง ์์ผ๋ฉด์ ์ ํดํ ์ผ์ฆ ๋ฌผ์ง ๋ฐฉ์ถ๋ง์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ ์ดํ ์ ์์ด ๋ถ์์ฉ ๋ถ๋ด์ด ํจ์ฌ ์ ๋ค. ๋ค๋ง ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ๋จ๊ณ๋ก ์ง์ ํ๋ ค๋ฉด ๊ทน๋ณตํด์ผ ํ ์ฅ๋ฒฝ์ด ์กด์ฌํ๋ค. SLC25A1์ ์ ์ ์ธํฌ์ ์ ์์ ์ธ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์๋์ง ๋์ฌ์๋ ์ค์ํ ์ญํ ์ ๋ด๋นํ๋ฏ๋ก ์ฝ๋ฌผ์ ์ ์ ํฌ์ฌ ์ ์ฌ๊ฐํ ์ ์ ๋์ฌ ๋ถ์์ฉ์ด ๋๋ฐ๋ ์ํ์ด ํฌ๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ ธํ ์ธํฌ๋ง์ ์กฐ์คํด ์ฝ๋ฌผ์ ์ก๋ฌํ๋ ํ์ ์ ๋ฌ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ์ตํฉํ๋ ๋ฑ์ ์ถ๊ฐ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๋ค๋ฐ๋ผ์ผ ์์ ์ ์ฉ์ด ๊ฐ๋ฅํ ์ ๋ง์ด๋ค.
๐ก ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ํดํ์ฑ ๋์งํ์ด๋ ๋ง์ฑ ๊ด์ ์ผ์ฒ๋ผ ๋ ธํ ์ธํฌ์ ์ผ์ฆ ๋ฌผ์ง์ด ๋ฐ๋ณ์ ์ฃผ๋ํ๋ ์งํ ์น๋ฃ์ ์ง์ ์ ์ฉํ ์ ์๋ค. ์์ธ ํ์ด๋จธ ํ์์ ๋ ์์์ ๋ ธํ๋ ๋ฏธ์ธ์๊ต์ธํฌ๊ฐ ์ ๊ฒฝ ์ผ์ฆ์ ์ผ์ผํฌ ๋, SLC25A1 ์ต์ ์ ๋ฅผ ํจ์ ํ ํ์ ๋๋ ธ ์ ์๋ฅผ ํฌ์ฌํด ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ฐ์์ ์ต์ ํ๋ ์๋๋ฆฌ์ค๊ฐ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ์๋ค. ์ด๋ฌํ ๊ธฐ์ ์ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ์ ์ถ๊ฐ ์์์ ๋ง์ ์ธ์ง ๊ธฐ๋ฅ ๊ฐํด๋ฅผ ์ง์ฐ์ํค๋ ์์์ ํํ์ผ๋ก ์ด์ด์ง๋ฆฌ๋ผ๋ ์ ๋ง์ด ๋์จ๋ค. ๋ฅ๋งํฐ์ค ๊ด์ ์ผ ํ์์ ๊ด์ ๊ฐ์ ์ฝ๋ฌผ์ ๊ตญ์ ์ฃผ์ ํ์ฌ ์ฐ๊ณจ ์ธํฌ์ ๋ ธํ์ฑ ์ผ์ฆ ๋ฌผ์ง ๋ฐฉ์ถ์ ์ฐจ๋จํ๋ ์ ๋ฐ ์น๋ฃ๋ฒ ์ค๊ณ๋ ๊ฐ๋ฅํด์ง๋ค. ์ ์ ๋ถ์์ฉ์ ์ต์ํํ๋ฉด์ ๊ณ ๋ นํ ์ฌํ์ ๋์น์ฑ ์งํ ์น๋ฃ๋ฒ์ ๊ฐ์ ํ ๋์์ผ๋ก ์ฃผ๋ชฉ๋ฐ๊ณ ์๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝํ์คํค H3 ๋ผ์ด์ 13๊ณณ์ ์ ๋ฐ ์นํํ๋ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์ด๋ช ์ ๊ฒฐ์ ์ง๋ ๋ค์ฏ ์๊ธฐ๊ฐ ๋๋ฌ๋ฌ๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ ํ์คํค ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ฒ์ญ ํ ๋ณํ(post-translational modification, PTM)์ ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์กฐ์จํ๋ ํต์ฌ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ด๋ค. ํนํ ํ์คํค H3์ ๋ผ์ด์ (lysine) ์๊ธฐ์์ ๋ฉํธํ, ์์ธํธํ ๋ฑ ๋ณํ์ด ์ผ์ด๋๋ฉฐ, ์ด๋ค์ ์กฐํฉ์ด ์ธํฌ ์ด๋ช ์ ์ข์ฐํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ํฌ์ ๋ฅ ์ธํฌ์์ ๊ฐ๋ณ ๋ผ์ด์ ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๊ท๋ช ํ๊ธฐ๋ ์ฝ์ง ์์๋ค. ํฌ์ ๋ฅ ๊ฒ๋์๋ ํ์คํค H3 ์ ์ ์๊ฐ ์์ญ ์นดํผ ์กด์ฌํด, ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ํธ์ง์ด๋ ํจ์ ์ต์ ์ ๋ง์ผ๋ก๋ ํน์ ์๊ธฐ ํ๋๋ฅผ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์กฐ์ํ ์ ์์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ผ๊ธฐ ํธ์ง(base editing)๋ ์นํ ๊ฐ๋ฅํ ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ ์ข ๋ฅ์ ์ ์ฝ์ด ์์ด ํ์คํค ์ฝ๋์ ์ฒด๊ณ์ ํด๋ ์ ๋์ ๋ก ๋จ์ ์์๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ Nature Genetics์ ๋ฐํ๋ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ์์ Daniel Price, Grigory Zemlyanskiy ๋ฑ์ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ํ๋ผ์ ํธ์ง(CRISPR prime editing)์ ํ์คํค ๋๊ท๋ชจ ์นํ์ ์ต์ ํํ ํ๋ซํผ์ ๊ตฌ์ถํ๋ค. ๋ ์์ฌ์ดํด๋ฆฐ(doxycycline) ์ ๋ํ PEmax-MLH1dn ์์คํ ์ ๋ง์ฐ์ค ๋ฐฐ์์ค๊ธฐ์ธํฌ(mESC)์ ๋์ ํด ๋ฏธ์ค๋งค์น ๋ณต๊ตฌ ์ต์ ์ ํ๋ผ์ ํธ์ง์ ๋์์ ์ ์ดํ๋ TPMB ์ธํฌ์ฃผ๊ฐ ํต์ฌ์ด๋ค. ์ด ์์คํ ์ผ๋ก H3 ๋ผ์ด์ 13๊ณณ์ ๊ฐ๊ฐ ์๋ฅด๊ธฐ๋(KโR)์ผ๋ก ์นํํ๋ฉฐ ์๊ธฐ๋ณ ํ์์ฑ์ ํ๊ฐํ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ธํฌ์ ๋ฐ์์ ๊ทน๋ช ํ๊ฒ ๊ฐ๋ ธ๋ค. H3K4, H3K9, H3K14, H3K18, H3K79 ๋ค์ฏ ์๊ธฐ๋ ๊ฐํ ์์ฑ ์ ํ์ ๋ฐ์๋ค. H3K4R์ 36๊ฐ ํด๋ก ์ค ๋จ 2๊ฐ๋ง 11~12% ํธ์ง๋ฅ ์ ๋๋ฌํ๊ณ , H3K18R์ 50%๋ฅผ ๋์ง ๋ชปํ๋ค. ๋ฐ๋ฉด H3K23, H3K36, H3K37, H3K64, H3K115, H3K122์์๋ 100% ํธ์ง ํด๋ก ์ ํ๋ณดํ ์ ์์ด ์ธํฌ ์ฆ์์ ํ์์ ์ด์ง ์์์ด ๋๋ฌ๋ฌ๋ค. ์กฐํฉ ์นํ ์คํ๋ ์ฃผ๋ชฉํ ๋งํ๋ค. ๋จ๋ ์ผ๋ก๋ ์ํฅ์ด ๋ฏธ๋ฏธํ๋ H3K27R๊ณผ H3K36R์ ๋์์ ๋์ ํ๋ฉด ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์ฝ๋ก๋ ํ์ฑ ๋ฅ๋ ฅ์ด ํ์ ํ ์ ํ๋๋ค. RNA ์ํ์ฑ์์ ์ด ์ด์ค ๋์ฐ๋ณ์ด์ฒด๋ ๋ค๋ฅ์ฑ ์ธ์(Klf4, Chd4 ๋ฑ) ๋ฐํ์ด ๊ฐ์ํ๊ณ ๋ถํ ์ ๋ ์ธ์(Fgfr2, Dkk ๋ฑ)๊ฐ ์์นํ๋ ์ํผ์คํ์์ค ํจํด์ ๋ํ๋๋ค. ๋ ๋ค๋ฅธ ๋ฐ๊ฒฌ์ ํ์คํค ๋ณ์ด์ฒด ๋ณด์ ๊ธฐ์ ์ด๋ค. ์ ์ H3์์ K18์ ์นํํ๋ฉด ์ธํฌ๊ฐ H3.3 ๋ฐํ์ ๋์ฌ ๋ณด์ํ์ง๋ง, H3.3K18R๊น์ง ๋์ ๋์ ํ๋ฉด ์ด ๋ณด์ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ์ฐจ๋จ๋๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ํฌ์ ๋ฅ ์ธํฌ์์ ํ์คํค H3 ๋ผ์ด์ ์ ๊ธฐ๋ฅ ์ง๋๋ฅผ ์ฒด๊ณ์ ์ผ๋ก ์์ฑํ ์ฒซ ์ฌ๋ก๋ค. ํจ๋ชจ์ ์ดํ๋ฆฌ์์ ์๋ ค์ง H3K4, H3K9์ ํ์์ฑ์ด ํฌ์ ๋ฅ๊น์ง ๋ณด์กด๋จ์ ์ง์ ํ์ธํ๊ณ , H3K18์ ์ดํ๋ฆฌ์์ ์๋ผ๋ ์นํ์ด ํ์ฉ๋์ง๋ง ํฌ์ ๋ฅ์์๋ ํ์๋ผ๋ ์ข ํน์ด์ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๋ฐํ๋ค. ์ฝ 12,000๊ฑด์ ์ข ์ ์ํ ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, ํ์ ์๊ธฐ ์๋น์(H3K4, H3K14, H3K18, H3K27, H3K36)์์ ์ ๋๋ผ์ด๋ฒ ๋์ฐ๋ณ์ด๊ฐ ๋ณด๊ณ ๋ผ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์กฐ์ ์คํจ์ ์ข ์ ๋ฐ์ ์ฌ์ด์ ์ง์ ์ ์ฐ๊ฒฐ ๊ณ ๋ฆฌ๋ฅผ ๋ท๋ฐ์นจํ๋ค. ํํธ ํ๋ผ์ ํธ์ง ๊ณผ์ ์์ ํ์คํค ์ ์ ์ ํด๋ฌ์คํฐ 1์ ์นดํผ์ ์์ค์ด 4~34% ๋น๋๋ก ๊ด์ฐฐ๋๊ณ , ์ผ๋ถ ํด๋ก ์์ 20~35kb ๊ท๋ชจ์ ๊ฒฐ์ค๋ ๊ฒ์ถ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ ์ ํ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ผ๋ก ๊ต๋ ์๋ ํด๋ก ์ ์ ๋ณํ ์ ์๋ค๊ณ ์ ์ํ์ผ๋, ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํ์์๋ ์ง์์ ์ธ ๋ชจ๋ํฐ๋ง์ด ํ์ํ๋ค. ์ด ํ๋ซํผ์ ๋ค๋ฅธ ํ์คํค ๋ณ์ด์ฒด, ์ ๋นํดํด, rRNA ๋ฑ ๋ฐ๋ณต ์์ด ์์๋ก ํ์ฅ ๊ฐ๋ฅํด ํฌ์ ๋ฅ ํ์ฑ์ ์ ํ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ฒ์ฉ ๋๊ตฌ๊ฐ ๋ ์ ๋ง์ด๋ค.
๐ก ์ด ํ๋ซํผ์ ํญ์์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ฆ๊ฐ์ ์ธ ํจ์๋ฅผ ์ง๋๋ค. H3K27๊ณผ H3K36์ ์กฐํฉ ์นํ์ด ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์๊ธฐ๋ณต์ ๋ฅผ ์ต์ ํ๋ค๋ ๊ฒฐ๊ณผ๋ EZH2 ์ต์ ์ ์ H3K36 ๋ฉํธ์ ๋ฌํจ์ ์ต์ ์ ๋ฅผ ๋ณ์ฉํ๋ ์ ๋ต์ ๊ณผํ์ ๊ทผ๊ฑฐ๊ฐ ๋๋ค. ์ค์ ๋ก ์ด๋ฒ์ ํ์๋ก ํ์ธ๋ ์๊ธฐ๋ค์ด ์ ๋๋ผ์ด๋ฒ ๋์ฐ๋ณ์ด ๋น๋๊ฐ ๋์ ์์น์ ๊ฒน์น๋ฏ๋ก, ์จ์ฝํ์คํค(oncohistone) ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ํ์ ์ผ๋ก ์ผ๋ ์ ๋ฐ ์ํ ์ ๊ทผ์ ์ ํจํ ๊ธฐ๋ฅ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ค. ์์ ์ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ํ์ฉ๋๊ฐ ๋๋ค. ์ฝ๋ฌผ ํ๋ณด์ ํ์ ๊ฒ์ฆ ๋จ๊ณ์์ TPMB ์ธํฌ์ฃผ๋ฅผ ์ด์ฉํ๋ฉด, ํน์ ํ์คํค ๋ณํ์ ์์ค์ด ์ธํฌ ํํํ์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ์์ฃผ ๋ด์ ์ฒด๊ณ์ ์ผ๋ก ํ๊ฐํ ์ ์๋ค. ํ์ฑ์ ์ ํ ์ฝ๋ฌผ์ ํ์ ์ ํ์ฑ์ ์ฌ์ ์ ๊ฒ์ฆํ๋ ๋๊ตฌ๋ก์ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์ด๊ธฐ ๋จ๊ณ์ ์คํจ์จ์ ๋ฎ์ถ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์๋ค.
NEJM๐ค AI ์์ฝ๋ ์ฅ๋ฒฝ ๋์ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ธํฌ์ 'ํจ์ ๋๋'์ด ๋ฐฑ์ง์ด์์์ฆ ๋์ธํฌ๋ฅผ ๊ตฌํ๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ด์ผ์ฑ ๋ฐฑ์ง์ด์์์ฆ(Metachromatic Leukodystrophy, MLD)์ ๋ฆฌ์์ข(lysosome) ํจ์์ธ ์๋ฆด์คํํ์ A(Arylsulfatase A, ARSA)๋ฅผ ์ํธํํ๋ ์ ์ ์์ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ก ๋ฐ์ํ๋ ํฌ๊ท ์ ์ ์งํ์ด๋ค. ํจ์ ๊ฒฐํ์ผ๋ก ๋์ฌ๋์ง ๋ชปํ ์คํํ์ด๋(sulfatide)๊ฐ ๋ ๋ฐฑ์ง์ ์ถ์ ๋๋ฉด ์ ๊ฒฝ์ธํฌ๋ฅผ ๋ณดํธํ๋ ์์ด(myelin)๊ฐ ์์ํ ํ๊ดด๋๋ค. ๋ฐฑ์ง์ ํ์์ดํ(demyelination)๊ฐ ์ ๋ฐ๋จ์ ๋ฐ๋ผ ํ์๋ ์ด๋ ๋ฅ๋ ฅ๊ณผ ์ธ์ง ๊ธฐ๋ฅ์ ์์คํด ๊ฒฐ๊ตญ ์กฐ๊ธฐ ์ฌ๋ง์ ์ด๋ฅด๋ ๋น๊ทน์ ๊ฒช์ด์๋ค. ์ด ์น๋ช ์ ์ธ ํ๋ฆ์ ๋ง๊ธฐ ์ํด ํ์์ ์๊ฐ ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ๋ฅผ ์ฑ์ทจํ๊ณ ๋ ํฐ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ(Lentiviral vector)๋ก ์ ์ ARSA ์ ์ ์๋ฅผ ์ฃผ์ ํด ๋ค์ ์ด์ํ๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ๋ฒ์ด ๋์ ๋๊ธฐ์ ์ด๋ฅธ๋ค. ์ด ์น๋ฃ๋ ์์์์ ํ์์ ์ ๊ฒฝ ํดํ์ ๋ฉ์ถ๊ณ ์ธ์ง ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ณด์กดํ๋ ์ฐ์ํ ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ์ ์ฆํด๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด์๋ ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ๊ฐ ๋ํ๊ด์ฅ๋ฒฝ(Blood-Brain Barrier, BBB)์ ํต๊ณผํ ํ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ด ๋์ง ์์ ์ฃผ๋ณ ๋์ธํฌ๊น์ง ์ด๋ป๊ฒ ์ด๋ ค๋ด๋์ง๋ ์ค๋ซ๋์ ๋ฒ ์ผ์ ๊ฐ๋ ค์ ธ ์๋ ์์ญ์ด๋ค. ๋ง์ฐ์ค ์คํ์์๋ ์น๋ฃ ์ธํฌ๊ฐ ๋ ์ ๋ฏธ์ธ์๊ต์ธํฌ(microglia)๋ก ๋ถํํด ํจ์๋ฅผ ๋ถ๋นํ๊ณ ์ธ์ ์ธํฌ๊ฐ ์ด๋ฅผ ํก์ํ๋ ๊ธฐ์ ์ด ๊ด์ฐฐ๋์ผ๋, ์ค์ ํ์์ ๋์์๋ ์ด๊ฒ์ด ๋๊ท๋ชจ๋ก ์๋ํ๋์ง๋ ์ง์ ๊ท๋ช ๋ ์ ์ด ์์๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ดํ๋ฆฌ์ ์ฐ ๋ผํ์๋ ํ ๋ ํค ์ ์ ์ ์น๋ฃ ์ฐ๊ตฌ์(San Raffaele Telethon Institute for Gene Therapy, SR-Tiget)์ ๋ฐ์ค์ฝ ๋ฉ๋ค๊ธฐ๋(Vasco Meneghini) ๋ฐ์ฌ ์ฐ๊ตฌํ์ ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ ์ ์ ์ ์น๋ฃ(Hematopoietic Stem Cell Gene Therapy, HSC-GT)๋ฅผ ๋ฐ์ ํ์๋ค์ ์กฐ์ง์ ์ ๋ฐ ๋ถ์ํด ๊ต์ฐจ ๊ต์ (Cross-correction) ํ์์ ๋ง์นจ๋ด ๊ท๋ช ํ๋ค. ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, ํ์์ ๋ ์์ผ๋ก ์นจํฌํ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ธํฌ๋ค์ ๋ ์์ฃผ ๊ณจ์๊ณ ์ธํฌ์ธ ๋ฏธ์ธ์๊ต์ธํฌ์ ์ ์ฌํ ์ธํฌ๊ตฐ์ผ๋ก ์์ ๋๊ฒ ๋ถํํ๋ ๋ชจ์ต์ ๋ณด์๋ค. ์ด ์ธํฌ๋ค์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ๋ก ํ์ฌ๋ ์ ์ ARSA ์ ์ ์๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ ์์น๋ณด๋ค ์์ญ ๋ฐฐ ๋์ ๋๋์ ํจ์๋ฅผ ์์ฐํ์ฌ ์ธํฌ ์ธ๋ถ๋ก ๋์์์ด ๋ด๋ณด๋๋ค. ๋๋๊ฒ๋ ์ด๋ ๊ฒ ๋ฐฉ์ถ๋ ARSA ํจ์๋ ํจ์๊ฐ ๊ฒฐํ๋์ด ์์๋๋ ์ด์ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ์ ๋ฐฑ์ง ์ฌ์์ ํต์ฌ์ธ ํฌ๋๊ธฐ๊ต์ธํฌ๋ก ๋งํ์์ด ํ๋ฌ ๋ค์ด๊ฐ๋ค. ์ด ๊ณผ์ ์ ์ํ ์ธํฌ ํ๋ฉด์ ๋ง๋ ธ์ค 6-์ธ์ฐ ์์ฉ์ฒด(Mannose 6-Phosphate Receptor, M6PR)๊ฐ ๋ถ๋น๋ ํจ์๋ฅผ ํฌ์ฐฉํด ์ธํฌ ๋ด๋ถ๋ก ๋์ด๋ค์ด๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์ผ์ด๋๋ค. ์ ์ ๋ ํจ์๋ ๋ฐฑ์ง ์์์ ์ฃผ๋ฒ์ธ ์คํํ์ด๋๋ฅผ ๋ฆฌ์์ข ๋ด๋ถ์์ ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ์ฒญ์ํ๊ณ , ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ํ์์ ๋์ฒ์์ก ๋ด ํจ์ ํ์ฑ ์์น๋ ์น๋ฃ ํ ์ ์์ธ ์์ค์ผ๋ก ์์ ํ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๋จ ๋ช ํผ์ผํธ์ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ธํฌ๊ฐ ์์ฐฉ๋๋ ๊ฒ๋ง์ผ๋ก๋ ์ฃผ๋ณ ๋ฏธ๊ต์ ๋์ธํฌ์ ๋์ฌ ์ด์์ ์์ ํ ๋ฐ๋ก์ก์ ์ ์์์ ์ค์ ์์ ๋ฐ์ดํฐ๋ก ์ ์ฆํ๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ HSC-GT๊ฐ ๋จ์ผ ์ธํฌ ์์ค์ ์น๋ฃ๋ฅผ ๋์ด, ์ธํฌ ๊ฐ ์ํธ์์ฉ์ผ๋ก ์กฐ์ง ์ ์ฒด๋ฅผ ํ๋ณต์ํค๋ ๋ถ์์ํ์ ์ํ๊ณ๋ฅผ ์กฐ์ฑํจ์ ์ ์ฆํ๋ค. ์ด๋ ์น๋ฃ ์ ์ ์๊ฐ ์ ๋ฌ๋์ง ์์ ๋๋ค์์ ๋์ธํฌ๊น์ง ํจ์ ๊ฒฐํ์์ ๊ตฌ์ถํ ์ ์๋ค๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์๋ฌผํ์ ๊ทผ๊ฑฐ๋ก ํตํ๋ค. ๋์ ๋ ํนํ ๋ฉด์ญ ํ๊ฒฝ์ ์ด์ฉํด ๋ฏธ์ธ์๊ต์ธํฌ๋ฅผ ์ฝ๋ฌผ ์ ๋ฌ์ ๊ฑฐ์ ์ผ๋ก ์ผ๋ ์ ์ ํ ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ด ํ๋ฆฝ๋ ๊ฒ์ด๋ค. ๋จ ํ ๋ฒ์ ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ ์ด์๋ง ์ํํด๋ ๋ ๋ด๋ถ์ ํ์ ์ง์๋๋ ์์ฒด ํจ์ ๊ณต์ฅ๋ง์ ๊ตฌ์ถํ ์ ์๋ค๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ ์ํ๋ค. ๋ค๋ง ๋์ ์ฌ๋ฌ ๋ถ์์์ ์ด ๊ต์ฐจ ๊ต์ ์ด ์ผ์ด๋๋์ง๋ ์์ง ๋ถํฌ๋ช ํ ์ํ๋ค. ๋๋ ํผ์ง์ด๋ ๊น์ ๋ฐฑ์ง ์์ญ์ ๋ฐ๋ผ ์น๋ฃ ์ธํฌ์ ์นจํฌ ๊น์ด์ ํจ์ ์ ๋ฌ์จ์ ์ผ๋ถ ํธ์ฐจ๊ฐ ๋ฐ์ํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ๋ ์ ๊ธฐ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ ์ญ์ ํจ์ ์ ๋ฌ ๋คํธ์ํฌ์ ํจ์จ์ ๋์ฑ ๋์ด๊ธฐ ์ํด ์ด๊ธฐ ์ธํฌ ์์ฐฉ๋ฅ ์ ํฅ์์ํค๋ ์ฐ๊ตฌ์ ์ง์คํ๊ณ ์๋ค.
๐ก ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ ์ ๋ฐ์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋ ์ฌ๋ฌ ์ ์ ์ฑ ์ ๊ฒฝ ํดํ ์งํ ์น๋ฃ์ ์ค๊ณ์ ์๋ก์ด ํ์ค์ ์ ๊ณตํ ์ ๋ง์ด๋ค. ํํ ํด๋ณ์ด๋ ๋ค๋ฅธ ๋ฆฌ์์ข ์ถ์ ์ฆ์ฒ๋ผ ๋์ ๋ ์์ญ์ ์์์ ๋๋ฐํ๋ ์งํ๋ค์ ๊ฒฝ์ฐ, ๊ฐ๋ณ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ๋ง๋ค ์น๋ฃ ์ ์ ์๋ฅผ ์ง์ ์ฃผ์ ํ๋ ๊ธฐ์กด ๋ฐฉ์์ ํ๊ณ๊ฐ ๋ช ํํ๋ค. ๋์์ผ๋ก HSC-GT๋ฅผ ํ์ฉํด BBB๋ฅผ ์์ฝ๊ฒ ํต๊ณผํ๋ ๊ณจ์๊ณ ์ธํฌ๋ฅผ ์น๋ฃ ๋ฌผ์ง ๋ถ๋น ๊ธฐ์ง๋ก ๊ฐ์กฐํ๋ค๋ฉด, ๋ ์ ์ญ์ ์น๋ฃ ๋ฌผ์ง์ ์ดํฌํ๋ ์์ ํ ์ ๋ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ํ๋ณดํ๊ฒ ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์ ์ ์์ ํ์ฅ์์ ๋ฐฑ์ง์ด์์์ฆ ์น๋ฃ์ ์ ๊ทน์ด๊ธฐ ์ง๋จ ๋ฐ ์ ์ํ ํฌ์ฌ๊ฐ ์ง๋๋ ์ค์์ฑ์ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ท๋ฐ์นจํ๋ค. ์์ด ์์์ด ์ฌํํ๊ธฐ ์ ์ธ ๋ฌด์ฆ์ ๋จ๊ณ์ ์ด์์ ์งํํด์ผ ๊ต์ฐจ ๊ต์ ์ผ๋ก ์์ด๋ฅผ ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ์ฌ์ํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ๋์๊ฐ ๋ฐ์ด์ค ๊ธฐ์ ๋ค์ ๋ง๋ ธ์ค 6-์ธ์ฐ ์์ฉ์ฒด์ ๋ํ ๊ฒฐํฉ๋ ฅ์ ์ธ์์ ์ผ๋ก ๊ฐํํ ๊ฐ๋ํ ARSA ํจ์๋ฅผ ์ค๊ณํจ์ผ๋ก์จ ์ฐจ์ธ๋ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์๋๋ฅผ ๋ผ ์ ์๋ค.
PNAS๐ค AI ์์ฝ40๋ ๊ณ ์ฐฉ๋ 600๋ง ์ข ํฉ์ ๊นผ๋คโฆDNA ๋ฐ์ฝ๋๋ก ๋ฐํ ์ง๊ตฌ ๊ณค์ถฉ ์ต์ 1400๋ง ์ข
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ง๊ตฌ ์ํ๊ณ๋ฅผ ์ ์งํ๋ ํต์ฌ ์ถ์ด์ ๋๋ฌผ๊ณ์์ ๊ฐ์ฅ ํฐ ๋น์ค์ ์ฐจ์งํ๋ ๊ณค์ถฉ์ ์ ์ฒด ์ข ์๋ ์ค๋ซ๋์ ๋ฒ ์ผ์ ์ธ์ฌ ์์๋ค. ์ง๋ 40์ฌ ๋ ๋์ ํ๊ณ๊ฐ ์ ์งํด ์จ ์ง๊ตฌ ๊ณค์ถฉ ์์ ํ์ค์ ๊ธฐ์ค์ ์ฝ 600๋ง ์ข ์ด๋ค. ํด๋น ์์น๋ 1980๋ ๋ ์ด๋๋ฆผ ๋๋ฌด์์ ๊ณค์ถฉ์ ์ฑ์งํด ์ ์ถํ ์ด๊ธฐ ์ฐ๊ตฌ์์ ๋น๋กฏ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ธฐ์กด ์์ธก ๋ฐฉ์์ ํ๊ณ๊ฐ ๋ช ํํ๋ค. ๋์ผ๋ก ํํ๋ฅผ ๋ถ๋ฅํ๋ ์ ํต์ ์ธ ๋ฐฉ์์ผ๋ก๋ ์ธํ์ด ํก์ฌํ์ง๋ง ์ ์ ์ ์ผ๋ก ๋ค๋ฅธ ์๋ฐ์ข (cryptic species)์ ๊ตฌ๋ณํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ํ์ด๋ค. ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์๊ฐ๊ณผ ์ธ๋ ฅ ๋ถ์กฑ์ผ๋ก ์ ๋ฐํ ๊ณ์ฐ ์ญ์ ํ๊ณ๊ฐ ์์๋ค. ๊ธฐํ๋ณํ์ ์์์ง ํ๊ดด๋ก ์๋ฌผ์ข ์์ค ์๋๊ฐ ๋นจ๋ผ์ง๋ ์ง๊ธ, ์ํ๊ณ ๊ธฐ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํ๋ณดํ๋ ์์ ์ด ์ด๋ ๋๋ณด๋ค ์๊ธํ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ๋ฏธ๊ตญ ๊ตญ๋ฆฝ๊ณผํ์ํ๋ณด(PNAS)์ ๋ฐํ๋ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ฝ์คํ๋ฆฌ์นด์ ๊ณผ๋์นด์คํ ๋ณด์กด์ง์ญ(ACG, รrea de Conservaciรณn Guanacaste)์์ ์ถ์ ๋ ๋ฐฉ๋ํ ์ํ ๋ฐ์ดํฐ๋ก ์ถ๋ฐํ๋ค. ๋ก๋ฒํธ ์ฝ์ฐ(Robert K. Colwell) ์ฝ๋คํฐ์ปท๋ ๋ช ์๊ต์์ ๋ผ์ฐ๋ผ ๊ตฌ์ฆ๋ง(Laura Melissa Guzman) ๋จ๊ฐ์ฃผ๋ ๊ต์, ๋ํฌ ์คํ์ธ์ผ(Dirk Steinke) ๊ฒํ๋ ๊ต์ ๊ณต๋ ์ฐ๊ตฌํ์ 40๋ ๋๊ฒ ์กฐ์ฌ๋ ACG์ ๊ณค์ถฉ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ณด๋ฅผ ๋ถ์ ๋์์ผ๋ก ์ผ์๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ด ํ์ฉํ ํ๋ณธ์ 160๋ง ๊ฐ๊ฐ ๋๋๋ค. ํด๋น ํ๋ณธ์ ์ ์ ์ ๋ถ์(DNA barcoding) ์ ๋ณด์ธ ์ํ ํฌ๋กฌ c ์ฐํํจ์ ์๋ธ์ ๋ I(COI) ์์ญ์ ๋ถ์ํด ์ด 5๋ง 3,945์ข ์ ์ ์ ์ ๋ถ๋ฅ๊ตฐ์ ์ ๋ณํ๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ฐฉ๋ํ ์ํ๋ง์กฐ์ฐจ ์ ์ฒด ๊ณค์ถฉ์ ์ผ๋ถ๋ง ํฌ์ฐฉํ๋ค๋ ์ ์ ์ฃผ๋ชฉํด ๋ฏธํ์ธ ์ข ๋น์จ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ํ์ ๋ชจ๋ธ์ ๊ณ ์ํ๋ค. ๋ถ์ ๊ณผ์ ์์ ์ํํ์ ์งํ๋ก ํ์ฉ๋ ๋ถ๋ฅ๊ตฐ์ ๊ธฐ์๋ฒ์ ์ผ์ข ์ธ ๋ง์ดํฌ๋ก๊ฐ์คํธ๋ฆฌ๋์(Microgastrinae) ์๊ณผ๋ค. ํด๋น ๊ธฐ์๋ฒ์ ํน์ ๋๋น๋ ๋๋ฐฉ ์ ๋ฒ๋ ์๋ง ์์ ๋ณ๋ ๊ทน๋์ ๊ธฐ์ ์ ๋ฌธ์ฑ์ ์ง๋ ๊ณค์ถฉ ๋ค์์ฑ์ ๋๋ณํ๊ธฐ์ ์ ํฉํ๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์กฐ์ฌ ์ง์ญ์ ์ค์น๋ 15๊ฐ์ ๋ง๋ ์ด์ฆ ํธ๋ฉ(Malaise trap, ํ ํธํ ๊ณค์ถฉ ์ฑ์ง ์ฅ์น)์ผ๋ก ํ๋ณดํ ๊ธฐ์๋ฒ ์ข ์์ ์ค์ ACG ์ ์ฒด์ ์์ํ๋ ๊ธฐ์๋ฒ ์ข ์์ ๋น์จ์ ๋น๊ตํ๋ค. ์ด๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ํธ๋ฉ์ ์กํ์ง ์์ ๋ฏธ๋ฐ๊ฒฌ ์ข ์ ํฌํจํ '๊ณผ์ ํฌ์ฐฉ ๋น์จ(undersampling ratio)'์ด ์ฝ 2.4๋ฐฐ์ ๋ฌํ๋ค๋ ๊ณ์ฐ์ ์ ์ถํด ๋๋ค. ํด๋น ๋น์จ์ ACG ์ ์ฒด ๊ณค์ถฉ๊ตฐ์ผ๋ก ํ์ฅํ ๋ค, ์ ์ธ๊ณ ์๋ฌผ ๋ถํฌ ๋ฐ ์ฐ๋ฆผ ๋ฉด์ ๋๋น ๊ณค์ถฉ ๋ค์์ฑ์ ์๊ด๊ด๊ณ๋ฅผ ๋์ ํด ์ง๊ตฌ ์ ์ฒด ๊ณค์ถฉ ์๋ฅผ ์ญ์ฐํ๋ค. ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ง๊ตฌ์์ ์์ํ๋ ๊ณค์ถฉ์ ์ต์ 1,400๋ง ์ข ์์ ์ต๋ 2,000๋ง ์ข ์ ์ด๋ฅด๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์ถ์ ๋๋ค. ๊ธฐ์กด ํ๊ณ ํฉ์์ธ 600๋ง ์ข ๋ณด๋ค 2~3๋ฐฐ ๋ง์ ๊ท๋ชจ๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ง๊ตฌ ๊ณค์ถฉ์ด ์ต์ 1,400๋ง ์ข ์ ๋ฌํ๋ค๋ ์ฌ์ค์ ํ์ฌ ์ธ๋ฅ๊ฐ ์ด๋ฆ์ ๋ถ์ธ ๊ณค์ถฉ์ด ์ ์ฒด์ 10% ๋ฏธ๋ง์ ๋ถ๊ณผํจ์ ์๋ฏธํ๋ค. ์ง๊ธ๊น์ง ๊ณต์ ๊ธฐ์ฌ๋ ๊ณค์ถฉ์ ์ฝ 100๋ง ์ข ์์ค์ ๋จธ๋ฌผ๋ฌ ์๋ค. ๋๋จธ์ง 90% ์ด์์ ์๋ช ์ฒด๊ฐ ํ๊ณ์ ๋ฑ๋ก๋๊ธฐ๋ ์ ์ ๊ธฐํ๋ณํ์ ๊ฐ๋ฐ๋ก ์ฌ๋ผ์ง ์๊ธฐ์ ์ฒํ ์ ์ด๋ค. ์ฐ๊ตฌ๋ ์๋ฌผ ๋ค์์ฑ ์์ค์ ์ค์ ๊ท๋ชจ๋ฅผ ํ์ ํ๋ ๋ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ๊ธฐ์ค์ ์ ์ ์ํ๋ค๋ ์ ์์ ๊ฐ์น๊ฐ ๋๋ค. ๋ค๋ง ์ฐ๊ตฌ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ณ๋ ์กด์ฌํ๋ค. ์ฝ์คํ๋ฆฌ์นด ์ด๋๋ฆผ์ด๋ผ๋ ํน์ ์ง์ญ์ ๋ฐ์ดํฐ์ ๊ธฐ์๋ฒ์ด๋ผ๋ ๋จ์ผ ๋ถ๋ฅ๊ตฐ์ ๊ณผ์ ํฌ์ฐฉ ๋น์จ์ ์ ์ธ๊ณ๋ก ํฌ์ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ๊ฑด์กฐ ์ง๋๋ ์จ๋ ์ง๋ฐฉ์ฒ๋ผ ์ํ์ ํ๊ฒฝ์ด ๋ค๋ฅธ ์ง์ญ์์๋ ๊ธฐ์๋ฒ์ ๋ค์์ฑ ๋น์ค์ด๋ ๋ฏธ๋ฐ๊ฒฌ ์ข ๋น์จ์ด ๋ค๋ฅด๊ฒ ๋ํ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์๋ค. ์ ์ง๊ตฌ์ ์ธ ์ ๋ขฐ๋๋ฅผ ํ๋ณดํ๋ ค๋ฉด ๋๋ฅ๋ณ ํต์ฌ ์ํ๊ณ์์์ ์ถ๊ฐ์ ์ธ ๊ฒ์ฆ ์์ ์ด ๋ค๋ฐ๋ผ์ผ ํ๋ค.
๐ก ์๋ฌผ ์์์ ํ์ฉํ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ๊ณผ ๋ฐ์ด์ค ์ฐ์ ๊ด์ ์์ ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ฑฐ๋ํ ๋ฏธ๊ฐ์ฒ ์ํ ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ๋น๊ฒฌ๋๋ค. ๊ณค์ถฉ์ ํญ๊ท ํฉํ์ด๋(AMP)๋ ์ฒ์ฐ ๋ ์์ฒ๋ผ ์ธ๋ฅ๊ฐ ํํ์ ์ผ๋ก ํฉ์ฑํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ๋ฌผ์ง์ ์์ฑํ๋ ์๋ฆฌํ์ฑ ๋ฌผ์ง์ ๋ณด๊ณ ๋ค. ํนํ ๋ถ์ ํ๋ณธ์ด ๋ ๊ธฐ์๋ฒ์ ์์ฃผ์ ๋ฉด์ญ๊ณ๋ฅผ ์กฐ์ ํ๋ ํน์ด ๋ฌผ์ง์ ์ง๋๊ณ ์์ด ์ฝํ์ ๊ฐ์น๊ฐ ๋งค์ฐ ๋๋ค๋ ํ๊ฐ๋ฅผ ๋ฐ๋๋ค. ์ง๊ตฌ ๊ณค์ถฉ ์๊ฐ ๊ธฐ์กด ์์ธก์ 3๋ฐฐ์ ๋ฌํ๋ค๋ ์ฌ์ค์ ์๋ฌผํ์ ํ์ฑ ๋ฌผ์ง์ ๋ฐ๊ตดํ ์ ์๋ ์ฒ์ฐ ํํฉ๋ฌผ ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ๊ฐ ๋ํญ ํ์ฅ๋จ์ ๋ปํ๋ค. ์ ์ ์ ์ ๋ณด ๋ถ์ ๊ธฐ์ ์ ์นํ๊ฒฝ ๋ฐฉ์ ์ ์ ๋ ์ ์ฝ ํ๋ณด๋ฌผ์ง ํ์์ ์ ๋ชฉํ๋ฉด ์๋ฌผ ์์ ์ฃผ๊ถ์ ์ ์ ํ๊ณ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐ์ด์ค ์์ฒ๊ธฐ์ ์ ํ๋ณดํ๋ ์ค์ง์ ์ธ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ์ด๋ฆด ์ ์๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝ์ ๋ฐฉ์์ ์ผ์์ฒด ๋ณ๋ ์ ์ํ ์ด๋๋ ํต์ฌ ์ ์ ์ ๋ฐ๊ฒฌ, ์จ์ ํ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ด ๊ธฐ๋ฅ ๋ฐํ์ ์ด์
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ ์ธํฌ ์ ์ ์ฒด๋ ๊ณ ์ ์ ๋ถ์์ ์ฑ์ ๋ค๋ค. ์ธํฌ ๋ถ์ด ๊ณผ์ ์์ ์ ์ ์ ๋ถ์์ ๋ณต์ ๋ ๋ถ๋ฐฐ ์คํจ๊ฐ ์ผ์ด๋๋ฉฐ ์ผ์์ฒด ์ ์ฒด, ํน์ ์ผ๋ถ ํ์ด ์ ์ค๋๋ ํ์์ด ๋น๋ฒํ๊ฒ ๋ฐ์ํ๊ณค ํ๋ค. ํ๊ณ์์๋ ์ด์ฒ๋ผ ์ธํฌ ๋ด ์ผ์์ฒด ์๊ฐ ์ ์ ๋ฒ์๋ฅผ ๋ฒ์ด๋ ์ํ๋ฅผ ์ด์์ฑ(Aneuploidy)์ด๋ผ ์ ์ํด ์๋ค. ์ข ์ ์ ์ ํ ๋ถ์ผ์์ ์ด์์ฑ์ ์ ๋ฐฉ์์ ๋น๋กฏํ ์ฌ๋ฌ ๊ณ ํ์์ ์ ์ฑํ๋ฅผ ์ค๋ช ํ๋ ๋ํ์ ์ธ ํน์ง์ผ๋ก ๊ผฝํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด์์ฑ์ด ๋ฐ์ํ๋ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ์๋๋ ฅ๊ณผ ์ด๊ฒ์ด ์ข ์ ํ์ฑ์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ์ฌ์ ํ ๋ฒ ์ผ์ ์ธ์ฌ ์๋ค. ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์๋ฒ์ผ๋ก๋ ์ผ์์ฒด ์ ๋ณํ๊ฐ ์ ์ ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ฏธ์น๋ ์ ๋ฐํ ์ํฅ์ ์ถ์ ํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ๋๋ค์ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ผ์์ฒด ์ ๋ณ๋์ด ๋๋ฐํ๋ ๋ฌด์ํ ์ ์ ์ ๋ณต์ ์ ๋ณ์ด(Copy Number Alteration, CNA)๊ฐ ๋ณตํฉ์ ์ผ๋ก ์์ฉํ์ฌ ์ข ์ ์ธํฌ์ ์งํ๋ฅผ ๋์ธ ๊ฒ์ด๋ผ ๊ฐ์ ํด ์๋ค. ์ ์ธํฌ๊ฐ ์์กดํ๊ณ ์ฑ์ฅํ๊ธฐ ์ํด ์ ์ดํ ๋ก ๊ด๋ฒ์ํ ์ ์ ์ฒด ํผ๋์ ๊ฒช์ด์ผ ํ๋๊ฐ์ ๋ํ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์๋ฌธ์ ํ๋ฆฌ์ง ์์๋ค. ํนํ ์ด์์ฑ์ ์ถ์ ๊ณผ์ ์์ ์ค์ ์ข ์ ํ์ฑ์ ์ฃผ๋ํ๋ ํต์ฌ ์ ์ ์๊ฐ ๋ฐ๋ก ์กด์ฌํ๋์ง, ๋์๊ฐ ๋จ๋ ์ผ๋ก ์ํ๋ฅผ ์ ๋ํ ์ ์๋์ง๋ฅผ ๊ท๋ช ํ๋ ๊ณผ์ ๋ ์ค๋ซ๋์ ๋ฏธํด๊ฒฐ ์ํ์๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ๊ตญ์ ํ์ ์ง ๋ค์ด์ฒ(Nature)์ ๊ฒ์ฌ๋ ์ต๊ทผ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด, ๋ฌด์ง์ํด ๋ณด์ด๋ ์ด์์ฑ ๋ณ์ด ์์์๋ ์ข ์ ํ์ฑ์ ์ค์ง์ ์ผ๋ก ์ง๋ฐฐํ๋ ํต์ฌ ์ ์ ๋ฐ ์ ์ ์๊ฐ ๋ฐ๋ก ์กด์ฌํจ์ด ๋๋ฌ๋ฌ๋ค. ์คํ์ ์ ๋ฐฉ์ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ๋ฐํ์ผ๋ก ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ ์ฑ์ ์ถ์ ๊ด์ฐฐํ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์ค๊ณ๋๋ค. ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ ์ฑ์ด ๋์ ์ธํฌ๊ฐ ์ข ์์ผ๋ก ์งํํ๋ ๊ณผ์ ์์ ํน์ด์ ์ผ๋ก ํ์ฑํ๋๋ ํต์ฌ ์ ์ ์๋ ๋จ 1~2๊ฐ์ ๋ถ๊ณผํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ์ ๋๋ค. ํด๋น ํต์ฌ ์ ์ ์๋ค์ด ์ถฉ๋ถํ ํ์ฑํ๋ ๊ฒฝ์ฐ, ์์ธํฌ๋ ๋๋ ์ถ๊ฐ์ ์ธ ์ด์์ฑ์ ์ถ์ ํ์ง ์๊ณ ๋ ์ข ์์ ํ์ฑํ๋ค. ์ฆ, ์์ธํฌ๊ฐ ์ ์ฑ ํํํ์ ํ๋ํ๊ธฐ ์ํด ๊ฒช์ด์ผ ํ๋ ๋ณต์กํ ์ผ์์ฒด ๊ตฌ์กฐ ๋ณ์ด์ ๋์ ํ์์ฑ์ ์ฐํ(Bypass)ํ ์ ์๋ ๋์์ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ๋ฐ๊ฒฌ๋ ์ ์ด๋ค. ์ด๋ ์ด์์ฑ์ด ์ ์ ๋ฐ์ ์ง์ ์ ์์ธ์ด๋ผ๊ธฐ๋ณด๋ค, ์ต์ ์ ์์กด ๊ธฐ๋ฅ์ ์ง๋ ์์์ ์ ์ ๋ฐ ์ ์ ์๋ฅผ ์ ํํ๊ธฐ ์ํ ์ผ์ข ์ ์ ์ ์ฒด์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์๋จ์์ ๋ณด์ฌ์ค๋ค. ์ข ์ ํ์ฑ์ ์ ๋ํ๋ ค๋ฉด ์ข ์ ์ฃผ๋ณ์ '์จ์ ํ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(Intact Microenvironment)'์ด ์กด์ฌํด์ผ ๊ธฐ๋ฅ์ด ๋ํ๋๋ค๋ ์ ๋ ์ฃผ๋ชฉํ ๋ถ๋ถ์ด๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ด ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(Tumor Microenvironment, TME)์ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ํ๊ดดํ๊ฑฐ๋ ์ธ์์ ์ผ๋ก ๋ณํํ ํ๊ฒฝ์์ ์คํ์ ์งํํ์ ๋, ์ด ํต์ฌ ์ ์ ์๋ค์ ๋ ์์ ์ผ๋ก ์์ธํฌ์ ์ฆ์์ ์ด๋์ด๋ด์ง ๋ชปํ๋ค. ์ข ์ ์ฃผ๋ณ์ ํ๊ฒฝ๊ณผ์ ์ํธ์์ฉ์ด ์๊ฒจ์ผ ๋น๋ก์ ์ํ๊ฐ ์ด์ง๋๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด์์ฑ์ ๋ฐ๋ผ๋ณด๋ ์ ์๋ฌผํ์ ๊ด์ ์ ์์ ํ ๋ค๋ฐ๊พธ๋ ์ด์ ํ๊ฐ ๋ ์ ์๋ค. ์ ์ ์ฒด์ ๋ถ์์ ์ฑ์ ํต์ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ํผ๋ ์ํ๋ก ์น๋ถํ๋ ๊ธฐ์กด์ ์๊ฐ์์ ๋ฒ์ด๋, ์์ธํฌ๊ฐ ํน์ ํ์ ์ ์ ์๋ฅผ ์ ๋ณํ์ฌ ์ข ์์ ํ์ฑํ๋ ๊ณ ๋๋ก ์ ๋ฐํ ์งํ ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ฌ์ ์ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ด๋ฌํ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ์ ํฅํ ํญ์์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ค๊ณ๋๋ฅผ ์๋ก ๊ทธ๋ฆฌ๋ ๊ณ๊ธฐ๊ฐ ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋๋ค. ๊ฐ์ฅ ๋จผ์ ๊ธฐ๋๋๋ ๋ณํ๋ ์ ์ฝ ํ์ ๋ฌผ์ง์ ์ ๋ณ ํจ์จํ๋ค. ๋ณต์กํ๊ฒ ์ฝํ ์๋ฐฑ ๊ฐ์ ์ผ์์ฒด ๋ณ์ด๋ฅผ ๋ชจ๋ ์ฐจ๋จํ๋ ค ์ ์ฐ๋ ๋์ , ์ ์ ์ฒด ๋ณ์ด ๋ค์ ์จ์ 1~2๊ฐ์ ํต์ฌ ์ ์ ์๋ง์ ์ง์ค์ ์ผ๋ก ๊ฒจ๋ฅํ๋ ์น๋ฃ ์ ๋ต์ด ๊ฐ๋ฅํด์ง๋ค. ์ด๋ ์ฝ๋ฌผ์ ์์ฉ ๊ธฐ์ ์ ๋ช ํํ ํ๊ณ ๋ถ์์ฉ์ ์ ์๋ฏธํ๊ฒ ์ต์ ํ๋ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณ์ ์ ์๋ค. ๋ค๋ง ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ํ๋์ผ๋ฏ๋ก ์ธ๊ฐ ํ์์ ์ค์ ์ ๋ฐฉ์ ๋ฐ๋ฌ ๊ณผ์ ์์๋ ๋์ผํ ํ์์ด ์ฌํ๋๋์ง ํ์ธํ๋ ์ถ๊ฐ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์๊ตฌ๋๋ค. ์ธ๊ฐ์ ์ค์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ๋ณด๋ค ํจ์ฌ ๋ณต์กํ๋ฉฐ ๋ฉด์ญ ์ฒด๊ณ์ ๋ค์์ฑ๋ ํฌ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ข ์ ์ฃผ๋ณ ์กฐ์ง๊ณผ์ ์ํธ์์ฉ ์์์ ์ด๋ค ์ ์ ์๊ฐ ๊ตฌ์ฒด์ ์ผ๋ก ์ด๋ ํ ์ ํธ ์ ๋ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ํ์ฑํํ๋์ง ์ธ๋ถ ๊ธฐ์ ์ ๊ท๋ช ํ๋ ์ผ์ด ํฅํ ์ฃผ์ ์ฐ๊ตฌ ๊ณผ์ ๋ก ๊ผฝํ๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ ์ง๋จ ๋ฐ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ์ฐ์ ์ ์ฆ๊ฐ์ ์ธ ์ ์ฉ ์๋๋ฆฌ์ค๋ฅผ ์ ์ํ๋ค. ๊ธฐ์กด ๋๋ฐ ์ง๋จ(Companion Diagnostics, CDx) ๋ถ์ผ์์๋ ์ด์์ฑ ๊ฐ๋๊ฐ ๋์ ํ์์๊ฒ ํญ์ ํํ์๋ฒ์ ์ผ๊ด์ ์ผ๋ก ์ ์ฉํ์ผ๋, ํฅํ์๋ ์ด์์ฑ ๋ณ๋ ์ด๋ฉด์ ํน์ ํต์ฌ ์ ์ ์ ๋ฐํ ์ฌ๋ถ์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ์ํธ์์ฉ ์์ค์ ์ ๋ฐ ๋ถ์ํ๋ ์ง๋จ ํคํธ ๊ฐ๋ฐ์ด ๊ฐ๋ฅํด์ง ๊ฒ์ด๋ค. ์์ปจ๋ ํ์์ ์ ์กฐ์ง ๊ฒ์ฌ ์ ์ผ์์ฒด ๋ถํ ์ํ๋ฟ ์๋๋ผ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ์ธํฌ๋ค์ ์๋์ฑ์ ๋์ ํ๊ฐํ์ฌ ์น๋ฃ์ ๋ฐ์๋ฅ ์ ์ฌ์ ์์ธกํ๋ ๋ฐฉ์์ด๋ค. ์น๋ฃ์ ์ธก๋ฉด์์๋ ์ผ์์ฒด ๋ถ์์ ์ฑ์ ์ ๋ํ๋ ์ ์ ๊ฒฝ๋ก ์ ์ฒด๋ฅผ ์ต์ ํ๋ ค๋ ์๋ ๋์ , ๋ฐ๊ฒฌ๋ ํ์ ์ ์ ์ 1~2๊ฐ๋ง์ ํน์ด์ ์ผ๋ก ์ต์ ํ๋ ์ ๋ถ์ ํํฉ๋ฌผ์ด๋ ๋จํด๋ก ํญ์ฒด๋ฅผ ์ค๊ณํ์ฌ ์น๋ฃ ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ ์ ์๋ค.
Nature genetics๐ค AI ์์ฝํ๋ผ์ ํธ์ง์ผ๋ก ํ์คํค ์ ์ ์ ์ฅ๋ฒฝ ๋์๋ค, ํฌ์ ๋ฅ ์ผ์์ง ์กฐ์ ๋น๋ฐ ์ง๋ ๊ท๋ช
๋ฐฐ๊ฒฝ ์๋ช ์ฒด ์ค๊ณ๋์ธ ์ ์ ์ฒด(Genome)๊ฐ ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ํํ๋ ๊ณผ์ ์์ DNA๋ฅผ ๊ฐ์ธ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ ํ์คํค(Histone)์ ์ญํ ์ด ํ์์ ์ผ๋ก ์๊ตฌ๋๋ค. ์ธํฌ๋ ํ์คํค ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ฉํธํ๋ ์์ธํธํ ๊ฐ์ ๋ฒ์ญ ํ ๋ณํ(Post-translational Modification, PTM)์ ๊ฐํด ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ์ดํ๋ค. ํน์ ์ ์ ์๊ฐ ์๋ํ ์์ ๊ณผ ๊ฐ๋๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ๋ ์ผ์ข ์ ๋ถ์ ์ค์์น์ธ ์ ์ด๋ค. ํ๊ณ๋ ์ง๊ธ๊ป ํน์ PTM์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ฐํ๊ณ ์ ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ ์๊ธฐ๋ฅผ ์นํํ ๋ค ์ธํฌ ๋ณํ๋ฅผ ๋ถ์ํ๋ ๋ฐฉ์์ ์ฃผ๋ก ์ผ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ํฌ์ ๋ฅ ์ธํฌ์์ ํ์คํค ๋ถ์๋ฅผ ํธ์งํ๋ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋๊ด์ ๋ถ๋ชํ๋ค. ๋ค๋ฅธ ๋จ๋ฐฑ์ง๊ณผ ๋ฌ๋ฆฌ ํ์คํค์ ๋์ผ ์ ์ ์๊ฐ ์ ์ ์ฒด ์ฌ๋ฌ ๊ณณ์ ์์ญ ๊ฐ ๋ณต์ ๋ณธ์ผ๋ก ๋ถ์ฐํด ์กด์ฌํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ํธ์ง ๊ธฐ์ ๋ก๋ ์ด ๋ง์ ๋ณต์ ๋ณธ์ ๋์์ ๊ต์ ํ๊ธฐ๊ฐ ๋ถ๊ฐ๋ฅ์ ๊ฐ๊น์ ๋ค. ํฌ์ ๋ฅ ํ์คํค ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํจ๋ชจ๋ ์ดํ๋ฆฌ ๋ฑ ์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ๋จ์ํ ๋ชจ๋ธ ์๋ฌผ ์์ค์ ๋จธ๋ฌผ๋ ๋ ์์ธ์ด๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ ์งํ ์ฑ ํฌ์ ๋ฅ์ ์ ํ์ (Canonical) ๋ฐ ๋น์ ํ์ (Noncanonical) ํ์คํค H3 ์ ์ ์๋ฅผ ์ ๋ฐ ๊ต์ ํ๋ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ํ๋ผ์ ํธ์ง(CRISPR Prime Editing) ํ๋ซํผ์ ๊ตฌ์ถํ๋ค. ์ด ํ๋ซํผ์ ๊ฐ๋ณ ํ์คํค ์ ์ ์์ ๊ฐ์ญ์ ๋ณ์ด์ ๋ค์ค ๋ณ์ด๋ฅผ ์์ ๋กญ๊ฒ ์ ๋ํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์์ด๋ง ๋ฐ๊พธ๋ ๋์์ด ๋์กฐ๊ตฐ(Synonymous Control)์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ผ์ ๋ผ์ด์ (Lysine) ์๊ธฐ๋ฅผ ์๋ฅด๊ธฐ๋(Arginine)์ผ๋ก ์นํํ๋ฉฐ ์คํ์ ์ํํ๋ค. ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ ๋ง์ฐ์ค ๋ฐฐ์์ค๊ธฐ์ธํฌ(mESC)์ ์์ฅ์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋ ํต์ฌ ๋ผ์ด์ ์๊ธฐ๊ฐ ํน์ ๋๋ค. H3K4, H3K9, H3K14, H3K18, H3K79 ์๊ธฐ์ ๋ณ์ด๊ฐ ์๊ธฐ๋ฉด ์ค๊ธฐ์ธํฌ์ ์ ํฉ๋(Fitness)๊ฐ ํ์ ํ ๊ฐ์ํ๋ ์์์ ๋ณด์ธ๋ค. ํนํ ํจ๋ชจ์ ์ดํ๋ฆฌ์์ ์ ์ ์ฒด ์์ ์ฑ์ ๊ธฐ์ฌํ๋ค๊ณ ์๋ ค์ง H3K56 ์๊ธฐ๊ฐ ํฌ์ ๋ฅ ์ธํฌ์์๋ ๋์ผํ ์ญํ ์ ์ํํ๋ค๋ ์ฌ์ค์ด ๋ฐํ์ง๋ฉฐ ์งํ์ ๋ณด์กด์ฑ์ด ํ์ธ๋๋ค. ๋์๊ฐ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด์ค ๋ณ์ด ๋ถ์์ผ๋ก ํ์คํค ์๊ธฐ ๊ฐ์ ์ํธ์์ฉ(Crosstalk)์ ๊ท๋ช ํ๋ค. ๋ํ์ ์ผ๋ก H3K27R๊ณผ H3K36R ๋ณ์ด๊ฐ ๋์์ ์ผ์ด๋๋ฉด ์ค๊ธฐ์ธํฌ์ ์๊ฐ ์ฌ์(Self-renewal) ๋ฅ๋ ฅ์ด ์ต์ ๋๊ณ ์ ์ ์ ์ ์ฌ ํจํด์ด ๊ด๋ฒ์ํ๊ฒ ๋ณํ๋ ์์์ด ํฌ์ฐฉ๋๋ค. ๋จ์ผ ๋ณ์ด๋ง์ผ๋ก๋ ์ค๋ช ํ๊ธฐ ํ๋ ๋ค์ค ํ์คํค ๋ณ์ด์ ๋ณตํฉ์ ์์ฉ ๊ธฐ์ ์ ๋ถ์ ์์ค์์ ์ง์ ์ฆ๋ช ํ ์ ์ด๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ํฌ์ ๋ฅ ์์ค์์ ์ต์ด๋ก ํ์คํค H3 ๋ผ์ด์ ์๊ธฐ์ ๊ธฐ๋ฅ ์ง๋๋ฅผ ์์ฑํด ์ผ์์ง ์กฐ์ ์ฐ๊ตฌ์ ์๋ก์ด ๋ฌธ์ ์ด์๋ค. ํ์คํค์ ์ ์ ์ ์ค๋ณต์ฑ์ ๊ทน๋ณตํ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ํ๋ผ์ ํธ์ง ํ๋ซํผ์ ํฅํ ์ ์ ์ฒด ๊ท์ ์ฐ๊ตฌ์ ์ ์ฝ ํ์ ๋ฐ๊ตด์ ํญ๋๊ฒ ์ฐ์ผ ์ ๋ง์ด๋ค. ํนํ ์๊ณผ ๊ฐ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์งํ์ ๋ฐ์ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ถ์ ํ๋ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํ์ ์ป์ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ธ๋ค. ๋ค๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๋ง์ฐ์ค ๋ฐฐ์์ค๊ธฐ์ธํฌ ๋ชจ๋ธ์ ๊ตญํ๋์ด ์งํ๋ ์ ์ ํ๊ณ๋ค. ์ค์ ์ธ์ฒด ์ธํฌ๋ ๋ถํ๋ ์กฐ์ง์์๋ ๋์ผํ ์๋ ์๋ฆฌ๊ฐ ๊ธฐ๋ฅํ๋์ง ๊ฒ์ฆํ๋ ํ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๋ค๋ฐ๋ผ์ผ ํ๋ค. ๋ณต์กํ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ํธ๋ฅผ ๊ท๋ช ํ๊ธฐ ์ํด ๋ผ์ด์ ์ธ์ ๋ค๋ฅธ ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ ์๊ธฐ์ ๋ณ์ด์ ๋ค์ฐจ์์ ๊ฒฐํฉ์ ๋ถ์ํ๋ ์์ ์ ํฅํ ํ์ด์ผ ํ ์ถ๊ฐ ๊ณผ์ ๋ค.
๐ก ์ด๋ฒ ํ์คํค ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ํ์ฑ์ ์ ํ ๊ธฐ๋ฐ์ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ์๋๋ฅผ ๋์ด์ฌ๋ฆด ํต์ฌ ๋๊ตฌ๋ก ํ๊ฐ๋ฐ๋๋ค. ๊ธฐ์กด์๋ ํน์ ํ์คํค ํ์ ์ฝ๋ฌผ์ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ฒ์ฆํ ๋ ๊ฐ์ ์ ์ธ ํํ ๋ฌผ์ง ์ฒ๋ฆฌ์ ์์กดํด ๋ถ์์ฉ ์์ธก์ด ์ด๋ ค์ ๋ค. ํ์ง๋ง ์ ๋ฐํ ๋ผ์ด์ ์นํ ํ๋ซํผ์ ํ์ฉํ๋ฉด ํน์ ํ์คํค PTM๋ง์ ์ฐจ๋จํ๋ ์ฝ๋ฌผ์ ํจ๋ฅ๊ณผ ๋ ์ฑ์ ์ ์ ์ฒด ์์ค์์ ๋ช ํํ ๋น๊ต ๋ถ์ํ ์ ์๋ค. ๋ํ ์์ ๋์ข ์ ๋ฑ ํน์ ํ์คํค ๋ณ์ด๊ฐ ์ ๋ฐํ๋ ํฌ๊ท ์ ํ์ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ๋ฒ ์ค๊ณ์๋ ์ ์ฉํ ๊ฐ์น๋ฅผ ์ง๋๋ค. ํ์์ ๋ณ์ด ํจํด์ ๋ง์ฐ์ค ๋ฐฐ์์ค๊ธฐ์ธํฌ๋ ์ธ๊ฐ ์ ๋๋ง๋ฅ์ค๊ธฐ์ธํฌ์ ๋์ผํ๊ฒ ๊ตฌํํด ์คํฌ๋ฆฌ๋ํ๋ ์ ๋ฐ ์๋ฃ ์๋๋ฆฌ์ค๊ฐ ์ฃผ๋ชฉ๋ฐ๋ ์ํฉ์ด๋ค. ์ค๊ธฐ์ธํฌ์ ์๊ฐ ์ฌ์๊ณผ ๋ถํ๋ฅผ ์กฐ์ ํ๋ H3K27R ๋ฐ H3K36R ์กฐํฉ์ ์์ฉ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ ์ดํจ์ผ๋ก์จ ์ฌ์์ํ ๋ถ์ผ์์ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ์ ๋๋ ์์ฐ ํจ์จ์ ๋์ด๋ ์ฐ์ ์ ์์ฉ๋ ๊ธฐ๋ํ ์ ์๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝ๊ณ ์ง๋ฐฉ์์ด ํค์ด ์ฅ๋ด ๋ฏธ์๋ฌผ ๋์ฌ์ฒด, ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ์ต์ ์ ์ ํญ์ฑ ๊ทน๋ณตํ ์ด์ ๋ก ๋ ์ฌ๋ผ
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ ํ์์ ์ฒด์ง๋์ง์(Body Mass Index, BMI)๊ฐ ๋์์๋ก ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ์ต์ ์ (Immune Checkpoint Inhibitor, ICI) ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๊ฐ ํฅ์๋๋ค๋ โ๋น๋ง์ ์ญ์ค(Obesity Paradox)โ์ ์ํ๊ณ์ ์ค๋ ์์๊ป๋ผ๋ก ๊ผฝํ๋ค. ์ด๋ ๋น๋ง์ด ๋๋ฐํ๋ ๋ง์ฑ ์ผ์ฆ์ด๋ ๋์ฌ ์ฅ์ ๊ฐ ํญ์ ๋ฉด์ญ์ ์ต์ ํ๋ค๋ ํต๋ ๊ณผ ์ ๋ฐ๋๋๋ ํ์์ธ ํ์ด๋ค. ๊ธฐ์กด ํ๊ณ๋ ๋น๋ง ํ์์ ๋์ฌ ๋ณํ๊ฐ ๋ฉด์ญ๊ณ๋ฅผ ์๊ทนํ ๊ฒ์ผ๋ก ์ถ์ ํ์ผ๋, ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๊ท๋ช ํ๋ ๋ฐ๋ ์ฑ๊ณตํ์ง ๋ชปํ๋ค๋ ํ๊ฐ๋ฅผ ๋ฐ๋๋ค. ํ์์๊ฒ ๋น๋ง์ ์ธ์์ ์ผ๋ก ์ ๋ํ ์๋ ์๊ธฐ์, ๋น๋ง์ ์ด์ ๋ง์ ์์ ํ๊ฒ ๋ชจ์ฌํด ์น๋ฃ์จ์ ๋์ผ ์ฐํ๋ก๊ฐ ์๊ธํ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์บ๋๋ค ๋งฅ๊ธธ ๋ํ๊ต(McGill University) ๋ค๋์๋ผ ํ์ผ(Daniela Quail) ๊ต์์ ๋ชฌํธ๋ฆฌ์ฌ ๋ํ๋ณ์ ์ฐ๊ตฌ์ผํฐ(CRCHUM) ๋ฒ ๋ฅดํธ๋ ๋ฃจํฐ(Bertrand Routy) ๊ต์ ๊ณต๋ ์ฐ๊ตฌํ์ ๋น๋ง ์์ฒด๊ฐ ์๋ '์์ด์ ์ฅ๋ด ๋ฏธ์๋ฌผ์ ์ํธ์์ฉ'์ด ๋ฉด์ญํญ์์ ๋ฐ์์ ๊ฒฐ์ ์ง๋ ํต์ฌ ๊ฒฝ๋ก์์ ๋ณด์ฌ์ค๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ ์ ์ ์กฐ์์ ๊ฑฐ์น์ง ์์ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ๊ณ ์ง๋ฐฉ ์์ด๋ฅผ ๊ณต๊ธํ๋ฉฐ ํญ-PD-1(anti-PD-1) ๋ฉด์ญ ์น๋ฃ ๋ฐ์์ ์ถ์ ํ๋ ์คํ์ ์ค๊ณํ๋ค. ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, ํน์ ๊ณ ์ง๋ฐฉ ์์ด๋ฅผ ์ญ์ทจํ ๋ง์ฐ์ค์์ ์ข ์ ์ฑ์ฅ์ด ์ต์ ๋๊ณ ์์กด์จ์ด ๊ฐ์ ๋๋ ํ๋ฆ์ด ๊ด์ฐฐ๋๋ค. ํนํ ๊ณ ์ง๋ฐฉ ์์ด๋ ์ฅ๋ด ์ ์ต๊ท ์ธ ๋ฝํ ๋ฐ์ค๋ฌ์ค ์กด์๋(Lactobacillus johnsonii)์ ์ฆ์์ ์ ๋ํ๋ ํ๊ฒฝ์ ์กฐ์ฑํ๋ค. ์ด ๋ฏธ์๋ฌผ์ ์์ด์์ ์ ๋ํ ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ์ ๋์ฌํด ํ์๋ฏธ๋ ธํฐ๋ก์ (desaminotyrosine, DAT)์ด๋ผ๋ ๋์ฌ ๋ฌผ์ง์ ๋๋ ์์ฐํ๋ค. ์์ฑ๋ DAT๋ ํ๋ฅ๋ฅผ ํ๊ณ ์ด๋ํด ๋ฉด์ญ ์ธํฌ์ธ CD8+ T์ธํฌ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ง์ ์ ์ผ๋ก ๊ฐํํ๋ ์ญํ ์ ๋งก๋๋ค. ๊ตฌ์ฒด์ ์ผ๋ก๋ CD8+ T์ธํฌ๊ฐ ์ธํฐํ๋ก ๊ฐ๋ง(Interferon-gamma, IFNฮณ)์ ์ข ์๊ดด์ฌ์ธ์(Tumor Necrosis Factor, TNF) ๋ฑ ํญ์ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ์ ๋ ๋ง์ด ๋ถ๋นํ๋๋ก ์๊ทนํด ์์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ์ ๊ทน๋ํํ๋ค. ์ด๋ฌํ ์ํธ์์ฉ์ ์ค์ ์ ํ์์ ์น๋ฃ ์งํ์๋ ์ผ์นํ๋ ์์์ ๋ณด์ธ๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ด ๋ฉด์ญํญ์์ ์น๋ฃ๋ฅผ ๋ฐ์ ๋น์์ธํฌํ์(Non-Small Cell Lung Cancer, NSCLC) ํ์๋ค์ ํ์ฅ ์ํ์ ๋ถ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ์น๋ฃ ๋ฐ์์ด ์ฐ์ํ๋ ํ์๊ตฐ์์ DAT ๊ด๋ จ ๋์ฌ์ฒด ๋๋๊ฐ ์ ์๋ฏธํ๊ฒ ๋๋ค๋ ์ฌ์ค์ด ๊ท๋ช ๋๋ค. ๋ง์ฐ์ค ์คํ์์๋ ๋ฉด์ญ ์น๋ฃ๋ฅผ ์์ํ๊ธฐ ๋ถ๊ณผ 48์๊ฐ ์ ์ ๊ณ ์ง๋ฐฉ ์์ด๋ก ์ ํํ๊ฑฐ๋ DAT๋ฅผ ๋ณด์ถฉํด์ฃผ๋ ์ฒ์น๋ง์ผ๋ก ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ์ ์ ํญ์ฑ์ ๋ณด์ด๋ ํ์(HKP1 ์ธํฌ์ฃผ) ๋ชจ๋ธ์์ ๊ทน์ ์ธ ์ข ์ ํดํ์ ๊ด์ฐฐํ ์ ์์๋ค. ํนํ ํญ์์ ์ฒ๋ฆฌ๋ก ์ฅ๋ด ๋ฏธ์๋ฌผ์ด ์์ค๋ ๋ง์ฐ์ค์ L. johnsonii๋ฅผ ์ด์ํ๊ณ DAT๋ฅผ ๋ณ์ฉ ํฌ์ฌํ์ ์ข ์์ด ์์ ํ ์ฌ๋ผ์ง๋ ์์ค์ ๊ฐ๋ ฅํ ํญ์ ๋ฐ์์ด ์ ๋๋๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ํ์๊ฐ ๊ณ ์ง๋ฐฉ ์์ด๋ฅผ ์ฅ๊ธฐ๊ฐ ์ ์งํ ํ์๊ฐ ์์์ ๋ช ํํ ๋ณด์ฌ์ค๋ค. ๋ง์ฐ์ค ์คํ์์ ์ ์ฆํ๋ฏ ๋ฉด์ญ ์น๋ฃ ์์ ์ง์ ์ ์งง์ ์์ด ์ ํ์ด๋ DAT์ ๊ฐ์ ํน์ ๋์ฌ์ฒด ๋ณด์ถฉ๋ง์ผ๋ก ์ถฉ๋ถํ ํญ์ ๋ฉด์ญ ํ์ฑํ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ฆ, ๊ณ ์ง๋ฐฉ ์์ด๊ฐ ์ด๋ํ ์ ์๋ ์ฌํ๊ด ์งํ ์ํ์ด๋ ๋น๋ง ๋ถ์์ฉ์ ํผํ๋ฉด์๋ ์น๋ฃ ๋ฐ์์ ๋์ผ ์ ์๋ ์ ๋ฐ ์์ด ์๋ฒ์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ ์ํ๋ค. ๋ค๋ง ๋ณธ ๋ฐ๊ฒฌ์ด ์ค์ ํ์ค ์์ ํ๋กํ ์ฝ๋ก ์์ฐฉํ๊ธฐ๊น์ง๋ ํด๊ฒฐํด์ผ ํ ๊ณผ์ ๊ฐ ์ฐ์ ํด ์๋ค. ๋๋ฌผ๊ณผ ์ฌ๋์ ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก ๋ฐ ๋ฏธ์๋ฌผ ๋ถํฌ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๊ทน๋ณตํด์ผ ํ๊ณ , ๋ค์ํ ์์ข ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ต์ ์ ํฌ์ฌ ๊ฒฝ๋ก์ ์ฉ๋์ ๋์ถํด์ผ ํ๋ค. ์ด์ ๋ฐ๋ผ ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ๊ธฐ ์์ด ์ค์ฌ ๋ฐ ํน์ ๋์ฌ๋ฌผ์ง ๋ณด์ถฉ ์๋ฒ์ ์น๋ฃ ์ ํจ์ฑ์ ๊ฒ์ฆํ๋ ์์์ํ์ ์ถ์งํ ๊ณํ์ด๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ ์ํ๋ ๊ฐ์ฅ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ์์ ์๋๋ฆฌ์ค๋ ๋ฉด์ญํญ์์ ํฌ์ฌ ์ ํ์ ๋ง์ถคํ '์๋จ ์นตํ ์ผ' ์ ๊ณต ๋๋ '๋์ฌ์ฒด ์์ฝ' ์ฒ๋ฐฉ์ ํฌํจํ๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด, ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ์ต์ ์ ์น๋ฃ๋ฅผ ์๋ ๋น์์ธํฌํ์ ํ์์๊ฒ ์น๋ฃ ์์ ์ดํ ์ ๋ถํฐ ๋ฝํ ๋ฐ์ค๋ฌ์ค ์กด์๋์ ํ์ฑ์ ๋๋ ์ ๋ฐ ๊ณ ์ง๋ฐฉ ์๋จ์ ์ ๊ณตํด ์ฅ๋ด ํ๊ฒฝ์ ์์๋ก ์ต์ ํํ ์ ์๋ค. ๋ํ ์์ด ์ ํ์ ๋ฒ๊ฑฐ๋ก์์ ์๋ตํ๊ณ ๋ฐ์ค์๋ฏธ๋ ธํฐ๋ก์ (DAT) ์ฑ๋ถ์ ๊ฒฝ๊ตฌ์ฉ ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ๋ณด์ถฉํด ๋ฉด์ญ ํจ๋ฅ์ ์ง์ ์ฆํญํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ๋ ์คํ๋๋ค. ๋ฐ์ด์คยท์ ์ฝ ์ ๊ณ ์ธก๋ฉด์์๋ ์ด๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ๊ธฐ๋ฐ์ ๋ฉด์ญ ๋ณด์กฐ์ ๋ DAT ์ฑ๋ถ์ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ์ ์ฐฉ์ํ ์ ์์ด ์๋ก์ด ์น๋ฃ์ ์์ฅ์ด ์ด๋ฆด ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ฅผ ๋ชจ์๋ค.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝ๊ธ๋ฆผํจํฑ ์ํ ํ๊ณ ํ๋ฅด๋ ํ์ AAV, ๋ ์ ์ญ ์ ๊ฒฝ๊ต์ธํฌ ์ ์ ์ ์น๋ฃ๊ธธ ์ด์๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ค์ถ์ ๊ฒฝ๊ณ(Central Nervous System, CNS) ์งํ์ ์น๋ฃํ๊ณ ์ ์ ์ ๋ฌผ์ง์ ์ฃผ์ ํ๋ ๊ธฐ์ ์ ์ํ๊ณ์ ์ค๋ ์์์ด์๋ค. ํ์ง๋ง ๋๋ก ํฅํ๋ ์ฝ๋ฌผ์ ์ธ์ ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ํ์๊พผ์ธ ๋ํ๊ด์ฅ๋ฒฝ(Blood-Brain Barrier, BBB)์ ๋ง์ฃผํ๊ธฐ ๋ง๋ จ์ด๋ค. ์ธ๋ถ ๋ฌผ์ง์ ์นจ์ ์ ๋ง๋ ์ด ๋ฏธ์ธํ ํ๊ด ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ํ์ ์น๋ฃ์ฉ ์ ์ ์ ์ญ์ ๋ ์์ชฝ์ผ๋ก ์ง์ ํ๊ธฐ๊ฐ ๋ถ๊ฐ๋ฅ์ ๊ฐ๊น์ ๋ค. ํ๊ด์ ์ง์ ์ ์ ์ ์ ๋ฌ์ฒด๋ฅผ ํฌ์ฌํ๋ ์ ์ ํฌ์ฌ ๋ฐฉ์๋ ๋์ ๋๋ฌํ๋ ์ฝ๋ฌผ ์์ด ๊ทนํ ๋ฏธ๋ฏธํ๋ค๋ ํ๊ณ๋ฅผ ์๊ณ ์๋ค. ์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ๋์ ๋ฌด์์ ๋๋ฆฌ๋ฉด ๊ฐ์ด๋ ์ ์ฅ ๊ฐ์ ๋ค๋ฅธ ์ฅ๊ธฐ์ ๋์ ๋์ด ์คํํ๊น(Off-target) ๋ ์ฑ์ ์ ๋ฐํ ์ํ๋ง ์ปค์ง ๋ฟ์ด๋ค. ๋๊ตฌ๋ ์ด๋ ต์ฌ๋ฆฌ ๋ ์กฐ์ง ๋ด๋ถ์ ์ฝ๋ฌผ์ ์ ๋ฌํ๋๋ผ๋ ํน์ ์ธํฌ์๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ ์ ์๋ฅผ ์ง์ด๋ฃ๊ธฐ๋ ์ฝ์ง ์๋ค. ํนํ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ๋ฅผ ์ง์งํ๊ณ ๋์ ํญ์์ฑ์ ์ ์งํ๋ ์ ๊ฒฝ๊ต์ธํฌ(Glial cell)๋ ์ฌ๋ฌ ์ ์ ์งํ์ ํต์ฌ ๋ฐ๋ณ์ง๋ก ์ง๋ชฉ๋๋ค. ์ด ์ธํฌ๋ค์ ํ์ ์ผ๋ก ์ผ์ ์น๋ฃ ์ ์ ์๋ฅผ ๋์ ๋ฒ์์ ๊ท ์ผํ๊ฒ ์ ๋ฌํ๋ ๊ธฐ๋ฒ์ ์ง๊ธ๊น์ง ์กด์ฌํ์ง ์์๋ค. ๊ธฐ์กด์ ๊ตญ์ ์ฃผ์ ๋ฒ์ ๋ฐ๋์ด ๋ค์ด๊ฐ ์ข์ ๋ถ์์๋ง ์ฝ๋ฌผ์ด ๊ณ ์ฌ ์ ์ ๊ด๋ฒ์ํ ๋ ์์ญ์ผ๋ก ํผ์ง์ง ๋ชปํ๋ ๋ฌธ์ ๊ฐ ์์๋ค. ๊ฒฐ๊ตญ ๋ ์ ์ญ์ ์์นํ ๊ต์ธํฌ๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๊ฒจ๋ฅํ๋ฉด์ ์ ์ ๋ถ์์ฉ์ ์ต์ํํ ์๋ก์ด ์ ๋ฌ ๊ฒฝ๋ก ๊ฐ๋ฐ์ด ์ ์คํ ์์ ์ด๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ๋ฏธ๊ตญ ๋ก์ฒด์คํฐ๋(University of Rochester) ๋ฉ๋์ปฌ ์ผํฐ์ ์คํฐ๋ธ ๊ณจ๋๋จผ(Steven A. Goldman) ๊ต์์ ๋ง์ด์ผ ๋ค๋๊ฐ๋(Maiken Nedergaard) ๊ต์ ๊ณต๋ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด๋ฌํ ๋ ๊ฐ์ง ๋์ ๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ ์ ์ ์ ์ ๋ฌ ํ๋ซํผ์ผ๋ก ๋ํํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ ๊ณผ์ ์์ ์ด๋ค์ ์ธ๊ฐ์ ์ ๊ฒฝ๊ต์ ๊ตฌ์ธํฌ(Human Glial Progenitor Cell, hGPC)๋ฅผ ์ด์ํด ์ธ๊ฐ ๋ ์ธํฌ๊ฐ ์๋ผ๋๋ ํน์ ํค๋ฉ๋ฆญ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ํ์ฉํ๋ค. ์ด ๋ชจ๋ธ์ ๋ ์์ ์๋ฐ๋ ธ์ฐ๊ด๋ฐ์ด๋ฌ์ค(Adeno-Associated Virus, AAV) 5ํ ๊ธฐ๋ฐ์ ์บก์๋ ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ๋ฅผ ์ฃผ์ ํ ๋ค, hGPC์๋ง ํน์ด์ ์ผ๋ก ๊ฒฐํฉํด ๋ณต์ ๋๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ฅผ ์คํฌ๋ฆฌ๋ํ๋ค. ์์ฒด ๋ด(In vivo) ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๊ฒฐ๊ณผ, PDGFRA ํ๋ก๋ชจํฐ ๊ตฌ๋ ํฌ๋ฆฌ-์ฌ์กฐํฉํจ์(Cre-recombinase)๋ฅผ ๋ฐํํ๋ ์ธ๊ฐ ๊ต์ธํฌ์ ๋์ ๊ฒฐํฉ๋ ฅ์ ์ง๋ ์ต์ ์ ์บก์๋ ๋ณ์ด์ฒด๋ฅผ ์ ๋ณํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ๊ธฐ์ ์ด๋ฅธ๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ํ์ AAV ๋ณ์ด์ฒด์ ์ ๋ฌ๋ ฅ์ ๊ทน๋ํํ๊ณ ์ ๋์ ์ฒ์ฐ ์ํ๊ณ์ธ ๊ธ๋ฆผํจํฑ ์์คํ (Glymphatic system)์ ์ฃผ๋ชฉํ๋ค. ๋จผ์ ์ด๋ค์ ์ฝ๋ฌผ์ ๋์ฒ์์ก(Cerebrospinal Fluid, CSF)์ด ์ง์ ํ๋ฅด๋ ์๋์์กฐ(Intracisternal) ๊ณต๊ฐ์ ์ฃผ์ ํ๋ค. ํฌ์ฌ์ ๋์์ ํ์ก ๋ด ์ฉ์ง ๋๋๋ฅผ ๋์ด๋ ์ ์ ๊ณ ์ผํฌ์(Systemic hypertonicity) ์ํ๋ฅผ ์ ๋ํ๋ ๊ณผ์ ์ด ์๋ฐ๋๋ค. ์ผํฌ์ ๋ณํ๋ ๋ ์กฐ์ง์ ์๋ถ์ ๋์ด๋น๊ฒจ ํ๊ด์ฃผ์๊ณต๊ฐ(Paravascular space)์ผ๋ก ์ ์ ๋๋ ๋์ฒ์์ก์ ์ํ ์๋๋ฅผ ๋น์ฝ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ํ๋ค. ์ด์ฒ๋ผ ์๋์ ํ๋ฆ์ ํ๊ณ ๋ค์ด๊ฐ AAV ๋ณ์ด์ฒด๋ BBB์ ์ฐจ๋จ์ ํผํด ๊ฐ๋ฉฐ ๋ ์ ์ฒด ํผ์ง ๊น์ํ ๊ณณ๊น์ง ๋งํ์์ด ๋ฒ์ ธ ๋๊ฐ๋ค. ๊ฐ์ ๋น๋กฏํ ์ฒด๋ด ์ฃผ์ ์ฅ๊ธฐ๋ก ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๊ฐ ์์ด ๋๊ฐ๋ ํ์์ ์ฐจ๋จ๋ ๋ฐ๋ฉด, ๋ ๋ด ์ ๊ฒฝ๊ต์ธํฌ ์ ๋ฌ ํจ์จ์ ๊ธฐ์กด AAV5 ๋๋น ์๋ฑํ ๋์์ง ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ณ์๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ ์ ์ญ์ ํผ์ ธ ์๋ ์ ๊ฒฝ๊ต์ธํฌ๋ฅผ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์ฌ์ค๊ณํ ์ ์๋ ๋๊ตฌ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ค๋ ํ๊ฐ๋ฅผ ๋ฐ๋๋ค. ๋ค๋ฐ์ฑ ๊ฒฝํ์ฆ(Multiple Sclerosis, MS)์ฒ๋ผ ์ ๊ฒฝ์ ๋๋ฌ์ผ ์์ด๊ฐ ํ๊ดด๋๋ ํ์์ด ์งํ์ด๋ ํํ ํด๋ณ(Huntington's disease) ๊ฐ์ ์ ๊ฒฝํดํ์ฑ ์งํ ์น๋ฃ์ ์ฆ๊ฐ์ ์ผ๋ก ์ฐ์ผ ๊ธธ์ด ์ด๋ ธ๋ค. ๋น์ ์์ ์ธ ์ ๊ฒฝ๊ต์ธํฌ๋ฅผ ์ ์ ์ ์ ์๋ก ์น๋ฃํ๊ฑฐ๋, ๋ณ์ด๋ ์ ์ ์๋ฅผ ์ฌ๋ฉธ์ํค๋ ์ ์ ์ ๊ฐ์๋ฅผ ์ ๋ฌํ๋ ์์ ์ํ์ ๊ตฌ์ฒด์ ๋ก๋๋งต์ด ๊ฐ์ถฐ์ง ์ ์ด๋ค. ๋์์ ์กฐ์ ํด ๋์ ์์ฐ์ค๋ฌ์ด ์ฒญ์ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ํ์ฑํํ๋ ๊ธ๋ฆผํจํฑ ์๊ทน๋ฒ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ ํจ์จ์ ๋์ด๋ ๋ณดํธ์ ๋ฐฉ๋ฒ๋ก ์ผ๋ก ์๋ฆฌ ์ก์ ๊ฒ์ด๋ผ๋ ๊ธฐ๋๊ฐ ๋์จ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ค์ ํ์์๊ฒ ์ด๋ฅผ ์ ์ฉํ๊ธฐ๊น์ง๋ ๋์ด์ผ ํ ์ฅ๋ฒฝ์ด ์ฌ์ ํ ์กด์ฌํ๋ค. ์ ์ ๊ณ ์ผํฌ์์ ์ ๋ํ๊ธฐ ์ํด ๋ง๋ํจ ๋ฑ์ ํฌ์ฌํ๋ ๋ฐฉ์์ด ์ธ๊ฐ ํ์์๊ฒ ์๋ฆฌํ์ ์ผ๋ก ์์ ํ์ง ์๊ฒฉํ๊ฒ ๊ฒ์ฆํด์ผ ํ ๋ฌธ์ ๋ค. ๊ฒ๋ค๊ฐ ์ค์น๋ฅ์ธ ํค๋ฉ๋ฆญ ๋ง์ฐ์ค์ ์ธ๊ฐ์ ๋์ ๋ถํผ์ ํ๊ด์ฃผ์๊ณต๊ฐ์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ฒ๋๊ฐ ํ์ดํ๊ฒ ๋ค๋ฅผ ์๋ฐ์ ์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์์ฅ๋ฅ ๊ฐ์ ๋๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์์๋ ๊ธ๋ฆผํจํฑ ํ๋ฆ์ ์ํ ์ ์ ์ ์ ๋ฌ์ด ๊ท ์ผํ๊ฒ ๋ฐ์ํ๋์ง ์ ์ฆํ๋ ํ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๋ค๋ฐ๋ผ์ผ ๋ง๋ ํ๋ค. ์ด๋ฌํ ์ ์ฝ ์กฐ๊ฑด๋ค์ ํด๊ฒฐํ๋ค๋ฉด ์ค์ถ์ ๊ฒฝ๊ณ ์ฝ๋ฌผ ์ ๋ฌ ๋ถ์ผ์์ ๊ฐ์ฅ ์ ๊ตํ๊ณ ์์ ํ ์น๋ฃ ๊ธฐ๋ฒ์ผ๋ก ์์ฐฉํ ์ ๋ง์ด๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ์ค์ง์ ์ ์ฉ ์ฌ๋ก๋ ์์ ๋ฐฑ์ง์ด์์์ฆ์ด๋ ๋ค๋ฐ์ฑ ๊ฒฝํ์ฆ๊ณผ ๊ฐ์ ์ค์ฆ ๋์งํ ์์ ์ํ์์ ๋๋ ทํ๊ฒ ๊ทธ๋ ค์ง๋ค. ์์ปจ๋ ํฌ์๋๊ธฐ์๊ต์ธํฌ(Oligodendrocyte)์ ๋ฏธ์ฑ์์ผ๋ก ์์ด ํ์ฑ์ด ๋ถ๊ฐ๋ฅํด ์์ ์๊ธฐ์ ๋ง๋น์ ์ง์ ์ฅ์ ๋ฅผ ์ ๋ฐํ๋ ํ ๋ฆฌ์ฒด์ฐ์ค-๋ฉ๋ฅด์ธ ๋ฐํ๋ณ(Pelizaeus-Merzbacher Disease, PMD) ํ์๋ฅผ ๊ฐ์ ํด ๋ณผ ์ ์๋ค. ๊ธฐ์กด ๊ธฐ์ ๋ก๋ ๋ ์ ์ญ์ ํฉ์ด์ง ์์กฐ ๊ฐ์ ๊ต์ธํฌ์ ์น๋ฃ ์ ์ ์๋ฅผ ๋ณด๋ผ ๋ฐฉ๋๊ฐ ๋ง๋ ์น ์์๋ค. ํ์ง๋ง ๋ณธ ๊ธฐ์ ์ ์ ์ฉํ๋ฉด ์ฒ์๊ฐ์ด๋ ์๋์์กฐ์ ํ์ AAV๋ฅผ ์ฃผ์ฌํ ๋ค ๋ง๋ํจ์ ์ ๋งฅ ํฌ์ฌํด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ฅผ ๋ ์ ์ฒด๋ก ํ์ฐ์ํค๋ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ํ๋ณด๋๋ค. ๋์ฒ์์ก์ ํ๋์ ํ๊ณ ๋ ๊น์ ๊ณณ๊น์ง ์ค๋ฉฐ๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ ์ค์ง ์ ๊ฒฝ๊ต์ธํฌ๋ง์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ผ์์ผ ์ ์ ์ ์ ์๋ฅผ ๋ฐํ์ํฌ ์์ ์ด๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋ ์ ํฌ์๋๊ธฐ์๊ต์ธํฌ๊ฐ ์์ด๋ฅผ ๋ค์ ๋ง๋ค์ด๋ด๋ฉฐ ํ์์ ์ ๊ฒฝ ๊ธฐ๋ฅ์ ์์ ์ด์ ์ํ๋ก ํ๋ณต์ํค๋ ์น๋ฃ ๋ชจ๋ธ์ด ๋ง์นจ๋ด ํ์ค๋ก ๋ค๊ฐ์จ๋ค.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝํ์ ์ผ๊ธฐ๋ง ๊ณจ๋ผ ๋ฐ๊พธ๋ VLP ์ ๋ฌ์ฒดโฆ ์ธํฌ ๋ณต๊ตฌ ํจ์ ์ฐจ๋จํด ์์ฒด ๋ด ์ผ๊ธฐ๊ต์ ํจ์จ ๊ทน๋ํ
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ธํฌ ๋ฐฉ์ด๋ง์ ๊ฐ๋ก๋งํ ์์ ํ ์ ์ ์ ์ ๋ฌ ๊ธฐ์ DNA ์ด์ค๋์ ์ ์๋ฅด์ง ์๋ ์ผ๊ธฐ๊ต์ (Base Editing) ๊ธฐ์ ์ ์ ์ ์งํ ์น๋ฃ์ ์ฐจ์ธ๋ ํจ๋ฌ๋ค์์ด๋ค. ํนํ ์ํ ์ (C)์ ํฐ๋ฏผ(T)์ผ๋ก ์นํํ๋ ์ํ ์ ์ผ๊ธฐ๊ต์ ๊ธฐ(Cytosine Base Editor, CBE)๋ ์ฌ๋ฌ ์ ์ ์งํ ์น๋ฃ์ ์ด์ ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด๋ฅผ ํ์ ์ธํฌ๊น์ง ์์ ํ๊ฒ ์ ๋ฌํ๋ ๋ฐฐ๋ฌ ๊ธฐ์ ์ด ์ค๋ ๊ณผ์ ์๋ค. ๊ธฐ์กด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ ์ง์ง๋๋ ธ์ ์(Lipid Nanoparticle, LNP) ๋ฐฉ์์ ์ ์ ์ฒด ์ฝ์ ๊ณผ ํ์ ์ธ ๋ณ์ด(off-target) ์ํ์ ์ง๋๋ค. ์ด์ ๋์์ผ๋ก ์ผ์ ์๋ ํ ์๋ฉธํ๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์ฌ ์ ์(Virus-Like Particle, VLP)๊ฐ ๋ถ์ํ๋ค. ํ์ง๋ง VLP๋ฅผ ํ์ฉํ ์์ฒด ๋ด(in vivo) ์ํ ์ ๊ต์ ์ ๊ทธ๊ฐ ํจ์จ์ด ๋ฎ์๋ค. ์ธํฌ์ ๋ณต๊ตฌ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ด ๊ต์ ์ ๋ฐฉํดํ ํ์ด๋ค. CBE๊ฐ ์ํ ์ ์ ์ฐ๋ผ์ค(U)๋ก ๋ฐ๊พธ๋ฉด, ์ฐ๋ผ์ค DNA ๊ธ๋ฆฌ์ฝ์ค๋ผ์์ (Uracil DNA Glycosylase, UDG)๊ฐ ์ด๋ฅผ ์ฆ๊ฐ ์์ ๋ณต๊ตฌํ๋ค. ์ผ์ ์์ฉํ๋ VLP ํน์ฑ์ ๊ธฐ์กด์ ์ฐ๋ผ์ค DNA ๊ธ๋ฆฌ์ฝ์ค๋ผ์์ ์ต์ ์ (Uracil DNA Glycosylase Inhibitor, UGI)๋ง์ผ๋ก๋ ์ธํฌ์ ๊ฐ๋ ฅํ ์๋ฆฌ ๋ณธ๋ฅ์ ์ ์ดํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ๋ณต๊ตฌ ํจ์์ ์๋ฐ ๋ฌถ์ 'tBE-VLP4' ๊ฐ๋ฐ ์ํ์ดํ ํฌ๋ํ๊ต ์ง ์(Jia Chen) ๊ต์์ ํธ๋จ๋ํ๊ต ์ ๋ฆฌ(Li Yang) ๊ต์, ํ ์์ฌ(Jiaxu Hong) ๊ต์ ๊ณต๋ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ธํฌ ๋ณต๊ตฌ ํจ์๋ฅผ ์ฐจ๋จํด ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๋ค. ์ด๋ค์ด ์ ์ ์ ์ค์๋ ์ํ์ ์ฐจ๋จํ๋ ค ๊ณ ์ํ ํต์ฌ ๋๊ตฌ๋ ๋ฐ๋ก 'ํธ๋์คํฌ๋จธ ์ผ๊ธฐ๊ต์ ๊ธฐ(Transformer Base Editor, tBE)'๋ค. tBE๋ ํ์ DNA ์์ด์ ๊ฒฐํฉํ ๋๋ง ์๋ํ๋ ๋ ํนํ ์ค์์น ํ์์ ์ทจํ๊ณ ์๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ tBE๋ฅผ VLP์ ํ์ฌํ๋ ๊ณผ์ ์์ UGI ๊ฒฐํฉ ๋ฐฉ์์ ์ ์ฒด์ ์ผ๋ก ์ค๊ณํ 'tBE-VLP4'๋ฅผ ์ ๋ณด์๋ค. VLP ๋ด๋ถ์์ UGI๊ฐ ์ธํฌ ๋ด UDG๋ฅผ ๋์ฑ ๊ฐํ๊ฒ ๋ฐ์ฐฉ ์ต์ ํ๋๋ก ๋ฐฐ์ดํ ๊ตฌ์กฐ๋ค. ๋ณต๊ตฌ ํจ์์ ๋ฐฉํด๋ฅผ ๋ซ๊ณ ์ํ ์ ํ์๋ฏธ๋ ธํจ์(deaminase)๊ฐ ๋ณํํ ์ฐ๋ผ์ค ์ค๊ฐ์ฒด๊ฐ ๋ณด์กด๋๋ฉด์ ํ์ ์ผ๊ธฐ๋ฅผ ํฐ๋ฏผ์ผ๋ก ์ ๋ฐํ๊ฒ ๋ฐ๊พธ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ๋ค. ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ ์คํ์์ ํ์ธ๋ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋๊ธธ์ ๋๋ค. ๊ณ ์งํ์ฆ ์ ๋ฐ์ ๊ด์ฌํ๋ ํ๋ก๋จ๋ฐฑ์ง ์ ํํจ์ ์๋ธํธ๋ฆฌ์ /์ผ์ 9ํ(Pcsk9) ์ ์ ์๋ฅผ ๊ฒจ๋ฅํด ๋จํ ํฌ์ฌํ์ ํ๊ท 46.0%์ ์ผ๊ธฐ๊ต์ ํจ์จ์ด ๊ด์ฐฐ๋๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๋ง์ฐ์ค์ ํ์ฒญ ๋ด PCSK9 ๋จ๋ฐฑ์ง ๋๋์ ์ด์ฝ๋ ์คํ ๋กค ์์น๊ฐ ๋๋ ทํ๊ฒ ๊ฐ์ํ๋ค. ์น๋ช ์ ๋์ฌ ์งํ์ธ ์ ์ ์ฑ ํฐ๋ก์ ํ์ฆ 1ํ(Hereditary Tyrosinemia Type I, HT1) ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์์๋ ๊ฐ์์ ์ธ ์น์ ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ป์๋ค. ๋ ์ฑ ๋ฌผ์ง ์ถ์ ์ ์ผ์ผํค๋ 4-ํ์ด๋๋ก์ํ๋ํผ๋ฃจ๋ฒ ์ดํธ ๋์ฅ์๊ฒ๋์ (Hpd) ์ ์ ์๋ฅผ ํ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ฐ ์กฐ์ง ๋ด ๊ต์ ์จ์ด ์ต๋ 64.2%์ ๋ฌํด ๊ธ๊ฒฉํ ์ฒด์ค ๊ฐ์ ์ฆ์์ด ๋ฉ์ท์ผ๋ฉฐ ์ต์ข ์์กด์จ ์ญ์ ํฌ๊ฒ ํฅ์๋๋ค. ์๊ณผ ์งํ ์น๋ฃ์ ๋ก์์ ์ ์ฌ๋ ฅ ์ญ์ ๋๊ฒ ํ๊ฐ๋ฐ๋๋ค. ๋ง๋ง์์์ํผ ์ธํฌ์ ํ๊ด๋ดํผ์ฑ์ฅ์ธ์ A(Vegfa) ์ ์ ์๋ฅผ ํ์ ํด ๋ง๋ง ํ๋ถ๋ก ํฌ์ฌํ์ 24.2%์ ๊ต์ ํจ์จ์ ์ป์ ์ ์์๋ค. ํนํ ์ ์ฅ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ ์ ์ฌ์ฒด ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ ํ์ ์ด์ธ ์ ์ ์ ๋ณ์ด(off-target)๋ ์์น ์๋ RNA ๋ณํ์ด ์ ํ ๋ฐ๊ฒฌ๋์ง ์์ ์์ ์ฑ ๋ฉด์์๋ ํฉ๊ฒฉ์ ์ ๋ฐ์๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์์ ํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ ์งํ, ์์ฉํ ์ํ ๊ณต์ ์ต์ ํ๊ฐ ์ด์ ์ด๋ฒ ์ฑ๊ณผ๋ ๋น๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ฑ ์ ๋ฌ์ฒด์ธ VLP์ ์ค์ฉํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋์๋ค๋ ํ๊ฐ๋ฅผ ๋ฐ๋๋ค. ๊ธฐ์กด LNP ๋ฐฉ์์ด ๊ฐ ์กฐ์ง์ ๊ตญํ๋๋ ๋จ์ ์ ๋ณด์ํ๊ณ , ๋๊ณผ ๊ฐ์ ๋ฏธ์ธ ์กฐ์ง์์๋ ์ ๋ฐํ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ด ๊ฐ๋ฅํจ์ ๊ท๋ช ํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ๋ค. ์ ์ ์ฒด์ ํ์ ์ ๋จ๊ธฐ์ง ์๊ณ ๋จ๊ธฐ๊ฐ ์์ฉ ํ ์๋ฉธํ๋ฏ๋ก ์ฅ๊ธฐ ๋ฐํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ธํฌ ๋ ์ฑ ์ฐ๋ ค ์ญ์ ์ง์๋๋ค. ๋ค๋ง ์ค์ ์น๋ฃ์ ์์ฉํ๋ก ๋์๊ฐ๋ ค๋ฉด ๊ท ์ผํ ํ์ง๋ก ๊ณ ์๋ VLP ์ ์๋ฅผ ์ป๋ ํ์คํ๋ ์์ฐ ๊ณต์ ํ๋ฆฝ์ด ์๊ธํ๋ค. ์ ์๋น ๊ท ์ผํ ์์ ์น๋ฃ ๋ฌผ์ง์ ํ์ฌํ๋๋ก ์ ๋ํ๋ ๊ธฐ์ ์ ์ ์ด๊ฐ ๋ค๋ฐ๋ผ์ผ ํ๋ ๊น๋ญ์ด๋ค. ํฅํ ํ๋ ๊ทผ์ก ๋ฑ ๊ฐ ์ด์ธ์ ๋ค์ํ ํ์ ์ฅ๊ธฐ๋ก ๋ฒ์๋ฅผ ๋ํ๊ธฐ ์ํด VLP ํ๋ฉด ๋น๋จ๋ฐฑ์ง ์์ง๋์ด๋ง ์ฐ๊ตฌ๋ ํ์ด์ผ ํ ๊ณผ์ ๋ค.
๐ก ์ด ํ๋ซํผ์ ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ์น๋ฃ๋ฒ์ ์ ๊ทผ์ด ์ด๋ ค์ ๋ ๋ง๋ง์ด๋ ๊ฐ ์งํ ์์ญ์์ ์ค์ง์ ์ธ ์์ ์ ์ฉ ์๋๋ฆฌ์ค๋ฅผ ์ ์ํ๋ค. ์์ปจ๋ ์ ์ ์ฑ ๊ณ ์งํ์ฆ ํ์์ ๊ฒฝ์ฐ, ๊ธฐ์กด์ ๋ฐ๋ณต์ ์ธ LNP ํฌ์ฌ๋ ๋ถ์์ฉ ์ํ์ด ์กด์ฌํ๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ธฐ๋ฐ ๋ฒกํฐ ์น๋ฃ๋ฒ ๋์ , 1ํ์ฑ tBE-VLP4 ์ ์ ์ฃผ์ฌ๋ง์ผ๋ก ๊ฐ์ธํฌ ๋ด Pcsk9 ์ ์ ์๋ฅผ ์์ ํ๊ฒ ๋ น์์(Knock-out)ํ์ฌ ํ์ ์ฝ๋ ์คํ ๋กค ๊ฑฑ์ ์์ด ์ด ์ ์๋ ์น๋ฃ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ์ด๋ฆฐ๋ค. ํฉ๋ฐ๋ณ์ฑ ํ์ ์ญ์ ๋ง๋งํ ์ฃผ์ฌ ์น๋ฃ๋ก Vegfa ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์กฐ์ ํด, ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ ์๊ณ ์๋ ์ฅ๊ธฐ ๋ฐํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ผ์ฆ ๋ฐ ์ ์ํ๊ด ๋ถ์์ฉ์ ๋ฎ์ถ๋ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ํํ์ ๋๋ฆด ์ ์๋ค. ์ด๋ ๊ณ ์๋ ์์ฐ์ด ๊ฐ๋ฅํด์ง๋ค๋ฉด ๋์ฌ ๋ฐ ๊ฐ๊ฐ๊ธฐ ํฌ๊ท ์ ์ ์งํ์ ์์ ํ ๊ทผ๋ณธ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ๊ฐ๋ฅ์ผ ํ ์น๋ฃ ํ์ค์ผ๋ก ๋ถ์ํ ๊ฒ์ด๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝ์ด์ ์จ ์ ์๋จ์ธต์ดฌ์์ผ๋ก ๋ฐํ ๋ฐฑ์๋์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํฌํธ ๋ณตํฉ์ฒด์ ์ผ์ฐจ์ ๋ฏธ์ธ ๊ตฌ์กฐ
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ฒ๋์ฐ(๋์ฐฝ, ์ฒ์ฐ๋)๋ ์ ํญ์ค(Mpox)๋ฅผ ์ ๋ฐํ๋ ํญ์ค๋ฐ์ด๋ฌ์ค(Poxvirus)๋ ์์ฃผ ์ธํฌ์ง์์ ๋ณต์ ํ๋ ๊ฑฐ๋ํ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ DNA(double-stranded DNA, dsDNA) ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ค. ๊ฐ์ผ ํ์๋ ์ ์ ์ฒด๋ ๋๊บผ์ด ๋จ๋ฐฑ์ง ์ฝ์ด ๋ฒฝ ๋ด๋ถ์ ๋ณดํธ๋ ์ํ๋ฅผ ์ ์งํ๋ฉฐ, ์ด๊ธฐ ์ ์ฌ๋ก ๋ง๋ค์ด์ง ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ๋ น RNA(mRNA)๋ฅผ ์ธ๋ถ๋ก ๋ฐฉ์ถํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ง๊ธ๊น์ง ์ฝ์ด ๋ฒฝ์ ๊ดํตํ๋ ํต๋ก์ ๊ตฌ์กฐ๋ ๋ถ์ ์กฐ์ฑ์ ๋ฒ ์ผ์ ์ธ์ฌ ์์๋ค. ๊ธฐ์กด ๊ตฌ์กฐ ์๋ฌผํ ๊ธฐ๋ฒ์ ๋ถ๋ฆฌ๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๋จํธ์ ํํ๋ง ํฌ์ฐฉํ๋ ์์ค์ ๋จธ๋ฌผ๋ฌ ์ธํฌ ๊ฐ์ผ ์ ์์ฉํ๋ ๋ณตํฉ์ฒด์ ์ค์ ํ์ฑ์ ๊ท๋ช ํ์ง ๋ชปํ๋ค. ๊ฒฐ๊ตญ ํญ์ค๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ณต์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ์ดํดํ๋ ค๋ฉด ์ฝ์ด ๋ฒฝ ๋๋ ธ ๊ฒ์ดํธ์ ์ค๋ฌผ ์ผ์ฐจ์ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ํ์ธํ๋ ์ผ์ด ์๊ตฌ๋์๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์๊ตญ ํ๋์์ค ํฌ๋ฆญ ์ฐ๊ตฌ์(Francis Crick Institute) ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด์ ์จ ์ ์๋จ์ธต์ดฌ์(Cryo-electron Tomography, cryo-ET)๊ณผ ์๋ธํ ๋ชจ๊ทธ๋จ ํ๊ท ํ(Sub-tomogram Averaging, STA) ๊ธฐ๋ฒ์ผ๋ก ๋ฐฑ์๋์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(Vaccinia Virus, VACV) ์ฝ์ด ๋ฒฝ์ ํฌํธ ๋ณตํฉ์ฒด(Portal Complex) ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ํฌ์ฐฉํ๋ค. ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ ์ด ๋ณตํฉ์ฒด๋ ์ ์ฒด ํด์๋ 7.1์น์คํธ๋กฌ(ร ), ๋ด๋ถ ๊ธฐ๊ณต ํด์๋ 4.9ร ์์ค์์ ๊ท๋ช ๋๋ค. ์ด ๋ณตํฉ์ฒด๋ ๋ณด์กด๋ ์ธ ๊ฐ์ง ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ E8, E6, L3์ด ๊ฒฐํฉํ ์ก๋์ฒด(hexamer) ํํ๋ค. ๊ธฐ๊ณต์ ์ค์ฌ์ ์ด๋ฃจ๋ E6 ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ฝ์ด ๋ฒฝ์ ์ธํ๋ฆฌ ์ธต๊ณผ ์ํธ์์ฉํ๋ฉฐ ๋ผ๋๋ฅผ ํ์ฑํ๋ค. ์ด ์ํต์ ๋ฐ๊นฅ์ชฝ์ธ ์ธํฌ์ง ๋ฐฉํฅ์๋ E8 ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ๊ณ ๋ฆฌ๋ฅผ ๋ง๋ค๊ณ , ์์ชฝ์๋ L3 ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ์ด๋์ฒด์ ์ก๋์ฒด(hexamer of dimers) ํํ๋ก ๊ฒฐํฉํ๋ค. ํนํ L3 ๋จ๋ฐฑ์ง์ ํต๋ก์์ ๊ฐ์ฅ ์ข์ ์์ญ์ ํ์ฑํด ์์ฃผ ์ธํฌ์ ๋ฉด์ญ ์ธ์์ธ TRIM5์ํ(TRIM5ฮฑ)๊ฐ ๊ฒฐํฉํ๋ ํ์ ์ด ๋๋ค. ๊ธฐ๊ณต์ ๊ธฐํํ์ ํํ์ ์ ์ ๊ธฐ์ ์ฑ์ง์ ๋จ์ผ๊ฐ๋ฅ RNA๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก ํต๊ณผ์ํค๋๋ก ์ค๊ณ๋๋ค. ์ด ํํฐ ์์คํ ์ผ๋ก ๋ด๋ถ์ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ DNA(dsDNA)๋ ๋ณดํธ๋๋ฉด์ ๋ฉ์ ์ RNA(mRNA)๋ง ์ธํฌ์ง๋ก ๋น ์ ธ๋๊ฐ๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ฝ์ด๋น ์ฝ 20๊ฐ์ ํฌํธ์ด ์กด์ฌํ๋ฉฐ, ์ ์ ์ฒด ๋ฐฉ์ถ์ ๋ด๋นํ๋ D5 ํฌ๋ฆฌ์นด์ (helicase)๊ฐ E8 ๊ณ ๋ฆฌ์ ๊ฒฐํฉํด ํต๋ก ๊ฐ๋ฐฉ์ ์ด๋ฐํจ์ ํ์ธํ๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ์ ๊ท๋ช ๋ ์ผ์ฐจ์ ๊ตฌ์กฐ๋ ํญ์ค๋ฐ์ด๋ฌ์ค๊ฐ ์์ฃผ ์ธํฌ์ ๋ฉด์ญ ์ผ์์ธ cGAS ๋ฑ์ ํํผํด ์ด์๋จ๋ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๋น๋ฐ์ ํธ๋ ์ด์ ๋ค. ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ ๋จ๋จํ ์ฝ์ด ๋ฒฝ๊ณผ ํฌํธ์ ๋ฏธ์ธํ ํฌ๊ธฐ ํํฐ๋ง์ผ๋ก ์์ ์ ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ์ฒ ์ ํ ๊ฐ์ถ ์ฑ ์ ์ฌ์ฒด๋ง ์ธํฌ์ง๋ก ๋ด๋ณด๋ธ๋ค. ์ด๋ฌํ ๊ธฐ์ ์ ์ฒ์ฐ๋๋ ์ ํญ์ค ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์๋ก์ด ๋จ์๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ค. E8 ๊ณ ๋ฆฌ์ D5 ํฌ๋ฆฌ์นด์ ์ ๊ฒฐํฉ์ ๋ฐฉํดํ๊ฑฐ๋ L3 ๋จ๋ฐฑ์ง์ ํ์ ํ๋ ํํฉ๋ฌผ์ ์ค๊ณํ๋ฉด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์ ์ฒด ๋ฐฉ์ถ์ ์์ฒ ์ฐจ๋จํ๋ ํ๋ณด๋ฌผ์ง ๋ฐ๊ตด์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ๋ค๋ง ์ด๋ฒ ๋ชจ๋ธ์ธ ๋ฐฑ์๋์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ๋ณ์ข ํญ์ค๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ ์ ํญ์ค ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๋ฏธ์ธํ ์ฐจ์ด๊น์ง ๋ชจ๋ ๋๋ณํ๊ธฐ๋ ์ด๋ ต๋ค. ์ค์ ๊ฐ์ผ ํ๊ฒฝ์์ ๊ธฐ๊ณต์ด ์ด๋ฆฌ๊ณ ๋ซํ๋ ์ญ๋์ ๋ณํ๋ฅผ ์ค์๊ฐ ๊ด์ฐฐํ์ง ๋ชปํ๋ค๋ ํ๊ณ๋ ์์ผ๋ก ๊ทน๋ณตํด์ผ ํ ๊ณผ์ ๋ค.
๐ก ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ฐฑ์ ์ ๋ฌ์ฒด ๊ฐ๋ฐ๊ณผ ํญ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ์ค๊ณ๋ผ๋ ๋ ๊ฐ์ง ์ค์ง์ ์ฐ์ ๋ถ์ผ์ ์๋ก์ด ์ค๊ณ๋๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ค. ๋จผ์ , ๋ฐฑ์๋์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ ์ธ๋ฅ ์ต์ด์ ๋ฐฑ์ ์ด์ ์ค๋๋ ๊ฒฐํต, ์๋ณผ๋ผ, ํญ์ ๋ฐฑ์ ๋ฑ์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ๋ฌ์ฒด๋ก ๋๋ฆฌ ์ฐ์ด๋ ๋ณํ ๋ฐฑ์๋์ ์์นด๋ผ(Modified Vaccinia Ankara, MVA)์ ๊ทผ๊ฐ์ด๋ค. ํฌํธ ๋ณตํฉ์ฒด์ ์กฐ์ ๊ธฐ์ ์ ํ์ฉํ๋ฉด ์ ๋ฌ์ฒด ๋ด๋ถ์์ ์ ์ฌ ๋ฌผ์ง์ด ๋ฐฉ์ถ๋๋ ์๋๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ์ดํด ๋ฐฑ์ ์ ์ฒด๋ด ๋ฉด์ญ ๋ฐ์ ์ ๋ ํจ์จ์ ๊ทน๋ํํ๊ฒ ๋๋ค. ์ด์ ํจ๊ป ์ต๊ทผ ์ํ๋ฆฌ์นด๋ฅผ ์ค์ฌ์ผ๋ก ํ์ฐํ๋ ๋ณ์ข ์ ํญ์ค ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์์๋ ํต์ฌ ๊ธฐํ์ ํ์ฑํ ์ ๋ง์ด๋ค. ํฌํธ ๋ณตํฉ์ฒด๋ ๋ชจ๋ ํญ์ค๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์์์ ๊ณ ๋๋ก ๋ณด์กด๋ ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ ์์ด์ ์ง๋๋ฏ๋ก, ์ด๋ฅผ ํ์ ์ผ๋ก ์ผ๋ ์ ๋ถ์ ํํฉ๋ฌผ์ ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ์ ์ธ ํ ์ฝ๋น๋ฆฌ๋งํธ(Tecovirimat)์ ๋ด์ฑ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๋ ๊ด๋ฒ์ ํญ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๊ฐ๋ฐ๋ก ์ด์ด์ง ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ์ ์ ์ ๋ฐ๊ฒฌ์์ ํฉ์ฑ์น์ฌ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ๊น์ง... BRCA ์ฐ๊ตฌ 30๋ ์ด ์ ์ํ ์ ์ ๋ณต์ ์ด์ ํ
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ ์ ์ ํ ์ญ์ฌ์์ ์ ๋ฐฉ์ ๊ฐ์์ฑ ์ ์ ์ 1 ๋ฐ 2(Breast Cancer Susceptibility Gene 1/2, BRCA1/2)์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ข ์ ์๋ฌผํ์ ํจ๋ฌ๋ค์์ ๋ฐ๊พผ ์ญ์ฌ์ ์ ํ์ ์ด๋ค. 1990๋ ๋ ์ด๋ฐ ๊ฐ์กฑ์ฑ ์ ๋ฐฉ์ ํ์์ ๊ฐ๊ณ ๋ถ์์ผ๋ก ์ด๋ค ์ ์ ์๊ฐ ์ฒ์ ๋์ ๋์ ๋๋ง ํด๋, ํ๊ณ๋ ์ ์ ์ฑ ์์ ๋ฐ๋ณ ์ํ์ ์์ธกํ๋ ์ง๋จ์ ๋๊ตฌ๋ก๋ง ์ฃผ๋ชฉํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ BRCA ๋จ๋ฐฑ์ง์ด DNA ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ(Double-Strand Break, DSB)์ ๋ณต๊ตฌํ๋ ์๋์ฌ์กฐํฉ(Homologous Recombination, HR) ๊ณผ์ ์ ํต์ฌ ์ธ์๋ผ๋ ์ฌ์ค์ด ๋ฐํ์ง๋ฉฐ ์ ๋ฐ ์๋ฃ์ ์๋ง์ด ์ด๋ฆฐ๋ค. ๊ธฐ์กด ํํํญ์์๋ฒ์ ์ ์ ์ธํฌ์ ์์ธํฌ๋ฅผ ๊ตฌ๋ถํ์ง ์๊ณ ๋ฌด์ฐจ๋ณ ๊ณต๊ฒฉํ์ฌ ํ์์๊ฒ ๊ทน์ฌํ ๋ถ์์ฉ์ ์๊ฒผ๋ค. ์ด์ ๋ฐ๋ผ ์ธํฌ์ ํน์ ์ ์ ์ ๊ฒฐํจ์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ํ๊ฒฉํ๋ ๋๋ฐ ์ง๋จ๊ณผ ์น๋ฃ ์ ๋ต์ด ๊ฐ๋ ฅํ ์๊ตฌ๋๋ ์ํฉ์ด์๋ค. BRCA ์ ์ ์์ ๊ธฐ๋ฅ ์์ค์ ๊ท๋ช ํ๋ ค๋ ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ธํฌ์ ์ทจ์ฝ์ ์ ํ๊ณ ๋๋ ์ ๋ฐ ํ์ ์น๋ฃ์ ์ด๋ก ์ ํ ๋๊ฐ ๋๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ด๋ฒ์ ๊ณต๊ฐ๋ Nature Genetics์ BRCA Focus๋ ์ง๋ 30๋ ๊ฐ ์ถ์ ๋ ์ ์ ํ ์ฐ๊ตฌ ์ฑ๊ณผ์ ์ต์ ๊ณผ์ ๋ค์ ์ด๋ง๋ผํ๋ค. ๊ฐ์ฅ ๋๋๋ฌ์ง ์ฑ๊ณผ๋ BRCA ๊ฒฐํจ ์์ธํฌ์ ์ํฌ๋ ์ค๊ฑด์ ์ฐพ์๋ด ๊ฐ๋ฐ๋ ํด๋ฆฌ(ADP-๋ฆฌ๋ณด์ค์ค) ์คํฉํจ์(Poly (ADP-ribose) Polymerase, PARP) ์ต์ ์ ๋ค. ์ ์ ์ธํฌ๋ ํน์ DNA ๋ณต๊ตฌ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ๋งํ๋ ๋ค๋ฅธ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊ฐ๋ํด ์์กดํ์ง๋ง, BRCA ๋ณ์ด ์์ธํฌ๋ ์๋์ฌ์กฐํฉ ๊ธฐ๋ฅ์ด ์ด๋ฏธ ๋ง๊ฐ์ ธ ์์ด PARP๋ง์ ์ฐจ๋จ๋๋ฉด ์ฌ๋ฉธํ๋ค. ์ด๋ฅธ๋ฐ 'ํฉ์ฑ์น์ฌ(Synthetic Lethality)' ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ด์ฉํ ์ฝ๋ฌผ ๊ฐ๋ฐ์ ์ฌ๋ผํ๋ฆฝ(Olaparib)์ ์์์ผ๋ก ๋ค์์ ํ์ ํญ์์ ์น์ธ์ผ๋ก ์ด์ด์ก๋ค. ํ์ง๋ง ์์ ํ์ฅ์์๋ ์ฝ๋ฌผ ์ ํญ์ฑ ๊ทน๋ณต๊ณผ ๋ฏธํ์ ์ ์์ฑ ๋ณ์ด(Variants of Uncertain Significance, VUS)์ ํ๋ ์ด๋ผ๋ ์๋ก์ด ๋๊ด์ ์ง๋ฉดํ๋ค. BRCA ์ ์ ์์ ๋ณ์ด๊ฐ ๋ฐ๊ฒฌ๋๋๋ผ๋ ์ด๊ฒ์ด ์ค์ ์์ ์ ๋ฐํ๋์ง ํ๋จํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ด VUS๊ฐ ์ ์ฒด ๊ฒ์ฌ์ ์๋น์๋ฅผ ์ฐจ์งํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ต๊ทผ์๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ผ๊ธฐ์์ด ๋ถ์(Next Generation Sequencing, NGS) ๊ธฐ์ ๊ณผ ์ ์ ์ ํธ์ง ๊ธฐ๋ฒ์ ๊ฒฐํฉํ ๋ค์ค ๋ณ์ด ํจ๊ณผ ์ธก์ ๋ถ์๋ฒ(Multiplexed Assays of Variant Effect, MAVE)์ผ๋ก ์์ฒ ๊ฐ์ ๋ณ์ด ๊ธฐ๋ฅ์ ๋์๋ค๋ฐ์ ์ผ๋ก ๊ฒ์ฆํจ์ผ๋ก์จ ์ง๋จ ์ ํ๋๋ฅผ ๋์ด์ฌ๋ ธ๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ ๋ํด, ์์ธํฌ๊ฐ BRCA ์ ์ ์์ ์ถ๊ฐ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ์ผ์ผ์ผ ์ค์ค๋ก ๋ณต๊ตฌ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ ์ํํ๋ ๋ฑ ๋ค์ํ ์ฝ๋ฌผ ์ ํญ ๊ธฐ์ ์ด ์์ ํ์ธ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง๋ค์ ๋จ์ผ์ธํฌ ๋ถ์๊ณผ ๋ถ์ ๋ชจ๋ธ๋ง์ ํ์ฉํด ์์ธํฌ์ ์ฐํ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์กฐ๊ธฐ์ ์ฐจ๋จํ๋ ๋ณตํฉ ์๋ฒ์ ์ค๊ณํ๋ ์ค์ด๋ค. ๋ง์ง๋ง์ผ๋ก ์ด๋ฒ ํน์ง์ ์์์์ ์ํ๋ฆฌ์นด๋ฅผ ํฌํจํ ๋น์ ๋ฝ๊ณ ์ธ๊ตฌ์ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ํฑ์์ด ๋ถ์กฑํ์ฌ ๋ฐ์ํ๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ์๋ฃ ๋ถํ๋ฑ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํ๊ธฐํ๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง BRCA ์ฐ๊ตฌ 30๋ ์ฌ๋ ์ ์ ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ด ์ด๋ป๊ฒ ์ค์ ํ์์ ์๋ช ์ ๊ตฌํ๋ ์ ์ฝ์ผ๋ก ์ด์ด์ง ์ ์๋์ง ๋ณด์ฌ์ฃผ๋ ๋ชจ๋ฒ ์ฌ๋ก๋ค. ์์ ๋ฐ์ ๊ธฐ๊ด๋ณ์ด ์๋ ์ ์ ์ ๋ณ์ด์ ๊ธฐ๋ฐํด ์น๋ฃํ๋ ๋ง์ถคํ ์ ๋ฐ ์๋ฃ์ ์๋๋ฅผ ์ด์๋ค๋ ํ๊ฐ๋ฅผ ๋ฐ๋๋ค. ์ข ์ ์ ์ ์ฒด์ ๋์ฐ๋ณ์ด ํ๋กํ ๋ถ์์ด ๋์คํ๋๋ฉด์, BRCA ๋ณ์ด๋ฅผ ํ๊น์ผ๋ก ์ผ๋ ํ์ ์น๋ฃ ์์ญ์ ์ ๋ฐฉ์๊ณผ ๋์์์ ๋์ด ์ ๋ฆฝ์ ์๊ณผ ์ท์ฅ์ ๋ฑ์ผ๋ก ์ง์ ํ์ฅ๋ ์ ๋ง์ด๋ค. ๋ค๋ง ๊ณ ๊ฐ์ NGS ๊ฒ์ฌ ๋น์ฉ๊ณผ ๊ณ ๋น์ฉ์ ์ฝ๊ฐ๋ ์ ์๋ ๊ตญ๊ฐ ํ์๋ค์๊ฒ ์ฅ๋ฒฝ์ผ๋ก ์์ฉํ๊ณ ์์ด ์ง์ ํ ๋ง์ถค ์๋ฃ ์คํ์ ์ ์ฝ์ด ๋๋ค. ๋น์ ๋ฝ๊ณ ์ธ๊ตฌ ์ง๋จ์ ๋์์ผ๋ก ํ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์ธํ๋ผ๋ฅผ ํ์ถฉํ์ง ์๋๋ค๋ฉด, ์ ๋ฐ ์๋ฃ์ ํํ์ ํน์ ๊ตญ๊ฐ๋ ๊ณ์ธต์ ํธ์ค๋ ์๋ฐ์ ์๋ค. ์์ผ๋ก์ ๊ณผ์ ๋ ๊ณผํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ๊ธฐ์ ์ ์์ฑ๋๋ฅผ ๋์ด๋ ๊ฒ๋งํผ์ด๋, ์ถ์ ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ์ธ๊ณ ํ์์๊ฒ ๊ณตํํ๊ฒ ๋๋๋ ๋ถ๋ฐฐ์ ์ ์์ ๋ฌ๋ ธ๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ ํ์ฅ์์ ๋๋ฐ ์ง๋จ ๊ฒ์ฌ์ ํจ์จ์ฑ์ ๋น์ฝ์ ์ผ๋ก ๋์ผ ๊ฒ์ผ๋ก ์์๋๋ค. ์ง๊ธ๊น์ง ๋ชจํธํ ์ ์ ๋ณ์ด์ธ VUS ํ๋ ๋ฌธ์ ๋ก ์ ๋ฐฉ์ ๋ฐ๋ณ ์์ธก๊ณผ ์๋ฐฉ์ ์ ์ ์ ๊ฒฐ์ ์ ์ด๋ ค์์ ๊ฒช๋ ์๋ฃ์ง์๊ฒ MAVE ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋ช ํํ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ ๊ณตํ ์ ์๋ค. ์ฝ์ ์ ๋ณ ๋จ๊ณ์์ PARP ์ต์ ์ ๋ฐ์์ฑ์ ์ฌ์ ์ ์ ๋ฐ ์์ธกํจ์ผ๋ก์จ ๋ถํ์ํ ํญ์ ์น๋ฃ๋ก ์ธํ ํ์์ ๊ณ ํต๊ณผ ์๋ฃ๋น ๋ญ๋น๋ฅผ ์๋ฐฉํ๋ค. ์ฐ์ ์ ์ผ๋ก๋ ์ ์ฝ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ์ ํญ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ฏธ๋ฆฌ ํํผํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ํฉ์ฑ์น์ฌ ์น๋ฃ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ซํผ ๊ตฌ์ถ์ ์์ฉ๋ ์ ์๋ค. ๋์๊ฐ ์ ๋ถ์ ์ ์ฝ์ ๊ณ๊ฐ ์ ์ ์ ๊ฒ์ฌ์ ์ ๊ทผ์ฑ์ ๋ฎ์ถ๊ณ ๊ตญ๊ฐ๋ณ ์ธ๊ตฌ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ค๋ณํํ๋ ์ ์ฑ ์ ๋์ ํ๋๋ก ์ ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์ค์ง์ ์ธ ๋ณด๊ฑด ์๋ฃ ํํ์ ๋ถ๊ท ํ์ ์ขํ๋ ๊ณ๊ธฐ๊ฐ ๋ ๊ฒ์ด๋ค.
Research square๐ค AI ์์ฝ๋จ์ํฌ์ง๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฉด์ญ ๊ธฐ์ต ์ํํด ์ธ์ ๋์ข ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ข ์ ๊ณต๊ฒฉํ๋ mRNA ๋ฐฑ์ ๊ฐ๋ฐ
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ธ์ ๋์ข ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(Human papillomavirus, HPV) ๊ฐ์ผ์ผ๋ก ์ ๋ฐ๋๋ ์๊ถ๊ฒฝ๋ถ์์ ๋น๋กฏํ ์ฌ๋ฌ ์ ์ฑ ์ข ์์ ์ธ๊ณ์ ์ผ๋ก ์ฌ๊ฐํ ๋ณด๊ฑด ๋ฌธ์ ๋ก ๊ผฝํ๋ฉฐ, ์ด๋ฏธ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๊ฐ์ผ๋์๊ฑฐ๋ ์๋ฐฉ ๋ฐฑ์ ์ ์ ์ข ํ์ง ๋ชปํ ํ์์๊ฒ๋ ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ๋ฒ์ ํ๊ณ๊ฐ ๋ช ํํ๋ค๋ ํ๊ฐ๋ฅผ ๋ฐ๋๋ค. ์ด์ ๋ฐ๋ผ ๋ฉด์ญ ์ฒด๊ณ๊ฐ ์ ์ธํฌ๋ฅผ ์ธ์งํ๋๋ก ๋๋ ์น๋ฃ์ฉ ๋ฐฑ์ ๊ฐ๋ฐ์ด ์ค๋ซ๋์ ์๋๋์์ผ๋ ์ค์ ์์์์๋ ๊ธฐ๋๋งํผ์ ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ฑฐ๋์ง ๋ชปํ๋ค. ํนํ ์๊ถ๊ฒฝ๋ถ์ ๋ฐ๋ณ์ ํต์ฌ์ ์ธ ์ญํ ์ ํ๋ HPV16ํ์ E6์ E7 ์ข ์๋จ๋ฐฑ์ง์ ์น๋ฃ์ฉ ๋ฐฑ์ ์ ์ฃผ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ฃผ๋ชฉ๋ฐ์์์๋ ์ฒด๋ด ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ด ์์ธํฌ๋ฅผ ํ์ ์ผ๋ก ์ผ์ ์ถฉ๋ถํ ํ์ฑํ๋์ง ๋ชปํ๋ ํ๊ณ๊ฐ ๋๋ ทํ๋ค. ์ข ์ ์ธํฌ๊ฐ ๋ฉด์ญ ํํผ ๋ฌผ์ง์ ๋ถ๋นํด ์์ ์ ๋ฐฉ์ดํ๋ ํ์, ์ ํ์์ ๋ฉด์ญ๊ณ๊ฐ ๋ฐฑ์ ์ ๋ฐ์ํด ๊ฐ๋ ฅํ T์ธํฌ๋ฅผ ์ค์ค๋ก ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ๋ ์ฝ์ง ์์ ๊น๋ญ์ด๋ค. ์ด๋ฌํ ์ํฉ์์ ๋ฉ์ ์ ๋ฆฌ๋ณดํต์ฐ(messenger RNA, mRNA) ํ๋ซํผ์ ์ ์ํ๊ฒ ํญ์์ ๋ฐํ์ํค๊ณ ๋ฉด์ญ๊ณ๋ฅผ ์๊ทนํ ์ ์๋ ๋์์ผ๋ก ๊ธ๋ถ์ํ๋ค. ์ฝ๋ก๋19 ํฌ๋ฐ๋ฏน์ ๊ฑฐ์น๋ฉฐ ํจ๋ฅ๊ณผ ์์ ์ฑ์ด ๊ฒ์ฆ๋ mRNA ๊ธฐ์ ์ ์น๋ฃ์ฉ ์ ๋ฐฑ์ ์ ์ด์ํ๋ ค๋ ์๋๊ฐ ํ๋ฐํด์ง ๋ฐฐ๊ฒฝ์ด๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ์ฉ mRNA ๋ฐฑ์ ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ธฐ ์ํด ๋ฉด์ญ ์ธํฌ์ ํ์ฑ๋๋ฅผ ๊ทนํ์ผ๋ก ๋์ด์ฌ๋ฆด ์๋ก์ด ๋ฐฑ์ ์ค๊ณ ์ ๋ต์ ๋์ ํ๊ธฐ์ ์ด๋ฅด๋ ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ํ์๊ฐ ์ด์ ์ ๊ฒช์๋ ๋ค๋ฅธ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฐ์ผ ๊ธฐ์ต์ ์ญ์ผ๋ก ์ด์ฉํ๋ ๋ ์ฐฝ์ ์ธ ๋ฐฉ์์ ๊ณ ์ํ๋ค. ์ ์ธ๊ณ ์ธ๊ตฌ ๋๋ค์๊ฐ ๊ฐ์ผ๋์ด ๋ฉด์ญ ๊ธฐ์ต์ด ์๋ ๋จ์ํฌ์ง๋ฐ์ด๋ฌ์ค 1ํ(Herpes simplex virus type 1, HSV-1)์ ๋น๋จ๋ฐฑ์ง D(glycoprotein D, gD)์์ ์ ๋ํ CD4+ T์ธํฌ ์ํผํ ํ๋ฅผ ์น๋ฃ์ฉ ๋ฐฑ์ ์ ๋์ ํ ์ ๋ต์ด๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ ํญ์์ ๋ถํด์ ์ ์ ์๋๋ฅผ ๋์ด๊ธฐ ์ํด ์ ๋นํดํด(ubiquitin) ์ ์ ์๋ฅผ ํ๊น ํ mRNA-UB-E6/E7 ๊ตฌ์กฐ์ฒด๋ฅผ ์์ง๋์ด๋งํ๋ค. ์ด ๊ฒฐํฉ์ฒด๋ ์ธํฌ ๋ด์์ E6์ E7 ํญ์์ด ํ๋กํ ์์ข์ผ๋ก ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ด๋ํด ๋ถํด๋๋๋ก ์ ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ง์์ธํฌ๊ฐ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ์ ํญ์์ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ์ ์ํ ์ ์๋๋ก ๋๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์ค๊ณ์ ํ์ ์ด ๋ฐฑ์ ํฌ์ฌ ํ HPV ํน์ด์ ์ธ CD8+ T์ธํฌ ๋ฐ์์ด ๋์ ๋๊ฒ ์ฆํญ๋์์ผ๋ฉฐ, ๋ง์ฐ์ค ์คํ์์ ์ข ์ ์ฑ์ฅ์ด ์ต์ ๋๋ ํญ์ ํจ๋ฅ์ ํ์ธํ๋ค. ๋ฐฑ์ ์ ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๋ฅผ ํ์ธต ๋ ๋์ด์ฌ๋ฆด ๋ชฉ์ ์ผ๋ก ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ์กฐ์ ํ๋ ๋ฌผ์ง๊ณผ์ ๋ณ์ฉ ์๋ฒ์ ๋ณํํ๋ ์คํ์ด ๋ค๋ฐ๋ฅธ๋ค. ํ์คํค ํ์์ธํธํํจ์(Histone deacetylase, HDAC) ์ต์ ์ ์ธ ์ํฐ๋ ธ์คํํธ(entinostat) ํน์ ์ธํฐํ๋ก ์ ์ ์ ์๊ทน์ (Stimulator of interferon genes, STING) ์์ฉ์ ์ธ ADU-S100์ ๋ฐฑ์ ๊ณผ ํจ๊ป ํฌ์ฌํ๋ ์คํ์ ์ค๊ณํ๋ค. ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ด๋ค ๋ฉด์ญ์กฐ์ ์ ๋ฅผ ๋ณ์ฉ ํฌ์ฌํ์ ๋ ๋ฐฑ์ ๋จ๋ ํฌ์ฌ๊ตฐ๊ณผ ๋น๊ตํด ์ ์กฐ์ง ๋ด๋ถ๋ก์ ๋ฉด์ญ์ธํฌ ์นจ์ค์ด ์ ์๋ฏธํ๊ฒ ๋์ด๋ฌ์ ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ์ข ์ ์ต์ ์จ๋ ๋๋ฐ ์์นํ๋ ์์์ด ๊ด์ฐฐ๋๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด๋ฏธ ๋๋ฆฌ ํ์ฑ๋์ด ์๋ ํ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๋ํ ๋ฉด์ญ ๊ธฐ์ต์ ํ์ฉํด ์ ๋ฐฑ์ ์ ํจ๋ฅ์ ๊ฐ์ ํ๋ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ๊ณต์์ ์ ์ํ๋ค๋ ์ ์์ ์์๊ฐ ํฌ๋ค. ๋จ์ํฌ์ง๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๊ฐ์ด ๊ฐ์ผ๋ฅ ์ด ๋์ ๋ณ์์ฒด์ ๋ฉด์ญ ์ ๋ณด๋ฅผ ํ์ฉํจ์ผ๋ก์จ ๋ฉด์ญ๋ ฅ์ด ์ ํ๋ ์ ํ์์ CD4+ T์ธํฌ ๋์์ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ์ด๋์ด๋ธ ์ ์ด๋ค. ์ด์ ๋๋ถ์ด ์ ๋นํดํด์ ํ์ฉํ ํญ์ ์ ์ ์ด์ง ๊ธฐ์ ์ ์ ๋ฐฑ์ ์ ํญ์ ์ ๋ฌ ํจ์จ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฒ์ฉ์ ๋๊ตฌ๋ก ํ์ฉ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ๋๋ค. ๋ค๋ง ์ด ์น๋ฃ๋ฒ์ด ์ค์ ์์ ํ์ฅ์ ์์ฐฉํ๊ธฐ ์ํด์๋ ๋ช ๊ฐ์ง ํด๊ฒฐํด์ผ ํ ๊ณผ์ ๊ฐ ์กด์ฌํ๋ค. ๋๋ฌผ ์คํ์์ ์ ์ฆ๋ ๋ฉด์ญ ์ฆ๊ฐ ํจ๊ณผ๊ฐ ์ธ์ฒด์์๋ ๋์ผํ๊ฒ ์ฌํ๋๋์ง ํ์ธํ๋ ์ถ๊ฐ ์์ ์ํ์ด ์ ํ๋ ์์ ์ด๋ค. ํ์๋ง๋ค ๋จ์ํฌ์ง๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ธฐ์ ๋ฉด์ญ ์์ค์ด ๋ค๋ฅด๋ค๋ ์ฌ์ค๋ ๋ณ์๋ก ์์ฉํ ์ ์์ด, ๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ํจ๋ฅ ์์ธก ์งํ ์ค์ ์ด ๋ค๋ฐ๋ผ์ผ ํ๋ค. ์์ธ๋ฌ ์ํฐ๋ ธ์คํํธ๋ ADU-S100๊ณผ ๊ฐ์ ๋ฉด์ญ์กฐ์ ์ ๋ฅผ ๋ณ์ฉํ ๋ ๋ฐ์ํ ์ ์๋ ๋ ์ฑ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ์ ์ดํ๊ณ , ์ต์ ์ ํฌ์ฌ ๊ฒฝ๋ก์ ์ฉ๋์ ์ค์ ํ๋ ํ์คํ ์์ ์ ๋ง์ณ์ผ ํ๋ ์ํฉ์ด๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด๋ฌํ ๋ณ์ฉ ๋ฉด์ญ์น๋ฃ๋ฒ์ ํ๊ณ๋ฅผ ์ ์ง์ ์ผ๋ก ๊ทน๋ณตํด ๋๊ฐ์ผ๋ก์จ ํฅํ ๋ค์ํ ๊ณ ์ํ๊ตฐ HPV ์ฐ๊ด ์์ข ์ผ๋ก ์น๋ฃ ๋ฒ์๋ฅผ ๋ํ๊ฐ ์ ์์ ๊ฒ์ผ๋ก ์์ํ๋ค.
๐ก ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์๊ถ๊ฒฝ๋ถ์๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ๋๊ฒฝ๋ถ์, ํญ๋ฌธ์ ๋ฑ HPV ๊ฐ์ผ์ด ์์ธ์ด ๋๋ ๋ค์ํ ๋์น์ฑ ์ข ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ง์ ์ ์ฉ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ํนํ ๋ฐฑ์ ์ ๋ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ด ๋ฎ์ ์น๋ฃ ์ํ๊ฐ ๋ถ๋ํ๋ ๋ง๊ธฐ์ ํ์๊ตฐ์๊ฒ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ด์ด์ค ์ ๋ง์ด๋ค. ์๋ฃ ํ์ฅ์์๋ ํ์์ ๋จ์ํฌ์ง๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํญ์ฒด ๋ณด์ ์ฌ๋ถ๋ฅผ ์ฌ์ ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ํ ๋ค, ๊ฐ์ธ์ ๊ธฐ์ ๋ฉด์ญ์ ๋ง์ถคํ๋ mRNA ๋ฐฑ์ ๊ณผ ๋ฉด์ญ ๊ด๋ฌธ ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ์กฐํฉํด ํฌ์ฌํ๋ ์ ์ฒด์ ์น๋ฃ ์๋๋ฆฌ์ค๊ฐ ํ์คํ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ ์ํ๋ค. ์ ์ฝ ์ฐ์ ์ธก๋ฉด์์๋ ์ ๊ท ํญ์์ ๊ฐ๋ฐํ๋ ๋ฒ๊ฑฐ๋ก์ ์์ด ์ ๋นํดํด ํ๊ทธ์ ์ด์ข ์ํผํ ํ ํ๋ซํผ์ ๊ธฐ์กด mRNA ์ค๊ณ์ ๋ชจ๋์์ผ๋ก ์ ์ํ๊ฒ ํ์ฌํจ์ผ๋ก์จ ์ ์ฝ ํ๋ณด๋ฌผ์ง ๋ฐ๊ตด ๊ธฐ๊ฐ์ ํฌ๊ฒ ๋จ์ถํ๋ ๊ฒฝ์ ์ ํจ๊ณผ๊ฐ ์๋นํ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ด๋ค๋ดค๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝDNA๋ ๊ฑด๋๋ฆฌ์ง ์๋๋ค โ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ด ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ ๋ฌธ๋ฒ์ ์ฐ๊ณ ์๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๊ธฐ๋ณธ ์ ๋ต์ ์ค๋ซ๋์ DNA ์์ด ์์ฒด๋ฅผ ๋ฐ๊พธ๋ ๊ฒ์ด์๋ค. CRISPR-Cas9์ด ๋ํ์ ์ด๋ค. ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ(DSB)์ผ๋ก ํ์ ์ ์ ์๋ฅผ ์๋ผ๋ด๊ฑฐ๋ ๊ต์ ํ๋ ๋ฐฉ์์ ๊ฐ๋ ฅํ์ง๋ง, ์๋์น ์์ DNA ์ฌ๊ฒฐํฉ์ด๋ ๋๊ท๋ชจ ์ผ์์ฒด ์ฌ๋ฐฐ์ด ๊ฐ์ ์์ ์ฑ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ์๋ฐํ๋ค. ๋ฌด์๋ณด๋ค DNA ์์ด ๋ณ์ด๋ ๋น๊ฐ์ญ์ ์ด๋ค. ํ๋ฒ ์๋ฅด๋ฉด ๋๋๋ฆด ์ ์๋ค. ๊ทธ๋ฐ๋ฐ ์ธํฌ๊ฐ ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์กฐ์ ํ๋ ๋ฐฉ์์ DNA ์์ด ๋ณ๊ฒฝ๋ง์ด ์๋๋ค. DNA ๋ฉํธํ, ํ์คํค ์์ธํธํ, ์ธ์ฐํ ๋ฑ ์ฝ 900์ข ์ ํฌ๋ก๋งํด ์กฐ์ ์ธ์์ 1,600์ข ์ ์ ์ฌ์ธ์๊ฐ ์ ์ ์์ ์ผ์ง๊ณผ ๊บผ์ง์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ์ดํ๋ค. ์ด ํํ์ ํ์ง(chemical tag)๋ฅผ ์ง์ ๋ค์ ์ธ ์ ์๋ค๋ฉด, DNA ์ค๊ณ๋๋ ๊ทธ๋๋ก ๋ ์ฑ ์ ์ ์ ๋ฐํ๋ง ์ ๋ฐ ์กฐ์จํ ์ ์์ง ์์๊น. ๋ค๋๋๋ ํ๋ก๋์ธ๋ํ๋ณ์์ ๋ง๋ฆฌ์ ๋ก์ธ (Marianne Rots)๊ฐ ์ฝ 20๋ ์ ์ ์ํ ์ด ์์ด๋์ด๊ฐ ์ด์ ์์์ํ ๋จ๊ณ์ ์ง์ ํ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ํธ์ง(epigenome editing)์ ์ ๋จ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ ๊ฑฐํ Cas ๋จ๋ฐฑ์ง(dead Cas)์ ๊ฐ์ด๋ RNA์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ํจ๊ณผ๊ธฐ(effector)๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ๋ ๊ตฌ์กฐ๋ค. ํจ๊ณผ๊ธฐ ์ข ๋ฅ์ ๋ฐ๋ผ ์ ์ ์๋ฅผ ์ผ๊ฑฐ๋ ๋ ์ ์๋ค. ํ์ฑํ์๋ VP64(๋จ์ํฌ์ง๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ๋ ์ ์ฌ์ธ์)๋ TET1(ํ๋ฉํธํ ํจ์)์, ์ต์ ์๋ KRAB ๋๋ฉ์ธ์ด๋ DNA ๋ฉํธํธ๋์คํผ๋ผ์ ๋ณตํฉ์ฒด๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ค. 2016๋ ๋ฐ๋ผ๋ ธ ์ฐ๋ผํ์๋ ์ฐ๊ตฌ์์ ์์ ค๋ก ๋กฌ๋ฐ๋ฅด๋(Angelo Lombardo)๊ฐ ๋ณด๊ณ ํ 'hit and run' ๊ธฐ๋ฒ์ด ์ด ๋ถ์ผ์ ์ ํ์ ์ด ๋๋ค. ํจ๊ณผ๊ธฐ๋ฅผ ์ผ์์ ์ผ๋ก๋ง ๋ฐํ์์ผ๋ ์ฅ๊ธฐ ์ง์ ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ป์ ์ ์์์ ์ ์ฆํ ๊ฒ์ด๋ค. ๊ฐ์ฅ ์์ ์ ์์ ๋ฐ์ดํฐ๋ ๊ฐ์ธํฌ์ PCSK9 ์ ์ ์ ์ต์ ์ฐ๊ตฌ์์ ๋์๋ค. ๋กฌ๋ฐ๋ฅด๋๊ฐ ๊ณต๋ ์ฐฝ๋ฆฝํ ๋ณด์คํด์ nChroma Bio๋ ๋ง์ฐ์ค์์ PCSK9 ๋จ๋ฐฑ์ง์ 98% ์ด์ ๊ฐ์์์ผฐ์ผ๋ฉฐ, ์ด ํจ๊ณผ๊ฐ 1๋ ๋๊ฒ ์ ์ง๋จ์ ํ์ธํ๋ค. ๋ถ๋ถ ๊ฐ์ ์ ํ ๊ฐ์ธํฌ๊ฐ ๋ถ์ดยท์ฌ์๋๋ ์กฐ๊ฑด์์๋ ํจ๊ณผ๋ ์ง์๋๋ค. ์๋ ธ๋ชฐ๊ตฌ์ค ์์ญ์ด์์๋ PCSK9 90% ๊ฐ์, LDL ์ฝ๋ ์คํ ๋กค 70% ๊ฐ์๋ฅผ ๋ฌ์ฑํ๋ค. ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก, ๋ฉํธ ๋งํฌ๋ฅผ ์ ๊ฑฐํ๋ฉด ์ต์ ๋ ์ ์ ์๋ฅผ ๋ค์ ํ์ฑํํ ์ ์์ด ๊ฐ์ญ์ฑ๊น์ง ํ๋ณดํ๋ค. ์์์ํ๋ ์์๋๋ค. ๋ํฌ๋ํ์ ์ฐฐ์ค ๊ฑฐ์ค๋ฐํ(Charles Gersbach)๊ฐ ๊ณต๋ ์ฐฝ๋ฆฝํ ์์ ํ์ Tune Therapeutics๋ Bํ ๊ฐ์ผ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฒ๋์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์นจ๋ฌต์ํค๋ ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ๊ฐ๋ฐ ์ค์ด๋ค. 2026๋ 5์ ์ ๋ฝ ๊ฐํํ์์ ๋ฐํ๋ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด, ๊ณ ์ฉ๋ ํฌ์ฌ๊ตฐ์์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค๊ฐ ์ต๋ 17๊ฐ์๊ฐ ๊ฒ์ถ๋์ง ์์๋ค. ๊ฑฐ์ค๋ฐํ ๊ทธ๋ฃน์ 2025๋ ํ๋๋-์๋ฆฌ ์ฆํ๊ตฐ(Prader-Willi syndrome) ์ฐ๊ตฌ์์๋ 11,000๊ฐ ์ด์์ ๊ฐ์ด๋ RNA๋ฅผ ์คํฌ๋ฆฌ๋ํด, 15๋ฒ ์ผ์์ฒด์ 5~6๋ฉ๊ฐ๋ฒ ์ด์ค์ ๊ฑธ์ณ ์นจ๋ฌต๋ ๋ชจ๊ณ ์ ์ ์๋ฅผ ๋จ์ผ ๊ฒ๋ ์์น์ ํ๋ฉํธํ๋ง์ผ๋ก ์ฌํ์ฑํํ๋ '๋ง์คํฐ ์ค์์น'๋ฅผ ๋ฐ๊ฒฌํ๋ค. CAR-T ์ธํฌ ๊ณตํ์๋ ์ ์ฉ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์ด๋ ค ์๋ค. CAR ์ ์ ์๋ฅผ ๋ฐํ์ํค๋ฉด์ ๋์์ ๋ ๊ฐ์ ์ถ๊ฐ ์ ์ ์๋ฅผ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์นจ๋ฌต์ํค๋ ์คํ์์, ๋ฐฐ์ ์ธํฌ์ 80%๊ฐ ์ธ ๊ฐ์ง ๋ณํ๋ฅผ ๋์์ ๋ณด์๋ค. ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ํธ์ง๊ณผ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ ๋ค์คํ(multiplexing)๊ฐ ์คํ ๊ฐ๋ฅํจ์ ๋ณด์ฌ์ค ์ ์ด๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ ํต์ฌ ์ฅ์ ์ ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์ด๋ถ๋ฒ์ on/off๊ฐ ์๋ ์ฐ์์ ์คํํธ๋ผ์ผ๋ก ์กฐ์จํ ์ ์๋ค๋ ์ ์ด๋ค. ์ฝ๋ฌผ์ฒ๋ผ ์ฉ๋ ์์กด์ ์กฐ์ ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ฉด์๋, ์ผํ ํฌ์ฌ๋ก ์ฅ๊ธฐ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ธฐ๋ํ ์ ์๋ค. ํ์ฌ 12๊ฐ ์ด์์ ๊ธฐ์ ์ด ์ด ๊ธฐ์ ์ ํ์ ์ค์ด๋ฉฐ, ๋ณต์์ ์ด๊ธฐ ์์์ํ์ด ์งํ๋๊ณ ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๋ก์ธ ์ ์์งํ ์ธ์ ์ฒ๋ผ, "์ฐ๋ฆฌ๋ ์์ง ๊ท์น์ ์ ๋๋ก ์ดํดํ์ง ๋ชปํ๋ค. ์๋ฌผํ์ ์คํ์ ์ต์ข ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์์ธกํ ์ ์๋ค." DNA ๋ฉํธํ, ์์ธํธํ, ์ธ์ฐํ, ๋ฐ์ด์คํดํ๊ฐ ๋์๋ค๋ฐ์ ์ผ๋ก ์์ฉํ๋ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด์ ๋ณต์ก์ฑ์ ์ฌ์ ํ ์ํ์ฐฉ์ค๋ฅผ ์๊ตฌํ๋ฉฐ, ์ฒด๋ด ์ ๋ฌ(in vivo delivery)์ ์ํ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ๋ ์ง์ง๋๋ ธ์ ์ ๊ธฐ์ ์ ์ต์ ํ๋ ๊ณผ์ ๋ก ๋จ์ ์๋ค. ๊ทธ๋ผ์๋ DNA ์์ด ๋ณ๊ฒฝ ์์ด ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ๋ค๋ ๊ฐ๋ ์ด ์ ์์๊ณผ ์ด๊ธฐ ์์์์ ๋ฐ๋ณต ๊ฒ์ฆ๋๊ณ ์๋ค๋ ์ฌ์ค์, ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ํจ๋ฌ๋ค์์ด '์ ๋จ๊ณผ ๊ต์ '์์ '์กฐ์จ๊ณผ ๋ณต์'์ผ๋ก ์ด๋ํ๊ณ ์์์ ๋ณด์ฌ์ค๋ค.
๐ก ๊ฐ์ฅ ๊ฐ๊น์ด ์์ ์ ์ฉ ์๋๋ฆฌ์ค๋ ๋ง์ฑ Bํ ๊ฐ์ผ์ด๋ค. ํํ ํญ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ฅผ ์ต์ ํ ๋ฟ ์ ๊ฑฐํ์ง ๋ชปํด ํ์ ๋ณต์ฉ์ด ํ์ํ๋ฐ, ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ผ๋ก ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฒ๋ ์์ฒด๋ฅผ ์นจ๋ฌต์ํค๋ฉด ๊ธฐ๋ฅ์ ์์น(functional cure)์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์ด๋ฆฐ๋ค. Tune Therapeutics์ 17๊ฐ์ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ์์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ ์ด ๋ฐฉํฅ์ ์ฒซ ์์ ๊ทผ๊ฑฐ๋ค. ์ฌํ๊ด ์งํ ์์ญ์์๋ PCSK9 ์ต์ ๋ ์ด๋ฏธ ๋จํด๋ก ํญ์ฒด(์๋ณผ๋ก์ฟ ๋ง, ์๋ฆฌ๋ก์ฟ ๋ง)์ siRNA(์ธํด๋ฆฌ์๋) ์์ฅ์ด ํ์ฑ๋ผ ์์ผ๋, ์ด๋ค์ ๋ฐ๋ณต ํฌ์ฌ๊ฐ ํ์ํ๋ค. ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ด ๋จํ ํฌ์ฌ๋ก ์๋ ๊ฐ LDL ๊ฐ์๋ฅผ ์ ์งํ ์ ์๋ค๋ฉด, ์น๋ฃ ํธ์์ฑ๊ณผ ๋น์ฉ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ๋ฐ๊ฟ ์ ์๋ค. ํ๋๋-์๋ฆฌ ์ฆํ๊ตฐ์ฒ๋ผ ํน์ ์ ์ ์ฒด ๊ฐ์ธ(genomic imprinting) ๊ฒฐํจ์ ์ํ ํฌ๊ท์งํ์, ํด๋น ์งํ์ ๊ทผ๋ณธ ์์ธ์ธ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์นจ๋ฌต ์์ฒด๋ฅผ ๋๋๋ฆฐ๋ค๋ ์ ์์ ์์ธ ์น๋ฃ์ ๊ฐ์ฅ ๊ฐ๊น์ด ์ ๊ทผ์ด ๋ ์ ์๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝ๋์ฐ๋ณ์ด RNA ๊ฐ์งํด ์์ธํฌ ์ํญ ์ ๋, CRISPR-Cas12a2 ๊ธฐ๋ฐ ํญ์ ๊ธฐ์ ์ ๋ฑ์ฅ
๋ฐฐ๊ฒฝ ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ์น๋ฃ๋ ๋์ฐ๋ณ์ด๊ฐ ๋ฐ์ํ ๋์ฅ์๋ฆฌ๋ณดํต์ฐ(DNA) ๋ถ์๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์๋ผ๋ด๊ณ ์ ์ ์์ด๋ก ๊ต์ ํ๋ ๋ฐ ์ง์คํ๋ค. ํ์ง๋ง ์์ธํฌ์ฒ๋ผ ์ด๋ฏธ ๋ฌด์ํ ๋ง์ ๋ณ์ด๊ฐ ๋ค๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ผ์ด๋ ์ธํฌ๋ฅผ ์ผ์ผ์ด ๊ณ ์น๋ ๋ฐฉ์์ ์น๋ฃ ํจ์จ์ฑ ์ธก๋ฉด์์ ํ๊ณ๊ฐ ๋๋ ทํ๋ค๋ ์ง์ ์ ๋ฐ์ ์๋ค. ํนํ ์ข ์ ์ต์ ์ ์ ์์ธ TP53์ด๋ KRAS์ฒ๋ผ ์ ๋ฐ์์ ํต์ฌ์ด ๋๋ ๋์น์ฑ ๋ณ์ด๋ค์ ๊ธฐ์กด ํํ ์ฝ๋ฌผ์ด๋ ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ธฐ์ ๋ก ์ ์ดํ๊ธฐ ๊น๋ค๋ก์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ด ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ํ์ ์ผ๋ก ๋ถ๋ฅ๋๋ค. ์ ์ ์๋ฅผ ์ ์์ผ๋ก ๋๋๋ฆฌ๋ ๊ธฐ์กด ๋ฐฉ์์ ๊ณ ์งํ๊ธฐ๋ณด๋ค, ์ง๋ณ ์ ์ ์๋ฅผ ์ง๋ ์ธํฌ ์์ฒด๋ฅผ ์ฐพ์๋ด ์์ ํ ์ ๊ฑฐํ๋ ์๋ก์ด ์ ๊ทผ๋ฒ์ด ๋์์ผ๋ก ๋ ์ค๋ฅธ ๋ฐฐ๊ฒฝ์ด๋ค. ์ด๋ ์ง๋ณ์ ์์ธ์ด ๋๋ ์ธํฌ์ ์์กด์ ์์ฒ ์ฐจ๋จํจ์ผ๋ก์จ ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋์ด๊ฒ ๋ค๋ ์ ๋ต์ผ๋ก ํด์ํ ์ ์๋ค. ๋ง์นจ๋ด ๋ฐํ ๋ฆฌ์๊ฐ ์ธ๋ถ ์นจ์ ์์ ๋ํญํด ์ค์ค๋ก ์ฌ๋ฉธํ๋ ์ํญ ๋ฐฉ์ด ์ฒด๊ณ๋ฅผ ์ธ๋ฅ์ ์ง๋ณ ์น๋ฃ์ ์ ๋ชฉํ๋ ค๋ ์๋๊ฐ ๊ฒฐ์ค์ ๋งบ์๋ค. ๊ณผํ๊ณ๋ ์ด ์๋ก์ด ๊ธฐ์ ์ด ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ๋ฒ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ ์ด์ ๊ฐ ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋งํ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ 2026๋ ๊ตญ์ ํ์ ์ง ๋ค์ด์ฒ(Nature)์ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ ์ฐ๊ตฌ๋ ํฌ๋ฆฌ์คํผ-์นด์ค12a2(CRISPR-Cas12a2) ํจ์์ ๋ ํนํ ์ฌ๋ฉธ ๊ธฐ์ ์ ๊ท๋ช ํ๊ณ ์ด๋ฅผ ์น๋ฃ ๊ธฐ์ ๋ก ๊ตฌํํ๋ค. ํด ์์ธ (Paul Scholz) ๋ฐ์ฌ๊ฐ ์ด๋๋ ๋ฏธ๊ตญ ์ ํ๋ ์ฐ๊ตฌํ๊ณผ ์ ๋ํผ ๋ค์ฐ๋๋(Jennifer Doudna) ๊ต์๊ฐ ์ด๋๋ ์บ๋ฆฌํฌ๋์๋ ๋ฒํด๋ฆฌ ๋ถ๊ต(UC Berkeley) ๋ฐ ํ์ ์ ์ ํ์ฐ๊ตฌ์(Innovative Genomics Institute, IGI) ๊ณต๋ ์ฐ๊ตฌํ์ด ์ฃผ์ธ๊ณต์ด๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ด ํ์ฉํ Cas12a2 ํจ์๋ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ์ ์๋ฅผ ํธ์งํ๋ ๊ธฐ์กด ํฌ๋ฆฌ์คํผ-์นด์ค9(CRISPR-Cas9)๊ณผ ๋ฌ๋ฆฌ, ํน์ ์ ์ ์ ๋ณด ์ ์ฌ์ฒด์ธ ๋ฆฌ๋ณดํต์ฐ(RNA)์ ๊ฐ์งํ๋ฉด ์ธํฌ ๋ด ๋ชจ๋ ์ ์ ๋ฌผ์ง์ ํ๊ดดํ๋ ๋ ํนํ ์ฑ์ง์ ์ง๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ์ธ๋๋ค. ์น๋ฃ ๊ธฐ์ ์ ์๋ ๊ธฐ์ ์ญ์ ๋งค์ฐ ์ ๊ตํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ด ์์ธํฌ๊ฐ ์์ฑํ๋ ๋์ฐ๋ณ์ด RNA๋ฅผ ์ฐพ์๋ด๋๋ก ๊ฐ์ด๋ RNA๋ฅผ ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ์ฌ ์ธํฌ ๋ด์ ์ฃผ์ ํ๋ ์๋ฆฌ๋ค. Cas12a2๊ฐ ์ด ๊ฐ์ด๋ RNA๋ก ํ์ ๋์ฐ๋ณ์ด RNA์ ๊ฒฐํฉํ๋ ์๊ฐ, ํจ์์ ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ๋ณํ๋ฉด์ ๋นํน์ด์ ํ์ฑ ์ํ๋ก ์ ํ๋๋ค. ํ์ฑํ๋ ํจ์๋ ์์ธํฌ ๋ด์ ๋จ์ผ๊ฐ๋ฅ DNA์ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ DNA, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ RNA๋ฅผ ๊ฐ๋ฆฌ์ง ์๊ณ ์ฌ์ ์์ด ์๋ผ๋ด๋ ํน์ฑ์ ๋ณด์๋ค. ํ๊ณ์์ 'ํฌ๋ก๋งํด ๋ถ์(chromatin shredding)'๋ผ๊ณ ์ผ์ปซ๋ ์ด ํ๊ดด ํ์์ ์ธํฌ ๋ด ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ๋์ดํฌ ์ ์๋ ์ํ๋ก ๋ง๋ ๋ค. ๊ฒฐ๊ตญ ์ ์ ์๊ฐ ์กฐ๊ฐ๋ ์์ธํฌ๋ ์ค์ค๋ก ์๋ช ํ๋์ ์ค๋จํ๊ณ ์ฌ๋ฉธ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๋ฐ์ ์๋ฐ์ ์๋ค. ์ด ์์คํ ์ ๊ฐ์ฅ ๋๋ณด์ด๋ ๊ฐ์ ์ ์์ธํฌ์ ์ ์ ์ธํฌ๋ฅผ ๊ตฌ๋ณํ๋ ๋์ ์ ๋ฐ๋๋ฅผ ๊ฐ์ท๋ค๋ ์ ์ด๋ค. ๋จ ํ ๊ฐ์ ์ผ๊ธฐ ์์ด ์ฐจ์ด(single-nucleotide resolution)๋ง ์กด์ฌํด๋ ๋์ฐ๋ณ์ด RNA์ ์ ์ RNA๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ฐ๋ ค๋ด๋ ์ผ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ์ด์ ๋ฐ๋ผ ์ ์ ์ ์ ์๋ฅผ ๋ฐํํ๋ ์ผ๋ฐ ์ธํฌ๋ ์์ ํ๊ฒ ๋ณดํธํ๋ฉด์, ์ค์ง ๋ณ์ด ์ ์ ์๋ฅผ ์ง๋ ํ์ ์์ธํฌ๋ง ์ ๋ฐํ๊ฒ ํ๊ฒฉํด ์ฌ๋ฉธ์์ผฐ๋ค. ์ค์ ๋ก ์ฐ๊ตฌํ์ ์ธ์ ๋์ข ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(Human Papillomavirus, HPV) ๊ฐ์ผ ์ธํฌ์ KRAS ๋ณ์ด ์ธํฌ๋ฅผ ์ด์ํ ๋ง์ฐ์ค ์ข ์ ๋ชจ๋ธ ์คํ์ ๊ฑฐ์ณ, ์์ฒด ๋ด์์ ์ข ์ ์ธํฌ๊ฐ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ ๊ฑฐ๋๋ค๋ ์ฌ์ค์ ์ ์ฆํ๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ง๋ณ์ ์ ๋ฐํ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ต์ ํ๊ฑฐ๋ ๊ณ ์ฅ ๋ ์ ์ ์๋ฅผ ์๋ฆฌํ๋ ค ํ๋ ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ๋ฒ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ํํ ์๋ก์ด ํจ๋ฌ๋ค์์ด๋ค. ์์ธํฌ๊ฐ ์์ฑํ๋ ๋์ฐ๋ณ์ด RNA ์์ฒด๋ฅผ ์ฌ๋ฉธ ์ ํธ๋ก ํ์ฉํ๊ธฐ์, ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ๋ณต์กํด ์ฝ๋ฌผ ๊ฐ๋ฐ์ด ์ด๋ ค์ ๋ ๋ค์ํ ๋์น์ฑ ์งํ ์น๋ฃ์ ํต์ฌ์ ์ธ ๋ํ๊ตฌ๋ฅผ ์ ๊ณตํ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋ง๋๋ค. ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ๋ถ์ผ์์ ํ์ ์ ์ ์ ์ ์ฐ์ฑ์ด ๋น์ฝ์ ์ผ๋ก ๋์ด์ง ์ ์ด๋ค. ๋ค๋ง ์์ฉํ ๋จ๊ณ์ ๋๋ฌํ๋ ค๋ฉด ๋์ด์ผ ํ ๊ธฐ์ ์ ์ฅ๋ฒฝ์ด ์ฌ์ ํ ์กด์ฌํ๋ค. ๊ฐ์ฅ ์๊ธํ ๊ณผ์ ๋ Cas12a2 ์์คํ ์ ํ์์ ์ฒด๋ด ํ์ ์ข ์ ๋ถ์๊น์ง ์์ ํ๊ณ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ์ ๋ฌํ๋ ๊ธฐ์ (delivery system)์ ํ๋ณด๋ฅผ ๊ผฝ์ ์ ์๋ค. ์ฒด๋ด ์ ๋ฌ ๊ณผ์ ์์ ์์น ์๋ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ด๋ ์ ์ ์กฐ์ง์์์ ๋ฏธ์ธํ ์ค์๋์ด ์ผ์ด๋ ๊ฒฝ์ฐ ์์์น ๋ชปํ ๋ถ์์ฉ์ ์ด๋ํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์์คํ ์ ์ฒด๋ด ์ ๋ฌ ํจ์จ์ ๋์ด๊ณ ์ผ์์ ๋ฐํ์ ์ ์ดํ ์ ์๋ ์์ ์ฅ์น๋ฅผ ๋ณด์ํ๊ธฐ ์ํ ํ์ ์ฐ๊ตฌ์ ์ฐฉ์ํ๋ค.
๐ก ์ด ๊ธฐ์ ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์น๋ฃ ์ต์ ์ด ๋ฐ๋ฅ๋ ๋ง๊ธฐ ์ ํ์๋ ์ ์ด์ ํ์๋ค์๊ฒ ๋ง์ถคํ ์ ๋ฐ ์น๋ฃ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ์ด์ ๊ฐ ๋ ์ ์๋ค. ๋ํ์ ์ธ ์ ์ฉ ์๋๋ฆฌ์ค๋ก๋ ์ท์ฅ์ ์น๋ฃ ๊ณผ์ ์ ๊ผฝ์ ์ ์๊ฒ ๋ค. ์ท์ฅ์์ ํ์์ 90% ์ด์์์ KRAS ์ ์ ์ ๋์ฐ๋ณ์ด๊ฐ ๋ฐ๊ฒฌ๋์ง๋ง, ์ฝ๋ฌผ์ด ๊ฒฐํฉํ ๋งํ ๋จ๋ฐฑ์ง ํ๋ฉด ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ํํํด ํจ๊ณผ์ ์ธ ํ์ ํญ์์ ๊ฐ๋ฐ์ด ๊ทนํ ์ด๋ ค์ ๋ ์งํ์ด๋ค. ๋ง์ฝ ์ด ํ์์๊ฒ Cas12a2 ๊ธฐ๋ฐ ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ํฌ์ฌํ๋ค๋ฉด ์น๋ฃ ์์์ ์์ ํ ๋ฐ๋๋ค. ํ์์ ์ข ์ ์กฐ์ง์์ ๊ฒ์ถ๋ KRAS ๋ณ์ด RNA ์์ด์ ํ๊น์ผ๋ก ํ๋ ๊ฐ์ด๋ RNA์ Cas12a2 ์ ์ ์๋ฅผ ๋ฏธ์ธ ๋๋ ธ์ ์์ ์ค์ด ํ์ ์ฒด๋ด์ ์ฃผ์ ํ๋ ํํ๋ค. ์ด ์น๋ฃ ์ฝ๋ฌผ์ ์ ์ ์ ์ํํ๋ค๊ฐ, ์ค์ง ์ท์ฅ์ ์ธํฌ ๋ด๋ถ์์๋ง KRAS ๋์ฐ๋ณ์ด RNA์ ๊ฒฐํฉํด ์๋์ ๊ฐ์ํ๋ ํน์ฑ์ ๋ณด์๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ท์ฅ์ ์ธํฌ์ ์ ์ ์ฒด๋ง ๋ฌด์ฐจ๋ณ์ ์ผ๋ก ํ์ํด ์์ธํฌ๋ฅผ ์ฌ๋ฉธ์ํค๊ณ , ์ ์ ์ท์ฅ ์ธํฌ์ ์ฃผ๋ณ ์ฅ๊ธฐ๋ ์์ ํ๊ฒ ๋ณด์กดํ๋ ๊ณ ํจ์จ์ ํ์ ์น๋ฃ๊ฐ ํ์คํ๋ ์ ๋ง์ด๋ค. ๋ ๋์๊ฐ, ๊ฐ์ด๋ RNA์ ์ผ๊ธฐ์์ด ์ค๊ณ๋ง ๋ณ๊ฒฝํ๋ฉด ํ์ ๊ฐ์ธ์ ์ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋ง์ถ '๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ์์ท ์ํญ ์น๋ฃ์ '๋ฅผ ์ฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ ์ํ๊ฒ ์ค๊ณํ์ฌ ๊ณต๊ธํ๋ ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ์์ฑ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ธ๋ค.
BMC methods๐ค AI ์์ฝ์ค์๊ฐ ํ๊ด ์ ํธ๋ก ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ธํฌ๋ง ๊ณจ๋ผ๋ด๋ PINE-TREE ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ธฐ์ ์ ์๋ช ๊ณผํ ๋ถ์ผ์์ ์ง๋ณ ์์ธ์ ๊ท๋ช ํ๊ณ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์น๋ฃ๋ฒ์ ์ ์ํ ํต์ฌ ๋๊ตฌ๋ค. ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์์ ํ๋ ํ๋ผ์ ํธ์ง(Prime Editing, PE) ๊ธฐ์ ์ DNA ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ์ ์ ๋จํ์ง ์์ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ ์ฑ์ด๋ ํ์ ์ดํ ํจ๊ณผ(off-target effects)๋ฅผ ๋ฎ์ถ๋ค. ์ ๋ฐํ ์ผ๊ธฐ ์ฝ์ ๊ณผ ๊ฒฐ์ค, ์นํ์ ๋ชจ๋ ์ํํ ์ ์๋ค๋ ์ฅ์ ๋ ์ง๋๋ค. ํ์ง๋ง ์ธ๊ฐ ๋ค๋ฅ์ฑ ์ค๊ธฐ์ธํฌ(human Pluripotent Stem Cells, hPSCs)์ ์ ์ฉํ ๋ ๊ต์ ํจ์จ์ด ํฌ๊ฒ ๋จ์ด์ง๋ค๋ ์ ์ด ๊ฑธ๋ฆผ๋์ด์๋ค. ์ค๊ธฐ์ธํฌ๋ ์ ์ฒด๋ฅผ ๊ตฌ์ฑํ๋ ์ฌ๋ฌ ์ธํฌ๋ก ๋ถํํ ์ ์๋ ์ ์ฌ๋ ฅ์ ์ง๋ ์งํ ๋ชจ๋ธ๋ง ์ฐ๊ตฌ์์ ๋์ ๊ฐ์น๋ฅผ ์ธ์ ๋ฐ๋๋ค. ๋ค๋ง hPSCs ๋ด๋ถ๋ก ์ ์ ์ ๊ต์ ๋๊ตฌ๋ฅผ ์ง์ด๋ฃ์์ ๋ ์ค์ ํธ์ง์ด ์๋ฃ๋๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทนํ ๋ฏธ๋ฏธํ ์์ค์ ๊ทธ์ณค๋ค. ๊ต์ ํจ์จ์ด ๋ฎ์ผ๋ฉด ์ํ๋ ๋ณ์ด๊ฐ ๋์ ๋ ์ธํฌ๋ฅผ ์ ๋ณํ๊ธฐ ์ํด ๋ ธ๋์ง์ฝ์ ์ธ ์์ ์ ๋ฐ๋ณตํด์ผ ํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ด ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๊ฐ์งํ๊ณ ๊ต์ ๋ ์ธํฌ๋ง ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋ถ๋ฆฌํ๋ ๋๊ตฌ๋ฅผ ๊ธฐ๋ค๋ ค์จ ์ด์ ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ด๋ฌํ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ณ ์ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ผ์์ ๋ฆฌํฌํฐ๋ฅผ ํ์ฉํ ํ๋ผ์ ํธ์ง ๋์ถ ๊ธฐ์ (Prime-Induced Nucleotide Engineering using a Transient Reporter for Editing Enrichment, PINE-TREE)์ ๊ณ ์ํ๋ค. ์ด ์์คํ ์ PE๊ฐ ์ฑ๊ณตํ ์ธํฌ๋ฅผ ์ค์๊ฐ ํ๊ด ์ ํธ๋ก ๊ฐ์งํ์ฌ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๋ถ๋ฅํ๋ ๋ฐ ์ฐ์ธ๋ค. ์ธํฌ ๋ด๋ถ์ PE ๋๊ตฌ์ ์ผ์์ ํ๊ด ๋ฆฌํฌํฐ ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋๋ฅผ ํจ๊ป ์ฃผ์ ํ๋ ๋ฐฉ์์ ์ทจํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ PE ์์คํ ์ด ์ ์ ์ ์ผ๊ธฐ ์์ด์ ์ ํํ ์์ ํ์ ๋๋ง ํ๊ด ์ ํธ๊ฐ ๋ฐ์ํ๋๋ก ์ค๊ณํ๋ค. ํธ์ง์ด ์๋ฃ๋ ์ธํฌ์์ ํ๊ด ๋ฐํ์ด ๋ํ๋๋ฉด, ์ฐ๊ตฌ์๋ ์ ์ธํฌ ๋ถ์ ๊ธฐ๊ธฐ๋ก ์ํ๋ ์ธํฌ๋ง ๊ณจ๋ผ๋ด ์ ์ํ๊ฒ ํ์ํ๋ค. ๋ณต์กํ ์ํ์ฑ ๊ฒ์ฆ์ ๊ฑฐ์น๊ธฐ ์ ์ ํ๊ด ์ ํธ๋ง์ผ๋ก ์ ์ ์ธํฌ๋ฅผ ์ง๊ด์ ์ผ๋ก ํ๋ณํ ์ ์๊ฒ ๋ ์ ์ด๋ค. ์ด ํ๋กํ ์ฝ์ ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋ ์ ์๋ถํฐ ํ์ง ์ฃผ์ , ๋จ์ผ ํด๋ก ๋ถ๋ฆฌ์ ์ด๋ฅด๋ ์ ๋จ๊ณ๋ฅผ ์์ธํ ์์ ํ๋ค. ์์ธ๋ฌ ํ์ ์ดํ ํจ๊ณผ์ ๋ฐ์ ์ฌ๋ถ๋ฅผ ํ๊ฐํ๋ ๋ถ์๋ฒ๋ ํจ๊ป ๋ด์๋ค. ๊ต์ ๋ ์ค๊ธฐ์ธํฌ๊ฐ ๋ณธ๋์ ์ญ๋ถํ ์ํ์ ๋ค๋ฅ์ฑ์ ์จ์ ํ ์ ์งํ๊ณ ์๋์ง ๊ฒ์ฆํ๋ ์ ์ฐจ๊น์ง ํ๋ฆฝํด ์์ฑ๋๋ฅผ ๋์๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง PINE-TREE๋ ๋ฎ์ ์ธํฌ ๊ต์ ํจ์จ๋ก ์ฐ๊ตฌ์ ์ ํ์ ๊ฒช๋ ์ ์ ์ฒด ๊ณตํ ๋ถ์ผ์ ์ ์ฉํ ๋๊ตฌ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ค. ๊ธฐ์กด์ ๋ฒ๊ฑฐ๋กญ๊ณ ๊ธด ์ ๋ณ ๊ณผ์ ์ ์๋ตํ๊ณ ํ๊ด ์ ํธ๋ก ์ธํฌ๋ฅผ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋์ถํ ์ ์๋ ๊น๋ญ์ด๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ธ๊ฐ ๋ฐฐ์์ค๊ธฐ์ธํฌ(human Embryonic Stem Cells, hESCs)์ ์ ๋๋ง๋ฅ์ค๊ธฐ์ธํฌ(induced Pluripotent Stem Cells, iPSCs)๋ฅผ ์์ฐ๋ฅด๋ ์ฌ๋ฌ ์ธํฌ์ฃผ์์ ์ด ์์คํ ์ ํจ์ฉ์ฑ์ ์ค์ฆํ๋ค. ํน์ PE ๋๊ตฌ์ ๊ตฌ์ ๋ฐ์ง ์๊ณ ๋ค์ํ ๋ณํ ์๋ํฐ์ ํธํ๋๋ค๋ ์ ๋ ์ด ๊ธฐ์ ์ด ์ง๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์ด์ ์ผ๋ก ์์ฉํ๋ค. ์ด ๊ธฐ์ ์ ์ ์ ์งํ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ท๋ช ํ๋ ์งํ ๋ชจ๋ธ ๊ตฌ์ถ์ ์๋น๊ธธ ์ ๋ ฅํ ๋์์ด๋ค. ์ค๊ธฐ์ธํฌ๋ฅผ ํ์ฉํ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ด ์ ๊ตํด์ง๋ฉด์ ํ์ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์๋ ์๋๊ฐ ๋ถ์ ์ ๋ง์ด๋ค. ๋ค๋ง ์ค์ ์์์ ์ ์ฉํ๊ธฐ ์ํด์๋ ํ๊ด ๋ฆฌํฌํฐ ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋๊ฐ ์ธํฌ ์ ์ ์ฒด์ ๋น์๋์ ์ผ๋ก ์ฝ์ ๋๋ ํ์์ ์๋ฒฝํ ๋ฐฐ์ ํด์ผ ํ๋ค. ์ฅ๊ธฐ์ ์ธ ์์ ์ฑ์ ๊ฒ์ฆํ๊ณ ๋ฌด์์ ์ ์ ์ฒด ์ฝ์ ์ ์ฐจ๋จํ๋ ํ์ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ถ๊ฐ๋ก ์งํํด์ผ ๊ณผ์ ๋ฅผ ์์ํ ์ ์๋ค.
๐ก ์ด ๊ธฐ์ ์ ํฌ๊ท ์ ์ ์งํ ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ๋ ์ ์ฝ ๋ฐ์ด์ค ์ฐ์ ๊ณผ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ๋ค๋ฃจ๋ ์๋ฃ ํ์ฅ์ ์ง์ ์ ์ธ ํํ์ ์๊ฒจ์ค ์ ์๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด ๊ทผ์ก์ด ์ ์ฐจ ์์ถ๋๋ ๋์ผํ ๊ทผ์ด์์์ฆ(Duchenne Muscular Dystrophy, DMD) ํ์์ ์ธํฌ๋ฅผ ์ฑ์ทจํด iPSCs๋ก ๋ง๋ ๋ค, PINE-TREE ๊ธฐ์ ๋ก ๊ฒฐํจ์ด ์๋ ์ ์ ์๋ฅผ ์ ์์ผ๋ก ๋๋๋ฆฌ๋ ์๋๋ฆฌ์ค๋ฅผ ์ ์ฉํด ๋ณผ ์ ์๋ค. ์ด ๊ฒฝ์ฐ ๊ธฐ์กด ๋ฐฉ์์ ์ฌ์ฉํด ์๊ฐ์์ด ๊ฑธ๋ฆฌ๋ ์ธํฌ ๊ต์ ๊ณผ ์ ๋ณ ๊ณผ์ ์ ๋จ ๋ช ์ฃผ๋ก ๋ํญ ๋จ์ถํ๊ฒ ๋๋ค. ๊ท ์ผํ๊ณ ์์ ํ๊ฒ ์ ์ ์๊ฐ ํธ์ง๋ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ๋ผ์ธ์ ๋๋์ผ๋ก ํ๋ณดํจ์ผ๋ก์จ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์์ฐ ๋จ๊ฐ๋ฅผ ๋ฎ์ถ๋ ๋ฐ ๊ธฐ์ฌํ๋ค. ํ์์ ์ ์ ์ ํน์ฑ์ ๋ฐ์ํ ์ธํฌ ๋ชจ๋ธ์ ๋ค๋ ๊ตฌ์ถํ์ฌ ์ ์ฝ ํ๋ณด๋ฌผ์ง์ ํจ๋ฅ์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์คํฌ๋ฆฌ๋ํ๋ ํ๋ซํผ์๋ ์ ์ฉํ๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋ณต์กํ ํ์ ์ ์ฐจ๋ฅผ ๊ฑท์ด๋ด ์ ์ ์ ์น๋ฃ ๋ฌผ์ง์ ์์ ์ง์ ์ ์๋น๊ธฐ๋ ์ด๋งค ์ญํ ์ ์ํํ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ธ๋ค.
Cell genomics๐ค AI ์์ฝ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์ฌ ์ ์์ ์์ฐจ ๋ฐ๋ณต ๊ฐ์ผ์ผ๋ก ํ๋ผ์ ์ ์ ์ ํธ์ง ํจ์จ ํ๊ณ ๋์๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ ์ ์งํ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์์ธ์ ์น๋ฃํ๊ธฐ ์ํ ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ธฐ์ ์ ๋ฐ์ ์ ๊ฑฐ๋ญํ๊ณ ์๋ค. DNA ์ด์ค๋์ ์ ๋์ง ์๊ณ ์ ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์์ ํ๋ ํ๋ผ์ ํธ์ง(Prime editing, PE)์ ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ๊ฐ์์ ์์ ์ฑ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ ๋์์ผ๋ก ๊ผฝํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ธํฌ ๋ด ์ ๋ฌ ํจ์จ์ด ๋ฎ์ ์ค์ ์ฐ๊ตฌ์ ์น๋ฃ ํ์ฅ์์ ์ฐ๊ธฐ์๋ ๊ฑธ๋ฆผ๋์ด ๋ง์๋ค. ์ ์ ๋ฌผ์ง์ ์์ ํ๊ฒ ์ธํฌ ์์ผ๋ก ์ ๋ฌํ๊ธฐ ์ํด ๊ณผํ์๋ค์ ๊ณตํ์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์ฌ ์ ์(Engineered virus-like particles, eVLP)๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ๋ค. eVLP๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ์ธํ์ ๋ชจ์ฌํ์ง๋ง ์ ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ํฌํจํ์ง ์์ ์ ์ ์ฒด ์ฝ์ ๋ถ์์ฉ์ด ์ ๊ณ ์คํํ๊ฒ(off-target) ๋ณ์ด ์ฐ๋ ค๋ ๋ฎ๋ค. ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ์คํฌ๋ฆฌ๋์ฒ๋ผ ๊ณ ํจ์จ์ ์๊ตฌํ๋ ์์ฉ ๋ถ์ผ์์๋ eVLP ์ ๋ฌ๋ ฅ์ ๊ทน๋ํํ ์ค๊ณ ๊ธฐ๋ฒ์ด ์์ง ๋ฏธ๋นํ ์ค์ ์ด์๋ค. ๊ธฐ์กด ๋จํ ๊ณ ๋๋ ์ฃผ์ ๋ฐฉ์์ผ๋ก๋ ์ ํจํ ํธ์ง ๋๋์ ๋๋ฌํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ ์ ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ, ์ธํฌ ๋ ์ฑ์ด๋ ์ ์ ์ ์นจ๋ฌต ํ์ ๋ฑ์ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ๋ ธ์ถํ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ต๊ทผ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ต์ ์ ์๊ฐ ๊ฐ๊ฒฉ์ ๋๊ณ ์คํฌํ(sub-saturating) ๋๋์ eVLP๋ฅผ ์์ฐจ์ ์ผ๋ก ์ฒ๋ฆฌํ๋ ์๋ก์ด ์ ์ ์ ์ ๋ฌ ๋ฐฉ์์ธ PRIME-VLP(Progressive Repeated Infections for Maximized Editing via Virus-Like Particles)๋ฅผ ๊ท๋ช ํ๋ค. ์ฌ๋ฌ ๋ฒ์ ๊ฑธ์ณ ๋๋์ด ์ธํฌ๋ฅผ ๊ฐ์ผ์ํค๋ ์ด ์ ๋ต์ ์ ์ ์ ํธ์ง ํจ์จ์ ๊ทน์ ์ผ๋ก ๋์ด์ฌ๋ฆฌ๋ ์ด์ ๊ฐ ๋๋ค. ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ PRIME-VLP ๋ฐฉ์์ ๋ค์ํ ์ธํฌ์ฃผ์ ์ ์ ์ฒด ํ์ ์์ ๊ธฐ์กด ๋จํ ํฌ์ฌ๋ฒ ๋๋น ํธ์ง ํจ์จ์ 1.5๋ฐฐ์์ ์ต๋ 2.9๋ฐฐ๊น์ง ๋์ด์ฌ๋ฆฐ ๊ฒ์ผ๋ก ํ์ธ๋๋ค. ์ด ๊ณผ์ ์์ ์ฐ๋ คํ๋ ํ์ ์ดํ ๋ณ์ด์ ์ฆ๊ฐ๋ ๋ํ๋์ง ์์์ผ๋ฉฐ, ์ธํฌ ์์กด์จ ์ ํ๋ ์ ์ ์ ์ ์ฌ์ฒด ๊ต๋ ๊ฐ์ ๋ถ์์ฉ ์ญ์ ๋ฐ๊ฒฌ๋์ง ์์๋ค. ์์ ์ฑ์ ํ๋ณดํ๋ฉด์๋ ์ ๋ฐ ๊ต์ ํจ์จ๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก ๋์ธ ๊ฒฐ๊ณผ๋ค. ์ด๋ฌํ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๊ฑฐ๋ ์ ์์๋ ๋ฐฐ๊ฒฝ์ผ๋ก ํ๋ผ์ ํธ์ง ๊ฐ์ด๋ RNA(prime editing guide RNA, pegRNA)์ ํธ์ง๊ธฐ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ ๋ฌ์ ๋ถ๋ฆฌํ ์ ์ฐํ ์ค๊ณ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ผฝ์ ์ ์๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ pegRNA๊ฐ ๋ค์ด์์ง ์์ ๋น eVLP๋ฅผ ๋จผ์ ์ฃผ์ ํ ๋ค pegRNA๋ฅผ ๋ ๋ฆฝ์ ์ผ๋ก ์ ๋ฌํ๋ ์ด์ํ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ณ ์ํ๋ค. ๊ธฐ์กด ๋ ํฐ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(lentivirus) ๊ธฐ๋ฐ ์ ๋ฌ ๋ฐฉ์์์ ๋น๋ฒํ ๋ํ๋๋ ์ ์ ์ ์นจ๋ฌต ํ์์ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ํผํ ์ ์๊ฒ ๋ ๋ฐฐ๊ฒฝ์ด๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ํญ์์ ๋ด์ฑ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ๋ชจ๋ธ๋ก ์ผ์ ์ฑ๋ฅ์ ๊ฒ์ฆํ๋ค. ์ ์ต์ ์ ์ ์์ธ TP53์ ๊ฒจ๋ฅํ๋ 6,000๊ฐ์ pegRNA ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ๋ฅผ ์ ์ํ์ฌ ๋๊ท๋ชจ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ์งํํ ๊ฒฐ๊ณผ, PRIME-VLP๋ ๊ธฐ์กด ๋ ํฐ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ฃผ์ ๋ฒ์ ๋นํด ํธ์ง ํจ์จ์ด 2.8๋ฐฐ ๋์ ์์ค์ ๋๋ฌํ๋ค. ์คํ ๋ฐ๋ณต ์ ์ค์ฐจ๋ ํ์ ํ ์ค์ด๋ค์ด ํ์ํ ์ฌํ์ฑ์ ์ ์ฆํ๋ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๊ฑฐ๋์๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํ ๋๋ก ํญ์์ ๋ดํ๋ฆฐ-3(Nutlin-3)์ ์ ํญ์ฑ์ ๋ํ๋ด๋ TP53์ ํน์ ๊ธฐ๋ฅ ์์ค ๋ณ์ด๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์๋ณํด๋ด๊ธฐ์ ์ด๋ฅด๋ ๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฑ๊ณผ๋ ๊ทธ๋์ ์์ฒด ๋ด ์น๋ฃ์ ์ ๋ฌ ๋ชฉ์ ์ผ๋ก๋ง ์ฃผ๋ก ์ฐ๊ตฌ๋๋ eVLP์ ์ฉ๋๋ฅผ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ๊ธฐ๋ฅ ์ ์ ์ฒดํ(high-throughput functional genomics) ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์์ญ๊น์ง ํ์ฅ์์ผฐ๋ค๋ ์ ์์ ์์๊ฐ ํฌ๋ค. ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ ๋ณ์ด ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ์ ์ ์์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ฐํ๊ณ ์ ์ฝ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ๋ฐ๊ตดํ๋ ํ๋ ๋ฐ์ด์ค ์ํ์ ํต์ฌ ๊ธฐ๋ฐ ๊ธฐ์ ์ด๋ค. PRIME-VLP ํ๋ซํผ์ ํฅํ ๋ฏธ์ง์ ์ ์ ์ ๋ณ์ด๊ฐ ์ง๋ณ์ ์ ๋ฐํ๋ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ท๋ช ํ๋ ๋ฐ ์ ์ฉํ๊ฒ ์ฐ์ผ ์ ๋ง์ด๋ค. ๋ค๋ง ๋ณธ ๊ธฐ์ ์ด ์ค์ ์ฐ์ ๊ณ์ ์์ ํ์ฅ์ ์์ ํ ๋ฟ๋ฆฌ๋ด๋ฆฌ๋ ค๋ฉด eVLP์ ๋๋ ์์ฐ ๊ธฐ์ ํ๋ณด๊ฐ ์๋ฐ๋์ด์ผ ํ๋ค. ๊ณ ํ์ง์ ์ ์ฌ ์ ์๋ฅผ ๋๋์ผ๋ก ๊ท ์ผํ๊ฒ ์ ์กฐํ๊ณ ์ ์ ํ๋ ๊ณต์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ถ๊ฐ์ ์ธ ๊ณผ์ ๋ค. ์์ธ๋ฌ ์ฒด๋ด ํ๊ฒฝ์ด๋ ๋ง์ฐ์ค ๋ฑ ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์์๋ ๋์ผํ ๊ณ ํจ์จ๊ณผ ์์ ์ฑ์ ๋ณด์ฅํ ์ ์๋์ง ๊ฒ์ฆํ๋ ํ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํฅํ ๋ค๋ฐ๋ผ์ผ ํ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ธ๋ค.
๐ก PRIME-VLP ๊ธฐ์ ์ ํฅํ ํ์ ๋ง์ถคํ ์ ๋ฐ ์ํ์ ์คํํ๋ ์ ์ ์ฒด ๊ธฐ๋ฅ ๋ถ์ ์ฐ๊ตฌ์ ์ฆ๊ฐ์ ์ผ๋ก ํ์ฉ๋ ์ ์๋ค. ์ ์ฝ์ฌ๋ค์ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ์ด๊ธฐ ๋จ๊ณ์์ ์ ์ธํฌ์ ์์ฒ ๊ฐ์ง ๋์ฐ๋ณ์ด ์ง๋๋ฅผ ๋จ๊ธฐ๊ฐ์ ๋ณต์ ํ๊ณ , ์ด์ ๋ฐ๋ฅธ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์์ฑ ํ๊ฐ๋ฅผ ๊ณ ์์ผ๋ก ์งํํ๋ ์ ์ ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ ์ ์๊ฒ ๋๋ค. ๊ตฌ์ฒด์ ์ผ๋ก ํ์ ํญ์์ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ํ๊ฐํ ๋, ํ์ ์ ๋ ์ธํฌ์ TP53 ๋ฑ ์ ํต์ฌ ์ ์ ์์ ๋๊ท๋ชจ ๋ณ์ด ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ๋ฅผ PRIME-VLP๋ก ์์ ํ๊ณ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋์ ํ์ฌ ์ฝ๋ฌผ ์ ํญ์ฑ์ ์ผ์ผํค๋ ์ ์ ์ ์กฐํฉ์ ์ฌ์ ์ ๋ถ๋ฅํ๋ ์๋๋ฆฌ์ค๊ฐ ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ์ด ๊ธฐ์ ๋ก ์์ ์ํ์ ์ง์ ํ๊ธฐ ์ ์ฝ๋ฌผ ์ ํญ์ฑ์ ์ ๋ฐํ๋ ์ ์ ์ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ์ ์ํ๊ฒ ๊ฐ์งํ ์ ์์ ๋ฟ ์๋๋ผ, ์ ํญ์ฑ์ ํผํ๊ธฐ ์ํ ๋ง์ถคํ ๋ณ์ฉ ์๋ฒ์ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์ค๊ณํจ์ผ๋ก์จ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ์ฑ๊ณต๋ฅ ํฅ์๊ณผ ๊ธฐ๊ฐ ๋จ์ถ์ด๋ผ๋ ์ค์ง์ ํํ์ ๊ธฐ๋ํด ๋ณผ ๋งํ๋ค.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝRNA ํธ์ง ํจ์๋ก DNA ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ํ์ ๊ต์ โฆ์์ธ๋ ๋ฐฐ์์ ๊ต์ํ, ์ฐจ์ธ๋ ์ผ๊ธฐ๊ต์ ๊ธฐ์ 'snuABE' ๊ฐ๋ฐ
๋ฐฐ๊ฒฝ ํฌ๋ฆฌ์คํผ(CRISPR-Cas9) ๋ฑ์ฅ ์ดํ DNA ์ด์ค๊ฐ๋ฅ์ ์ ๋จํ์ง ์๊ณ ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ๋ง ๋ฐ๊พธ๋ ์ผ๊ธฐ๊ต์ (Base Editing) ๊ธฐ์ ์ ์ ์ ์งํ ์น๋ฃ์ ํต์ฌ ๋๊ตฌ๋ก ๋ ์ฌ๋๋ค. ํนํ ์๋ฐ๋(Adenine)์ ๊ตฌ์๋(Guanine)์ผ๋ก ์นํํ๋ ์๋ฐ๋ ์ผ๊ธฐ๊ต์ ๊ธฐ(Adenine Base Editor, ABE)๋ ํฌ๊ท ์ ์ ์งํ์ ์ ๋ฐํ๋ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ๊ต์ ํ ์ ์ฌ๋ ฅ์ผ๋ก ์ฃผ๋ชฉ๋ฐ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ธฐ์กด ๊ธฐ์ ์ ํ์ ์ฃผ๋ณ์ ์๋ฐ๋๊น์ง ํจ๊ป ์นํํ๋ '์ฃผ๋ณ ์ผ๊ธฐ ์นํ(bystander editing)' ๋ถ์์ฉ์ด ๋น๋ฒํ๋ค. ๊ธฐ์กด ๋๊ตฌ์ ์ฐ์ด๋ ์๋ฐ๋ ํ์๋ฏธ๋ ธํจ์(TadA)๊ฐ ํ์ ์์ญ ๋ด ๋ชจ๋ ์๋ฐ๋์ ๋ฌด์ฐจ๋ณ์ ์ผ๋ก ์์ฉํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ด๋ ์์น ์๋ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ์ผ์ผ์ผ ์ธํฌ ๋ ์ฑ์ ์ ๋ฐํ ์ ์์ผ๋ฏ๋ก, ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ๋ง์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ๊ต์ ํ๋ ๊ธฐ์ ์ด ์ง์ํด์ ์๊ตฌ๋๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์์ธ๋ํ๊ต ์๊ณผ๋ํ ์ํํ๊ต์ค ๋ฐฐ์์ ๊ต์ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ฑ๊ท ๊ด๋ํ๊ต ๊น์ํ ๊ต์ํ๊ณผ ํจ๊ป RNA ํธ์ง ํจ์๋ฅผ DNA ๊ต์ ์ ์ ์ฉํ๋ ์๋ก์ด ์ ๊ทผ๋ฒ์ ๊ณ ์ํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ด ๋์ฌ๊ฒจ๋ณธ ๋ฌผ์ง์ ์ธํฌ ๋ด์์ RNA ์๋ฐ๋์ ์ด๋ ธ์ (Inosine)์ผ๋ก ๋ณํํ๋ ์๋ฐ๋ ธ์ ํ์๋ฏธ๋ ธํจ์(Adenosine Deaminase Acting on RNA, ADAR)๋ค. ADAR๋ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ RNA์์ ์ผ๊ธฐ์์ด ๋ถ์ผ์น(mismatch)๊ฐ ์ผ์ด๋ ๋ถ์๋ฅผ ์ ํ์ ์ผ๋ก ํธ์งํ๋ ํน์ฑ์ ๋ณด์ธ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๋์นด์์ Cas9(Nickase Cas9, nCas9-H840A)์ ADAR์ ํ์ฑ ์์ญ์ ๊ฒฐํฉํ ์ ์ ์ ํธ์ง ํ๋ซํผ์ ๊ตฌ์ถํ๋ค. snuABE๋ก ๋ช ๋ช ๋ ํด๋น ํ๋ซํผ์ DNA์ RNA๊ฐ ๊ฒฐํฉํด ํ์ฑํ๋ DNA:RNA ํผํฉ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ์ ADAR์ ๊ธฐ์ง๋ก ์ผ๋๋ค. ํ์ ์๋ฐ๋๋ง์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ํธ์งํ๊ธฐ ์ํด ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๋ ์ฐฝ์ ์ธ ํ์ ์๋ฐ๋ ๊ฐ์ด๋ RNA(Target-Adenine guide RNA, tagRNA)๋ฅผ ์ค๊ณํ๋ค. tagRNA๋ ๊ต์ ํ ์๋ฐ๋ ๋ถ์์ ์ธ์์ ์ผ๋ก ์ผ๊ธฐ์์ด ๋ถ์ผ์น(์ฃผ๋ก ์๋ฐ๋-์ฌ์ดํ ์ ๋ถ์ผ์น)๋ฅผ ์ ๋ํ๋ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๋ค๋ค. ์ด ๋ถ์ผ์น ๊ตฌ์กฐ ๋๋ถ์ ADAR ํจ์๋ ํ์ ์๋ฐ๋ ๋จ ํ ๊ฐ๋ง์ ์ธ์ํด ์๋ฐ๋์ ๊ตฌ์๋์ผ๋ก ๊ต์ ํ ์ ์๋ค. ์ฃผ๋ณ ์๋ฐ๋๋ค์ ์ ์์ ์ธ ๋ณด์ ๊ฒฐํฉ์ ํ์ฑํด ํจ์ ์์ฉ์์ ์ ์ธ๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ฃผ๋ณ ์์ด ์นํ ์ค๋ฅ๊ฐ ๊ฑฐ์ ์ผ์ด๋์ง ์๋ ์ ๋ฐ ํธ์ง์ ์ฑ๊ณตํ ๊ฒ์ด๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ฌ๋ฌ ์๋ช ์ฒด์ ADAR ์ค ๋จธ๋ฆฟ๋(Pediculus humanus) ์ ๋ ํจ์๊ฐ ๊ฐ์ฅ ํ๋ฐํ๊ฒ ์์ฉํจ์ ๋ฐํ๋๋ค. ๊ต์ ํจ์จ์ ๋์ด๊ณ ์ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ(AI) ๊ธฐ๋ฐ ๋จ๋ฐฑ์ง ์งํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ธ ์๋ณผ๋ธํ๋ก(EvolvePro)๋ก ํจ์๋ฅผ ๊ฐ๋ํ๋ ์์ ์ด ๋ค๋ฐ๋๋ค. ์์ธ๋ฌ tagRNA 3'-๋ง๋จ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ํํ์ ์ผ๋ก ๋ณดํธํจ์ผ๋ก์จ ์ธํฌ ๋ด ์์ ์ฑ๊น์ง ํ๋ณดํ๋ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ์ฌ๋ฆฐ๋ค. snuABE๋ ์ธ๊ฐ ๋ฐฐ์ ์ ์ฅ์ธํฌ(HEK293T) ์ธํฌ์ฃผ ์คํ์์ ํ๊ท 5.4%, ์ต๋ 50.0%์ ๊ต์ ํจ์จ์ ๋ณด์๋ค. ํนํ ๊ธฐ์กด ๋๊ตฌ์ ๋ฌ๋ฆฌ ์ฃผ๋ณ ์ผ๊ธฐ ์นํ ์ค๋ฅ๊ฐ ๊ฑฐ์ ๊ด์ฐฐ๋์ง ์์ ์ฐ์ํ ์ ๋ฐ๋๊ฐ ๋๋ณด์ธ๋ค. ํ์ ์ฃผ๋ณ์ ์๋ฐ๋์ด ๋ฐ์ง๋ ๊ฐํนํ ์กฐ๊ฑด์์๋ ํ์ ์ผ๊ธฐ๋ง์ ์ ํํ๊ฒ ํธ์งํด ๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ ์ ์ฒด ์ ๋ฐ์ ํ์ ์ดํ ํจ๊ณผ(DNA off-target) ์ฌ๋ถ๋ฅผ ๋ถ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ์์๋ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ ๊ฒ์ถ ํ๊ณ ์ดํ์๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์๋ฐ๋ ์ผ๊ธฐ๊ต์ ์ ํจ๋ฌ๋ค์์ ํ์ฅํ๋ค๋ ํ๊ฐ๋ฅผ ๋ฐ๋๋ค. ๊ธฐ์กด TadA ํจ์ ์์ฃผ์ ํ๋ซํผ์ ๋ฒ์ด๋ ์์ฐ๊ณ์ ADAR ํจ์๋ฅผ DNA ๊ต์ ์์ญ์ผ๋ก ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ์ด์ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ๋ ์ฐฝ์ ์ธ ์์ด๋์ด์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ณตํ ๊ธฐ์ ์ ์ตํฉ์ด ์๋ก์ด ์น๋ฃ ๋๊ตฌ๋ฅผ ๋ณ์ ์ ์์์ ๋ณด์ฌ์ค ๋ํ ์ฌ๋ก๋ก ๊ผฝํ๋ค. ๋ค๋ง snuABE๊ฐ ์ค์ ์น๋ฃ ํ์ฅ์ ๋์ ๋๊ธฐ ์ํด์๋ ๋ณด์์ด ์๊ตฌ๋๋ค. ํ๊ท ๊ต์ ํจ์จ์ด ๊ธฐ์กด ํ๋ซํผ ๋๋น ์๋์ ์ผ๋ก ๋ฎ์, ํ์ฑ์ ๋ ๋์ด์ฌ๋ ค์ผ ์น๋ฃ์ ๋ก์ ์ค์ฉ์ฑ์ ํ๋ณดํ ์ ์๋ค. ์ธํฌ ๋ด RNA๋ฅผ ํ์ ์ผ๋ก ์ผ์ ๋ฐ์ํ๋ ๋น์๋์ RNA ํธ์ง(RNA off-target) ์ ๋ฐ ๊ฐ๋ฅ์ฑ๋ ํ์ด๋๊ฐ์ผ ํ ๊ณผ์ ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ถ๊ฐ ๊ฐ๋์ ์งํํด ์ด๋ฌํ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ ๊ณํ์ ์ธ์ ๋ค.
๐ก snuABE๋ ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ๋ณ์ด๋ก ๋ฐ์ํ๋ ๋์น์ฑ ์ ์ ์งํ ์น๋ฃ์ ๋ํ๊ตฌ๊ฐ ๋ ์ ์๋ค. ๊ธฐ์กด ๊ธฐ์ ์ ํ์ ์ผ๊ธฐ ์ฃผ๋ณ์ ์ ์ ์ ๋ณด๊น์ง ์์ํ๋ ํ์ ํ์์๊ฒ ์ ์ฉํ๊ธฐ ๋ถ์์ ํ ์ธก๋ฉด์ด ์ปธ๋ค. ๋ฐ๋ฉด snuABE๋ ๋ชฉํ ์๋ฐ๋๋ง ๊ต์ ํ๋ฏ๋ก ๋์ฐ๋ณ์ด ๋จ๋ฐฑ์ง๋ง์ ์ ์ํํ๋ ๊ณ ์ ๋ฐ ์น๋ฃ๋ฒ์ ์ ๊ณตํ๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ํฐ ํํ -๋ฆฐ๋ค์ฐ(von Hippel-Lindau, VHL) ์ฆํ๊ตฐ, ๊ณ ์ฝ๋ ์คํ ๋กคํ์ฆ ์กฐ์ ์ ์ํ ํผ์จ์์ค์ผ์ด9(PCSK9) ์ ์ ์, ํ์ก์งํ ๊ด๋ จ ๋น์จ์11์์ด(BCL11A) ์ ์ ์ ๋ฑ์์ ์ค์ ์๋ ํจ์จ์ ๊ฒ์ฆํ๋ค. ์ด๋ ํ์ ์ ๋ ์ค๊ธฐ์ธํฌ๋ ์์ฅ์ ์์ฒด ๋ด(In vivo) ๊ฐ ์กฐ์ง์์๋ ๋์ ์์ ์ฑ์ผ๋ก ์ ์ ์๋ฅผ ๊ต์ ํ ์ ์์์ ๋ณด์ฌ์ฃผ๋ ๊ฒฐ๊ณผ๋ค. ์ ๋ฐ์ฑ์ ๊ทน๋ํํ ์ด ๊ธฐ์ ์ ์์ ์ฑ ์ฌ์ฌ๊ฐ ์๊ฒฉํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์์ฅ์์ ๋ ์์ ์ธ ํนํ์ ๊ฒฝ์๋ ฅ์ ํ๋ณดํ๋ ๊ธฐ๋ฐ์ด ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์์๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝFOXA1 ์ ์ฌ ์ธ์, ์ฝํค์ ์ ์ฌ ์กฐ์ ๋ก 3์ฐจ์ ์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ ์กฐ์งํํ๋ ๋ถ์ ๊ธฐ์ ๊ท๋ช
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ ์ ์ฒด์ 3์ฐจ์ ๊ณต๊ฐ์ ๋ฐฐ์น๋ ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ์ดํ๋ ์ฃผ๋ ๊ธฐ์์ด๋ค. ์ด๋ ์ฝํค์ ์ ํฌ๋ก๋งํด์ผ๋ก ์ธ๋ํ๋ ์ฝํค์ ์ ์ฌ ์ธ์(NIPBL)์ ๊ฒฐํฉ ์์น๋ ๋ฃจํ ํ์ฑ์ ์ข์ฐํ๋ ํต์ฌ ์์๋ก ๊ผฝํ๋ค. ๊ธฐ์กด ํ๊ณ๋ CTCF์ ๊ฐ์ ๋ณด์กด๋ ๊ตฌ์กฐ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ค์ฌ์ผ๋ก 3์ฐจ์ ๊ฒ๋ ๊ตฌ์กฐ ๊ท๋ช ์ ๋งค์งํด ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด๋ฌํ ์ ๊ทผ๋ฒ๋ง์ผ๋ก๋ ์ธํฌ ํน์ด์ ์ธ ์ ์ ์ ํ์ฑํ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์จ์ ํ ์ค๋ช ํ๋ ๋ฐ ํ๊ณ์ ๋ถ๋ชํ๋ค. NIPBL์ด ์กฐ์ง ํน์ด์ ์ผ๋ก ํฌ๋ก๋งํด์ ์ ์น๋๋ ๊ตฌ์ฒด์ ๊ฒฝ๋ก๋ ์ค๋ซ๋์ ๊ท๋ช ๋์ง ์์ ์์ญ์ด๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ ๋ฆฝ์ ์ ์ธํฌ์ฃผ ๋ถ์์ ๋ฐํ์ผ๋ก ๊ฐ์ฒ์ ์ ์ฌ ์ธ์(Pioneer Transcription Factor)์ธ FOXA1์ด NIPBL์ ํฌ๋ก๋งํด ๊ฒฐํฉ์ ์ง์ ๋งค๊ฐํ๋ค๋ ๋ถ์ ๊ธฐ์ ์ ๊ท๋ช ํ๋ค. ์์ธ๋ฌ FOXA1์ด ์ ์ฌ ์ธ์ ETS1 ๋ฑ ๋ค์ํ ๊ฐ์ฒ์ ์ธ์์ ํ๋ ฅํ์ฌ 3์ฐจ์ ์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ ๊ตํ๊ฒ ์กฐ์งํํ๋ค๋ ์ฌ์ค์ด ํ์ธ๋๋ค. ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ, FOXA1์ ์ฃผ๋ก ์์ ๊ฒฐํฉ ๋๋ฉ์ธ(Topologically Associating Domain, TAD)์ ๋ด๋ถ ์์ญ(Intra-TAD)์ผ๋ก NIPBL์ ์ ๋ํ๋ ๊ฑฐ๋์ ๋ณด์๋ค. ์ด ๊ฒฐํฉ์ ๋์นญ์ ๊ณ ๋ฆฌ ์์ถ(Symmetric loop extrusion)์ ํ์ฑํํ๋ค. ์ด๋ก์จ ์์ ์ ์ธ ์ ์ ์ฒด ๋ฃจํ๊ฐ ํ์ฑ๋๋ค. ๋ฐ๋ฉด ETS1์ NIPBL์ TAD ๊ฒฝ๊ณ์ (TAD boundary)์ผ๋ก ์ด๋์ด ๋จ๋ฐฉํฅ ๊ณ ๋ฆฌ ์์ถ(One-sided loop extrusion)์ ์ด์งํ๋ ์์์ ๋ณด์๋ค. FOXA1์ ๊ณ ๊ฐ์ํค๋ฉด ์ด๋ป๊ฒ ๋ ๊น? ์ธํฌ ๋ด FOXA1์ ๊ธ๊ฒฉํ ์ ๊ฑฐํ์ NIPBL์ ํฌ๋ก๋งํด ๊ฒฐํฉ์ด ์ ํด๋์ผ๋ฉฐ, ๋๋ฉ์ธ ๋ด๋ถ์ ๋ฃจํ ๊ตฌ์กฐ๋ ํจ๊ป ๋ถ๊ดดํ๋ค. ํนํ ์ ๋ฆฝ์ ์ ํ์์๊ฒ์ ๋น๋ฒํ ๋ํ๋๋ FOXA1์ R219S ๋ณ์ด ์ํฅ๋ ํ์ธ๋๋ค. ์ด ๋ณ์ด ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ผ๋ฐ์ ์ธ DNA ์์ด ๋์ ๋น์ ํ์ ๋ชจํฐํ(Non-canonical motif)๋ฅผ ์ธ์ํ์ฌ NIPBL์ TAD ๊ฒฝ๊ณ์ ์ผ๋ก ์ค์งํฅ์์ผฐ๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ์ ์ ์ฒด ๊ฒฝ๊ณ์ ์ ์ฐ์ฑ(Insulation)์ด ๊นจ์ง๋ฉฐ ์์ธํฌ์ ์ ์ฑ๋๊ฐ ๊ธ๊ฒฉํ ์ฌ๋ผ๊ฐ๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ 3์ฐจ์ ์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ ํ์ฑ์ด ๋จ์ํ ๊ณ ์ ๋ ๊ตฌ์กฐ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ฐฐ์น๋ก ๊ฒฐ์ ๋๋ ๊ฒ์ด ์๋๋ผ, ์ธํฌ ํน์ด์ ์ธ ๊ฐ์ฒ์ ์ ์ฌ ์ธ์์ ํ์ฑ์ ๋ฐ๋ผ ๊ณ ๋๋ก ์ญ๋์ ์ผ๋ก ์กฐ์ ๋๋ค๋ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ์ ์ ์ํ๋ค. ํนํ ์์ธํฌ์์ ํน์ ์ ์ฌ ์ธ์์ ๋ณ์ด๊ฐ ๊ฒ๋์ ์ ์ฒด์ ๋ฌผ๋ฆฌ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๋คํ๋ค์ด ์ข ์์ ํ์ฑํํ๋ ๊ตฌ์ฒด์ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊ท๋ช ํ ์ฑ๊ณผ๋ ์น๋ฃ ํ์ ๋ฐ๊ตด์ ๊ธฐ์ฌํ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋๋ค. ๋ค๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ๋ฆฝ์ ์ ์ธํฌ์ฃผ๋ฅผ ์ฃผ๋ ๋ชจ๋ธ๋ก ํ์ฉํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ๊ท๋ช ๋ NIPBL ๋ชจ์ง ๊ธฐ์ ์ด ๋ค๋ฅธ ์์ข ์ด๋ ์ ์ ์กฐ์ง์์๋ ๋์ผํ๊ฒ ์๋ํ๋์ง ํ์ธํ๋ ํ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๋ค๋ฐ๋ผ์ผ ํ๋ค. ๋ณ์ดํ FOXA1๊ณผ NIPBL์ ์ํธ์์ฉ์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ต์ ํ๋ ์๋ถ์ ํํฉ๋ฌผ์ ๋ฐ๊ตดํ๋ ์์ ์ญ์ ์ค์ ์์ ์ ์ฉ์ ์ํด ํด๊ฒฐํด์ผ ํ ๊ณผ์ ๋ก ๋จ์๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ ์ฑ๊ณผ๋ ํฅํ ์ ๋ฆฝ์ ์์ ์ ๋ฐ ์ง๋จ ๋ฐ ํ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ง์ ํ์ฉ๋ ์ ๋ง์ด๋ค. ๊ธฐ์กด ํญ์์ ๋ ์ฃผ๋ก ์ ์ฌ ์ธ์์ ๋จ๋ฐฑ์ง ํ์ฑ์ ํต์งธ๋ก ์ฐจ๋จํ๋ ค ํจ์ผ๋ก์จ ์ฌ๊ฐํ ๋ถ์์ฉ์ ์ ๋ฐํ๋ ๋ฌธ์ ์ ์ ์ง๋ ๋ค. ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ์ ์ฉ ์๋๋ฆฌ์ค๋ก์, R219S ๋ณ์ด๋ฅผ ๋ณด์ ํ ํ์๋ฅผ ์ ๋ณํ๊ณ ์ด๋ค์ด ์ง๋ ๋น์ ํ์ DNA ๋ชจํฐํ์ ๋ณ์ดํ FOXA1์ด ๊ฒฐํฉํ๋ ์ํธ์์ฉ๋ง์ ์ฐจ๋จํ๋ ํ์ ํํฉ๋ฌผ์ ์ค๊ณํ ์ ์๋ค. ์ด๋ก์จ ์์ธํฌ์ 3์ฐจ์ ์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ ๋ถ๊ดด๋ฅผ ์์ฒ์ ์ผ๋ก ๋ฐฉ์งํ๊ณ ์ข ์ ์ฑ์ฅ๋ง์ ํน์ด์ ์ผ๋ก ์ต์ ํ๋ ๋ง์ถคํ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ์ด ๊ฐ๋ฅํด์ง๋ค. ๋ํ ํ์์ ์๊ฒ ์กฐ์ง์์ NIPBL์ ๋น์ ์์ ์ธ TAD ๊ฒฝ๊ณ์ ๊ฒฐํฉ ํจํด์ ๋ฉด์ญ์ผ์์ด๋ 3์ฐจ์ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์(Hi-C ๋ฑ)์ผ๋ก ํ์ธํด ์์ ์งํ ๋จ๊ณ์ ์ํ๋ฅผ ์์ธกํ๋ ์ง๋จ ๋ง์ปค๋ก๋ ํ์ฉ ๊ฐ์น๊ฐ ๋๋ค.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)๐ค AI ์์ฝํ๋ผ์ ํธ์ง์ผ๋ก ์์ธ ํ์ด๋จธ ์ ์ ์ ์ํ ์ธ์์ธ APOE4๋ฅผ APOE3๋ก ์ ๋ฐ ๊ต์ ํ๋ PE7 ๊ฐ๋ฐ
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ฐ๋ฐ์ฑ ์์ธ ํ์ด๋จธ๋ณ(Alzheimer's disease, AD)์ ๊ณ ๋ นํ ์ฌํ์ ๊ฐ์ฅ ์ฌ๊ฐํ ๋ณด๊ฑด ๊ณผ์ ๋ก ๊ผฝํ๋ค. ์งํ์ ์ ๋ฐํ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์ ์ ์์ธ์ผ๋ก ์ํฌ๋ฆฌํฌ๋จ๋ฐฑ์ง E4(Apolipoprotein E4, APOE4) ๋๋ฆฝ์ ์ ์๊ฐ ์๋ ค์ ธ ์๋ค. APOE4๋ฅผ ์ง๋ ํ์๋ ๋ ๋ด ์๋ฐ๋ก์ด๋ ๋ฒ ํ(Amyloid beta, Aฮฒ) ๋จ๋ฐฑ์ง ์ถ์ ์ด ์ด์ง๋๊ณ ํ์ฐ(tau) ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋น์ ์ ์ธ์ฐํ์ ์๋ ์ค ์ฅ์ ๋ฅผ ๊ฒช์ ํ๋ฅ ์ด ์ ์์ธ๋ณด๋ค ๋๊ฒ ๋ํ๋๋ค. ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ฃผ๋ก ์ถ์ ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ ๊ฑฐํ๋ ํญ์ฒด ์ค์ฌ์ด์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด๋ฏธ ์์๋ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ๋ฅผ ๋๋๋ฆฌ๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ๋ฐ๋ค ๊ทผ๋ณธ ์์ธ์ ์ ์ดํ๋ ๋ฐ ํ๊ณ๋ฅผ ์ง๋ ๋ค. ์ด์ ์ ์ ์ ์ํ ์์ธ ์์ฒด๋ฅผ ์น๋ฃ ํ์ ์ผ๋ก ์ผ๋ ์ ์ ์ ํธ์ง ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ฃผ๋ชฉ์ ๋ฐ๋๋ค. ํนํ APOE4 ์ ์ ์๋ฅผ ์์ ํ ๋ณ์ด์ธ ์ํฌ๋ฆฌํฌ๋จ๋ฐฑ์ง E3(APOE3) ์ ์ ์๋ก ์ ํํ๋ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ํน์ด์ ๊ต์ ์ด ๋์์ผ๋ก ๋ ์ฌ๋๋ค. ๊ธฐ์กด 1์ธ๋ ์ ์ ์ ๊ฐ์์ธ CRISPR-Cas9์ DNA ์ด์ค๊ฐ๋ฅ์ ์ ๋จํด ์๋ํ์ง ์์ ๋ณ์ด๋ฅผ ์ผ์ผํฌ ์ํ์ด ์ปธ๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ ๋ฐํ๊ณ ์์ ํ๊ฒ ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ๋ฅผ ๊ต์ ํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ํธ์ง ๋์ ์ด ์๊ตฌ๋์ด ์๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ ์ ์ฒด ์ด์ค๊ฐ๋ฅ์ ์๋ฅด์ง ์๊ณ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ฌ์์ฑํ๋ ํ๋ผ์ ํธ์ง(prime editing) ๊ธฐ์ ์ ์ต์ ํํด ์๋ก์ด ํด๊ฒฐ์ฑ ์ ์ค๊ณํ๋ค. APOE4๋ฅผ ํ์ ํ๋ ํ๋ผ์ ํธ์ง ๊ฐ์ด๋ RNA(pegRNA)๋ฅผ ์ต์ ํํด ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ํน์ด์ ์์คํ ์ธ 'PE7'์ ๊ฐ๋ฐํ๋ค. PE7์ ์์ธ ํ์ด๋จธ ์ํ ๋๋ฆฝ์ ์ ์์ธ APOE4๋ฅผ ์ง์ ํ์ ํด ์คํํ๊น ๋ถ์์ฉ ์์ด ์ ์ํ ๋ณ์ด์ธ APOE3๋ก ๋ณํ์ํจ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ APP/APOE4 ๋ น์ธ(knock-in, KI) ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์์ PE7์ ํจ๋ฅ์ ํ์ธํ๋ค. ์น๋ฃ ํ ๋ง์ฐ์ค ๋ ๋ด ApoE4 ๋จ๋ฐฑ์ง ์์ค์ด ๋ฎ์์ก์ผ๋ฉฐ, Aฮฒ42 ์ถ์ ๊ณผ ํ์ฐ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ธ์ฐํ ํ์์ด ์ค์ด๋ ๋ค. ์์ธ ํ์ด๋จธ ๋ณ๋ฆฌ์ ์ง๊ฒฐ๋ ERK1/2(Extracellular signal-regulated kinase 1/2) ๊ฒฝ๋ก ํ์ฑํ ์ญ์ ์ต์ ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด ๋ณํ๊ฐ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ ์์กด์จ ๊ฐ์ ๊ณผ ์ธ์ง ๊ธฐ๋ฅ ํฅ์์ผ๋ก ์ฐ๊ฒฐ๋์์์ ํ์ธํ๋ค. ์ธ๊ฐ ์ธํฌ์์๋ ์น๋ฃ ํจ๋ฅ์ด ์ผ๊ด๋๊ฒ ํ์ธ๋๋ค. ์ค์ APOE3/4 ์ดํ์ ํฉ ์์ธ ํ์ด๋จธ ํ์์ ํผ๋ถ ์ฌ์ ์์ธํฌ(fibroblast) ์ ๋ ์ธ๊ฐ ์ ๋ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ(human induced neurons)์ PE7์ ์ ์ฉํ๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๋๋ฆฝ์ ์ ์๊ฐ ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ๊ต์ ๋๋ฉฐ ์๋ฐ๋ก์ด๋ ๋ฐ ํ์ฐ ๋ณ๋ฆฌ ํ์์ด ํต์ ๋๋ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๊ฑฐ๋์๋ค. ์ด๋ ์ค์ ํ์์ ์น๋ฃ ํ๊ฒฝ์์๋ ์์คํ ์ด ์ ํจํ๊ฒ ์๋ํ ์ ์์์ ๋ณด์ฌ์ค๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ ์ฑ๊ณผ๋ ์์ธ ํ์ด๋จธ๋ณ์ ๊ฐ์ฅ ํฐ ์ ์ ์ ์์ธ์ธ APOE4๋ฅผ ํ์ ๊ต์ ํ๋ ์น๋ฃ ์ ๋ต์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋ณด์ฌ์คฌ๋ค. ํนํ ์์ ์ฑ ํ๋ณด๊ฐ ํ์์ ์ธ ๋์ธํฌ ์น๋ฃ์์ ์คํํ๊น ๋ถ์์ฉ์ด ์์๋ค๋ ์ ์ ๊ณ ๋ฌด์ ์ด๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ด ์ ์ํ ๊ธฐ์ ์ ์์ธ ํ์ด๋จธ๋ณ์ ์๋ฐฉ๊ณผ ์น๋ฃ์ ์๋ก์ด ์ด์ ํ๋ฅผ ์ ์ํ๋ค. ๋ค๋ง ์ค์ ์์ ์ ์ฉ์ ์ํด ๊ทน๋ณตํด์ผ ํ ๊ณผ์ ๋ ์๋ค. ๋๋ฌผ ๋ฐ ์ฒด์ธ ์ธํฌ์์ ๋ํ๋ ๋์ ๊ต์ ํจ์จ๊ณผ ์์ ์ฑ์ด ์ค์ ์ธ๊ฐ ๋ ์กฐ์ง์์๋ ์ผ๊ด๋๊ฒ ์ ์ง๋๋์ง ๊ฒ์ฆํด์ผ ํ๋ค. ์์ธ๋ฌ ์ฝ๋ฌผ์ ํ์ ๋ถ์๊น์ง ๋ณด๋ด๋ ์ฝ๋ฌผ ์ ๋ฌ ์์คํ (Drug Delivery System, DDS) ๊ตฌ์ถ๋ ํ์์ ์ด๋ค. ๋ํ๊ด์ฅ๋ฒฝ(Blood-Brain Barrier, BBB)์ ํต๊ณผํด ํน์ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ์ ํ๋ผ์ ํธ์ง๊ธฐ๋ฅผ ์ ๋ฌํ๋ ์ ๋ฐ ์ ๋ฌ์ฒด ํ๋ณด๊ฐ ํฅํ ์์ฉํ์ ์ด์ ๊ฐ ๋ ๊ฒ์ด๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ ์ํ๋ ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ธฐ์ ์ ํฅํ ์์ธ ํ์ด๋จธ๋ณ์ ์กฐ๊ธฐ ์๋ฐฉ์ ์น๋ฃ ์๋๋ฆฌ์ค์ ๊ตฌ์ฒด์ ์ผ๋ก ํ์ฉ๋ ์ ์๋ค. ์ ์ ์ ๊ฒ์ฌ๋ก APOE4 ๋๋ฆฝ์ ์ ์๋ฅผ ๋ณด์ ํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ์ธ๋ ๊ณ ์ํ๊ตฐ ํ์์๊ฒ ์ฆ์์ด ๋ฐํ๋๊ธฐ ์ ์ผํ์ฑ ์ ์ ์ ์น๋ฃ๋ก PE7์ ํฌ์ฌํ๋ ๋ฐฉ์์ด๋ค. ๋์ธํฌ์ APOE4 ์ ์ ์๋ฅผ APOE3๋ก ์ ํํจ์ผ๋ก์จ ์์ธ ํ์ด๋จธ๋ณ์ ๋ฐ๋ณ ์์ฒด๋ฅผ ์ฐจ๋จํ๋ ์๋๋ฆฌ์ค๋ฅผ ์ค๊ณํ ์ ์๊ฒ ๋๋ค. ๋ํ ์์ ํ์ฅ์์๋ ๊ธฐ์กด ํญ์ฒด ์น๋ฃ์ ๊ฐ ์ง๋ ๋น๋ฒํ ํฌ์ฌ ์ฃผ๊ธฐ์ ๋์ ์ฝ๊ฐ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ ์๋ก์ด ๋์์ผ๋ก ๊ผฝํ๋ค. ์ ์ ์ ํธ์ง์ผ๋ก ์งํํ๋ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์ ์ ํ ๋ณํ์ ๋จ ํ ๋ฒ ํน์ ์ต์ํ์ ์น๋ฃ ํ์๋ก ์ฅ๊ธฐ์ ์ธ ๋ ๊ธฐ๋ฅ ๋ณดํธ ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ๋ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ฐ์ ์ ์ผ๋ก๋ ํ๋ผ์ ํธ์ง ์์คํ ์ ์ ํจ ๋ฌผ์ง ์ ๋ฌ ํ๋ซํผ๊ณผ ์ฐ๊ณ๋์ด ์์ธ ํ์ด๋จธ๋ณ ์น๋ฃ์ ์์ฅ์ ์ ๊ท ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ฐ๋ฐ ์๋๋ฅผ ํฌ๊ฒ ๋์ผ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋๋ค.
Discover oncology๐ค AI ์์ฝ์ท์ฅ์ ๊ธฐ์ง ์ฅ๋ฒฝ ๋ฌด๋ ฅํํ๋ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ๊ธฐ์ , ์ ์ ์ ์ทจ์ฝ์ ๊ณต๋ต ์๋
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ท์ฅ์, ๊ทธ ์ค์์๋ ์ท๊ด์ ์์ข (Pancreatic Ductal Adenocarcinoma, PDAC)์ 5๋ ์์กด์จ์ด 12%๋ฅผ ๊ฐ์ ํ ๋๊ธฐ๋ ๋ํ์ ๋์น์ฑ ์์ผ๋ก ๊ผฝํ๋ค. ํ์ ๋๋ถ๋ถ์ด ๋ง๊ธฐ์ ์ด๋ฅด๋ฌ์์ผ ํ์ง์ ๋ฐ์ ๋ฟ ์๋๋ผ ํํ์๋ฒ์ ์ ํญ์ฑ๋ ๋๋จํ ๊ฐํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์น๋ฃ๊ฐ ์ดํ ๋ก ๊น๋ค๋ก์ด ํต์ฌ ์์ธ์ผ๋ก๋ ์์ธํฌ ์ฃผ๋ณ์ ๋จ๋จํ ๋๋ฌ์ธ๊ณ ์๋ ์ฌ์ ํ ๊ธฐ์ง ์ฅ๋ฒฝ(fibrotic stromal barrier)์ด ์ง๋ชฉ๋๋ค. ์ข ์์ด ์ค์ค๋ก๋ฅผ ๋ณดํธํ๊ธฐ ์ํด ๊ตฌ์ถํ ์ด ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ฉด์ญ์ธํฌ ์นจํฌ๋ฅผ ์ ์งํ๊ณ ํญ์ ์ฝ๋ฌผ ๋ถ์๊ฐ ๋ด๋ถ ๊น์์ด ๋๋ฌํ๋ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊ฐ๋ก๋ง๋๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ธฐ์กด ํํํญ์์ ๋ ์ต์ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ์ต์ ์ ์กฐ์ฐจ ์ ํจ๋ฅ์ ๋ฐํํ์ง ๋ชปํ ์ฑ ๋ฌด๋ ฅํ๋๊ธฐ ์ผ์ค๋ค. ๊ฒฐ๊ตญ PDAC ์น๋ฃ ์ฑ์ ์ ๋์ด์ฌ๋ฆฌ๋ ค๋ฉด ์ข ์ ์์ฒด๋ฅผ ํ๊ฒฉํ๋ ๊ธฐ์ ์ ๋์ด, ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ฌด๋๋จ๋ฆฌ๊ณ ์ธํฌ ๊ฐ ์ ํธ ์ ๋ฌ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ๊ต๋ํ ๋์์ ๋ง๋ จํด์ผ ํ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ต๊ทผ ํ๊ณ๋ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ์ ์ ์ ๊ฐ์(CRISPR-Cas9) ๊ธฐ์ ์ ๋์ ํด PDAC์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ยท์๋ฌผํ์ ์ ํญ์ฑ์ ๋ํํ๋ ค๋ ์๋๋ฅผ ์ด์ด๊ฐ๊ณ ์๋ค. CRISPR-Cas9 ๋งค๊ฐ ์ ์ ์ ๋ น์์(knockout)์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์์ ์ฌ์ ํ ์ ํธ๋ฅผ ์ ์งํ๊ณ ๊ธฐ์ง๊ณผ ๋ฉด์ญ์ธํฌ ์ฌ์ด์ ๋น์ ์์ ์ ํธ ๊ตํ์ ์ ๋ํ๋ ํน์ ์ ์ ์๋ฅผ ์ ๊ฑฐํ๋ ์ ๋ต์ด๋ค. ์ ์ ์ ๊ฐ์๋ฅผ ์ ์ฉํ ๊ธฐ๋ฅ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ถ์์ PDAC ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ์์ธํ ํ์ํ๋ ์ง๊ฒ๋ค๋ฆฌ๊ฐ ๋๋ค. ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ ์์ ์ฆ์๊ณผ ์ ์ด๋ฅผ ์ฃผ๋ํ๋ ์ ์ ์๊ตฐ์ด ๋๋ ทํ๊ฒ ์๋ณ๋๋ค. ๊ตฌ์ฒด์ ์ผ๋ก๋ ๋์ฐ๋ณ์ด๊ฐ ๋น๋ฒํ ๋ฐ์ํ๋ KRAS๋ฅผ ๋น๋กฏํด TP53, SMAD4, CDKN2A ์ ์ ์๊ฐ ํต์ฌ ์น๋ฃ ํ์ ์ผ๋ก ๊ท๋ช ๋ ๋ฐ ์๋ค. ํนํ ์ด ๊ธฐ์ ์ ๊ธฐ์กด ์ฝ๋ฌผ ์น๋ฃ๋ก ์กฐ์ ์ด ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๋ ํฉ์ฑ์์ฌ(synthetic lethality) ์ํธ์์ฉ ๊ธฐ์ ์ ๋ฐํ๋ด๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ๋ค. ์ด๋ ํน์ ์ข ์ ์ต์ ์ ์ ์๊ฐ ์์ค๋ ์์ธํฌ์์๋ง ์์กด์ ๋ด๋นํ๋ ๋ ๋ค๋ฅธ ์ ์ ์๋ฅผ ์ฐพ์๋ด ๋์์ ์ฐจ๋จํ๋ ์ ์ ์ ์ํธ์์ฉ ์๋ฆฌ์ ๊ธฐ๋ฐํ๋ค. ์ ์ ์ธํฌ์๋ ํด๋ฅผ ๋ผ์น์ง ์๊ณ ์ค์ง ์์ธํฌ๋ง์ ํ์ ์ฌ๋ฉธํ ์ ๋ฐํ ๋ฌด๊ธฐ๋ฅผ ํ๋ณดํ ์ ์ด๋ค. ์์ธ๋ฌ ์ ์กฐ์ง์ ์น๋ฃ ์ ์ ์๋ฅผ ์์ ํ๊ฒ ๋ฐฐ๋ฌํ ์ ๋ฌ์ฒด ๊ฐ๋ฐ์๋ ์๋๊ฐ ๋ถ๊ณ ์๋ค. ์ท์ฅ์ ์ธํฌ๋ฅผ ์ํธํ๋ ์กฐ๋ฐํ ์ฅ๋ฒฝ์ ํต๊ณผํ๊ธฐ ์ํด ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ง์ง๋๋ ธ์ ์(Lipid Nanoparticle, LNP), ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ(viral vector), ์ธํฌ์ธ์ํฌ์ฒด(Extracellular Vesicle, EV)์ ๊ตฌ์กฐ์ ํน์ฑ์ ์ต์ ํํ๋ ๋ฐ ๊ณต์ ๋ค์ด๋ ์ค์ด๋ค. ์ด๋ค ์ ๋ฌ์ฒด์ ์ค์ง์ ์น๋ฃ ํจ๋ฅ์ ํ์ ์ ๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋(organoid)์ ๋ง์ฐ์ค ์ด์ข ์ด์(xenograft) ๋ชจ๋ธ ์์์ ํ๊ฐ๋๋ฉฐ ์์ ์ง์ ์ ์๋๊ณ ๊ฒ์ฆ ๋จ๊ณ๋ฅผ ๋ฐ์๊ฐ๊ณ ์๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ๋ถ์๊ณผ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ํฅํ PDAC ์น๋ฃ ํ๋๋ฅผ ๋ฐ๊ฟ ๋์นจ๋ฐ์ด ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ฅผ ๋ชจ์๋ค. ์ ์ ์ ํธ์ง ํ๋ซํผ์ ์น๋ฃ ์ ํญ์ฑ์ ์ง๋ ์์ธํฌ์ ์ฝ๋ฌผ ๊ฐ์์ฑ์ ๋์ด๋ ค ๊ธฐ์กด ํํ์๋ฒ์ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ทน๋ํํ ์ ์๋ค. ๋์๊ฐ ๋ฉด์ญ ์ต์ ๊ธฐ์ ์ ํด์ ํด ๋ฉด์ญ์ธํฌ ํ์ฑํ๋ฅผ ๋๋ ์๋์ง ํจ๊ณผ๋ ์์๋ธ๋ค. ๋ค๋ง ์ค์ ํ์์๊ฒ ์ ์ฉํ๊ธฐ ์ ๊ทน๋ณตํ ๋ฌธ์ ๋ ๋๋ ทํ๋ค. ์ ์กฐ์ง ๊น์์ด ๋๋ฌ ๊ฐ๋ฅํ ๊ณ ํจ์จ ์ ๋ฌ ํ๋ซํผ ์์ฐ ๊ณต์ ์ ๊ณ ๋ํํด์ผ ํ๋ฉฐ, ๋นํ์ ์ ์ ์๊ฐ ๋ฌด๋ถ๋ณํ๊ฒ ๊ต์ ๋๋ ์คํํ๊น(off-target) ๋ ์ฑ๋ ํ์คํ ํต์ ํ ํ์๊ฐ ์๋ค. ์์ผ๋ก์ ๊ณผ์ ๋ ์์ฒด ๋ด ์น๋ฃ ๋ฌผ์ง์ ํ์ ํ ๋ฅ๋ ฅ์ ๊ฐ์ ํ๊ณ ์ ์์ ๋ฐ์ดํฐ์ ์์ ์ฑ์ ์ธ๊ฐ ์์ ๋จ๊ณ๋ก ๊ธด๋ฐํ ์ฐ๊ณํ๋ ์ผ์ด๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ํญ์์ ์นจํฌ๊ฐ ์ด๋ ค์ด ๋ค๋ฅธ ๊ณ ํ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์๋ ํญ๋๊ฒ ์์ฉ๋ ์ ์๋ค๋ ์ ์์ ์ฐ์ ์ ์ ์ฌ๋ ฅ์ด ํ๋ถํ๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด ๊ธฐ์ง ์กฐ์ง์ด ๊ณผ๋ํ๊ฒ ๋ฐ๋ฌํ ๋ด๋์ ์น๋ฃ ์ ์ ์ ์ ๊ฐ์ ๊ธฐ์ ๋ก ๊ธฐ์ง ์ฅ๋ฒฝ์ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์ํดํ๊ณ ๋์ ํ์ค ํญ์์ ๋ฅผ ์์ฐจ ํฌ์ฌํ๋ ๋ณ์ฉ ์๋ฒ ์๋๋ฆฌ์ค๋ฅผ ๊ตฌ์ํด๋ณผ ๋งํ๋ค. ์์ธ๋ฌ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ซํผ์ ์ ์ฝ์ฌ๊ฐ ์ ์ฝ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ํจ๋ฅ์ ์ ์์ ๋จ๊ณ์์ ์ ์ํ๊ฒ ๊ฒ์ฆํ๋ ๋๊ตฌ๋ก์ ํ๋ฐํ ์ฑํ๋ ์์ ์ด๋ค. ํฅํ ํ์ ๊ฐ๊ฐ์ธ์ ์ ์กฐ์ง ์ ์ ๋ณ์ด๋ฅผ ์ฌ์ ์ ๋ถ์ํด ์ต์ ์ ์ ์ ์ ๋ น์์ ํ์ ์ ์ ๋ณํ๊ณ LNP๋ก ์ ๋ฐ ์ ๋ ๋ฐฐ๋ฌํ๋ ๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ์ข ์ ์ ๋ฐ ์น๋ฃ ๋ชจ๋ธ์ด ์์ฅ์ ๋ฑ์ฅํ๋ฆฌ๋ผ ์์๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝDNA ๋ฉํธํ ์ ํด์ ์ ํญ์ ๊ธฐ์ ๊ท๋ช , SUMOํ ์กฐ์ ๋ก ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ชจ๋ฐฉ ๋ฐ์ ์ ์ดํ๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ข ์ ์ธํฌ์ ๋น์ ์์ ์ธ ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ๊ต์ ํ๊ณ ์ DNA ๋ฉํธํ ์ ํด์ (Hypomethylating Agent, HMA)๋ฅผ ์ ์น๋ฃ์ ๋์ ํ๋ค. ์ด ์ฝ๋ฌผ์ ์ ์ ์ฒด์ ๋ฉํธํ ํจํด์ ์ ์งํ๋ DNA ๋ฉํธ๊ธฐ์ ๋ฌํจ์ 1(DNA methyltransferase 1, DNMT1)์ ์ด๋งค ์์ฉ์ ์ต์ ํ๋ค. ํนํ HMA ํฌ์ฌ๋ก ์์ธํฌ ๋ด์ ์นจ๋ฌตํด ์๋ ๋ด์ธ์ฑ ๋ ํธ๋ก์๋ฆฌ๋จผํธ(endogenous retroelements, ERV)์ ๋ด์ธ์ด ํ๋ฆฌ๋ ํ์์ด ๊ด์ฐฐ๋๋ค. ๋ฐํ๋ ERV ์ ์ฌ์ฒด๋ ์ธํฌ ๋ด์์ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ RNA๋ฅผ ํ์ฑํ๊ณ , ์ธํฌ๋ ์ด๋ฅผ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์นจ์ ์ผ๋ก ์ธ์ํด ๊ฐ๋ ฅํ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์ ๋ํ๊ธฐ ๋ง๋ จ์ด๋ค. ํ๊ณ์์๋ ์ด๋ฅผ '๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ชจ๋ฐฉ(viral mimicry)' ๋ฐ์์ด๋ผ ๋ถ๋ฅด๋ฉฐ ํญ์ ๋ฉด์ญ ํ์ฑํ์ ์ด์ ๋ก ํ๊ฐํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์์ธํฌ๊ฐ ์๊ฐ์ด ์ง๋๋ฉด์ ์ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ชจ๋ฐฉ ๋ฐ์์ ์ค์ค๋ก ์ ์ฌ์ฐ๊ณ ์ฝ๋ฌผ ์ ํญ์ฑ์ ํ๋ํ๋ ํ์์ ํฐ ๊ฑธ๋ฆผ๋์ด์๋ค. ์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ ํ๊ฒฝ์์ DNMT1์ด ์ ์ ์ฒด ์์์ ์ด๋ป๊ฒ ์์ง์ด๊ณ ๋น์ ์์ ์ ์ฌ๋ฅผ ๋ค์ ํต์ ํ๋์ง๋ ๋ช ํํ ๊ท๋ช ๋์ง ์์๋ค. ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ค๋ ์ ์งํ ์น๋ฃ ์ ๋ต์ ์ธ์ฐ๋ ค๋ฉด ์ฝ๋ฌผ ์ ํญ์ฑ์ ์ผ์ผํค๋ ๋ถ์ ์ค์์น์ ์ค์ฒด๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ง ํ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด๋งค ํ์ฑ์ด ์ต์ ๋ ์์ธํฌ ๋ชจ๋ธ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ผ๊ธฐ์์ด ๋ถ์๋ฒ(Next-Generation Sequencing, NGS)๊ณผ ์ผ์์ง ๋ฉด์ญ์นจ์ ๋ถ์๋ฒ(Chromatin Immunoprecipitation Sequencing, ChIP-seq)์ ์ ์ฉํ๋ค. ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ ์ ์ธํฌ ์ํ์์ DNMT1์ ์ฃผ๋ก ์ ์ ์ ํ์ฑ์ ๋๋ ๋น๋ฉํธํ CpG ์์ผ๋๋(CpG island, CGI) ์์ญ์ ๊ฒฐํฉํ๊ณ ์์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๋ฉํธํ ์ ํด ์ฝ๋ฌผ๋ก ์ด๋งค ํ์ฑ์ ๊ฐ์ ๋ก ์ฐจ๋จํ์ DNMT1์ ์์น์ ๊ธ๊ฒฉํ ์ฌ๋ถํฌ(redistribution)๊ฐ ์ผ์ด๋๋ค. ์ฝ๋ฌผ ์์ฉ์ผ๋ก ํ์ฑ์ ์์ DNMT1์ด ์๋ ์๋ฆฌ์ธ ํ์ฑ CGI ์์ญ์์ ์ดํํ์ฌ, ๋ถ๋ถ์ ์ผ๋ก ๋ฉํธํ๋ ์ฑ ๋ญ์ณ ์๋ ์ ๊ทผ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ๋ถํ์ฑ ์์ญ์ผ๋ก ๋๊ฑฐ ์ด๋ํ ๊ฒ์ด๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ๋น์ฅ์ด ํ๋ฆฐ ERV์ ๋ฉ๊ฐ-์ ์ ์๊ฐ RNA(mega-intergenic RNA)๊ฐ ๋๋ ์ ์ฌ๋๋ฉด์ ์ธํฌ ๋ด์ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ RNA๊ฐ ๊ธ์ฆํ๋ค. ์ด๋ ์ธํฌ๊ฐ ์ค์ค๋ก๋ฅผ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๊ฐ์ผ๋ ์ํ๋ก ์ฐฉ๊ฐํ๊ฒ ๋ง๋๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ชจ๋ฐฉ ๋ฐ์์ผ๋ก ์ด์ด์ง๋ค. ํต์ฌ์ ์์ธํฌ๊ฐ ์ด ํญ์ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ํํผํ๋ ๋ณต๊ตฌ ์ค์์น๋ฅผ ๊ฐ๋ํ๋ค๋ ์ฌ์ค์ด๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๋ถํ์ฑ ์์ญ์ผ๋ก ์ด๋ํ DNMT1 ์ผ๋ถ๊ฐ ์ค๋ชฐ ์ ๋นํดํด ์ ์ฌ ์กฐ์ ์ (Small Ubiquitin-like Modifier, SUMO)์ ๊ฒฐํฉํ๋ 'SUMOํ(SUMOylation)'๋ฅผ ๊ฑฐ์น๋ค๋ ์ ์ ๋ฐํ๋๋ค. ์ด SUMOํ๋ DNMT1 ์ง๋จ์ ์ฝ๋ฌผ ์ต์ ๋ฅผ ์ฐํํ์ฌ ํด๋น ๋ถํ์ฑ ์์ญ์ DNA ๋ฉํธํ๋ฅผ ์ ์ํ๊ฒ ๋ณต์ํ๋ค. ๋ฉํธํ๊ฐ ๋ณต์๋์ ERV์ mega-intergenic RNA์ ๋ฐํ์ด ์ต์ ๋๋ฉฐ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ชจ๋ฐฉ ๋ฐ์๋ ํจ๊ป ์ฌ๋ผ์ก๋ค. SUMOํ๊ฐ DNMT1์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋์ด๋ ค ์์ธํฌ์ ๋ฉด์ญ ํํผ๋ฅผ ์ ๋ํ๋ ํต์ฌ ๋ถ์ ๊ณ ๋ฆฌ์์ ์ ์ฆํ ๋๋ชฉ์ด๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ธฐ์กด DNA ๋ฉํธํ ์ ํด์ ์น๋ฃ๋ฒ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ ์๋ก์ด ์ฝ๋ฌผ ํ์ ์ ๋ฐ๊ตดํ๋ค๋ ์ ์์ ํ์ ์ ๊ฐ์น๊ฐ ๋๋ค. ์น๋ฃ ์ด๊ธฐ์๋ ์ฐ์ํ ํญ์ ๋ฐ์์ ๋ํ๋ด์ง๋ง ๊ฒฐ๊ตญ ์ ํญ์ฑ์ ํ๋ํ๋ ์ ํ์์ ์น๋ฃ์จ์ ๋์ด์ฌ๋ฆด ์ค๋ง๋ฆฌ๋ฅผ ์ฐพ์ ์ ์ด๋ค. HMA ํฌ์ฌ์ ๋์์ SUMOํ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ต์ ํ๋ฉด ์์ธํฌ๊ฐ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ชจ๋ฐฉ ๋ฐ์์ ๊บผ๋ฒ๋ฆฌ๋ ๋ณต๊ตฌ ์์ ์ ์์ฒ ์ฐจ๋จํ๊ฒ ๋๋ค. ์ด๊ฒ์ด ๊ฐ๋ฅํด์ง๋ฉด ์ข ์ ๋ด๋ถ์์ ๋ฉด์ญ ์ ๋ ์ ํธ๊ฐ ๋์์์ด ํ๋ฌ๋์ ์ธ์ฒด ๋ฉด์ญ๊ณ๊ฐ ์์ธํฌ๋ฅผ ์ง์ํด์ ๊ณต๊ฒฉํ ํ๊ฒฝ์ด ๋ง๋ จ๋๋ค. ๋ค๋ง ์ด๋ฌํ ๋ณ์ฉ ์๋ฒ์ ์์ ์ ์ฉ์ ์ํด์๋ ์ถ๊ฐ์ ์ธ ์์ ์ฑ ๊ฒ์ฆ์ด ํ์์ ์ด๋ค. SUMOํ๊ฐ ์ธํฌ ๋ด ๋ค์ํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์๋ฆฌ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์กฐ์ ํ๋ ๋ณดํธ์ ์ธ ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก์ธ ๊น๋ญ์ด๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ ์ ์ธํฌ์ ๋ฏธ์น ๋ ์ฑ์ ์ฐจ๋จํ๊ณ ์ข ์์๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก ์์ฉํ๋๋ก ๋๋ ์ ๋ฐ ์ฝ๋ฌผ ์ ๋ฌ ๊ธฐ์ ์ ํจ๊ป ๊ฐ๋ฐํด์ผ ํ๋ค. ์ ์ ์ฒด ์กฐ์ ์ ๋ฏธ์ธํ ์ค์์น๋ฅผ ์์ ํ๊ฒ ๋ค๋ฃจ๋ ์ ์ด ๊ธฐ์ ํ๋ณด๊ฐ ์์ฉํ์ ์ ๊ฒฐ ๊ณผ์ ๋ก ๊ผฝํ๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ ํ์ฅ์์ ๋ฉด์ญ ํญ์์ ๋ฐ์๋ฅ ์ด ๋ฎ์ ์ด๋ฅธ๋ฐ '์ฐจ๊ฐ์ด ์ข ์(cold tumor)'์ '๋จ๊ฑฐ์ด ์ข ์(hot tumor)'์ผ๋ก ๋ฐ๊พธ๋ ์น๋ฃ๋ฒ์ ์ง์ ์์ฉ๋ ์ ์๋ค. ๋ํ์ ์ธ ์ ์ฉ ๋์์ผ๋ก๋ ํํ์๋ฒ์ด๋ ํ์ ์น๋ฃ์ ์ ๋ฐ์ํ์ง ์๋ ์ผ์ค์์ฑ์ ๋ฐฉ์์ด๋ ์ฌ๋ฐ์ฑ ๋น์์ธํฌํ์์ ๋ค ์ ์๋ค. ํ์์๊ฒ ๊ธฐ์กด ๋ฉํธํ ์ ํด์ ์ ์ ๊ท SUMOํ ์ ํด์ ๋ฅผ ๋ณ์ฉ ํฌ์ฌํ๋ ์น๋ฃ ๊ณํ์ ์ค๊ณํ๋ค. ์ฝ๋ฌผ ์์ฉ์ผ๋ก ์์ธํฌ ์ ์ ์ฒด์ ๋ด์ธ์ด ํ๋ ค ERV๊ฐ ๋ฐํ๋ ๋, SUMOํ ์ ํด์ ๊ฐ ๋ณต๊ตฌ ์ค์์น ์๋์ ์์ ํ ๊ฐ๋ก๋ง๋๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ๋ฉด์ญ ํํผ ๋ฅ๋ ฅ์ ์์คํ ์์ธํฌ๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ชจ๋ฐฉ ์ ํธ๋ฅผ ์ง์ํด์ ๋ด๋ณด๋ผ ์๋ฐ์ ์๋ค. ํด๋น ์ ํธ์ ์๊ทน๋ฐ์ ๋ ์ฑ T์ธํฌ์ ๋ฉด์ญ์ธํฌ๋ค์ด ์ ์กฐ์ง ์ฃผ๋ณ์ผ๋ก ๋๊ฑฐ ์ ์ ๋์ด ํ๋ฐํ ์์ฉํ๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ด ๋ฉด์ญ ์นํ์ ์ผ๋ก ๋ณํ๋ฉฐ ๊ธฐ์กด ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ์ต์ ์ ์ ์น๋ฃ ํจ๋ฅ์ ๋ํญ ๋์ด์ฌ๋ฆฐ๋ค. ๋ฐ์ด์ค ์์ฝํ ์ฐ์ ๊ณ์์๋ ์์ ๋จ๊ณ์ ๋จธ๋ฌผ๋ SUMOํ ์ ํด์ ์ ์น๋ฃ ์์ญ์ ๋ํ๋ ์ข์ ๊ณ๊ธฐ๊ฐ ๋ ์ ๋ง์ด๋ค.
Cell๐ค AI ์์ฝ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ถํด ํจ์๋ฅผ ์ญ์ด์ฉํด ๊ฐ์ผ ์ธํฌ ์ํญ ์ด๋๋ mRNA ์น๋ฃ ๊ธฐ์ ๋ฑ์ฅ
๋ฐฐ๊ฒฝ ๊ฐ์ผ ์ธํฌ๋ง ํ์ ํ๋ ์น๋ฃ์ ์ ๋ถ์ฌ ๊ธฐ์กด ํญ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๋ ๋๋ถ๋ถ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ํน์ ํ๋ฉด ๋จ๋ฐฑ์ง์ด๋ ๋ณต์ ํจ์๋ฅผ ์ง์ ์ ํดํ๋ ๋ฐฉ์์ ์ทจํด์๋ค. ์ด ๊ฐ์ ์ ๊ทผ๋ฒ์ ๋ณ์ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๊ฐ ์ง์ํด์ ๋ฑ์ฅํ ๋๋ง๋ค ์ฝ๋ฌผ ์ ํญ์ฑ์ด ์๊ฒจ ์น๋ฃ ํจ๋ฅ์ด ๊ธ๊ฒฉํ ๋จ์ด์ง๋ ํ๊ณ๋ฅผ ์ง๋๋ค. ํ์์ ์ ์ ์ธํฌ ์์ ์์ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฐ์ผ ์ธํฌ๋ง์ ํํฌ์ธํธ๋ก ์ฌ๋ฉธ์ํค๋ ์น๋ฃ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ ํ์์ฑ์ด ์ค๋ซ๋์ ์ ๊ธฐ๋์ด ์จ ์ด์ ๋ค. ์ธํฌ์ฌ๋ฉธ ๊ธฐ์ ์ ๋ฏธ๊ฐ์ฒ ๊ฐ๋ฅ์ฑ ์ธ์ฒด ๋ฉด์ญ๊ณ์๋ ๊ฐ์ผ ์ธํฌ๋ง์ ๊ณต๊ทน์ ํ์ฑํด ์ธํฌ ์ํญ์ ์ ๋ํ๋ ๋ฉด์ญ ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ฐ์ค๋๋ฏผ D(GSDMD)๊ฐ ์กด์ฌํ๋ค. GSDMD๋ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ฉด์ญ ์ ๋ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ฐํํ์ง๋ง, ๋ฌด์ ์ ํ๊ฒ ํ์ฑํ๋ ๊ฒฝ์ฐ ์ ์ ์ผ์ฆ ๋ฐ์์ ์ผ์ผํฌ ์ํ์ด ํฌ๋ค. ์ด์ ์ฐ๊ตฌ์ง์ GSDMD ๋ถ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ฉ์ ์ ๋ฆฌ๋ณดํต์ฐ(mRNA) ๋ฐฑ์ ์ ๋ฌ ๊ธฐ์ ์ ์ตํฉํด ๊ฐ์ผ ์ธํฌ ๋ด๋ถ์์๋ง ์ ํ ์๋ํ๋ ์ํฐ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์น๋ฃ ์ ๋ต์ ์ฐฉ์ํ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํจ์๋ก ๊ฐ๋๋๋ ์ํญ ์ค์์น ์ค๊ณ ๊ตญ์ ์ฐ๊ตฌ์ง์ GSDMD ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์์ฒด ์ ๋จ ๋ถ์๋ฅผ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์ฉ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ถํด ํจ์๊ฐ ํน์ด์ ์ผ๋ก ์ธ์ํ๋ ์์ด๋ก ๊ต์ฒด ์ฌ์ค๊ณํ๋ค. ์ด์ด ์ธ๊ณต ๊ฐ์กฐ๋ GSDMD ์ ์ ์๋ฅผ ์ง์ง๋๋ ธ์ ์(LNP)๋ก ์บก์ํํด '๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ๋จ ํ์ฑ ์ธํฌ์ฌ๋ฉธ(VID)' ํ์ฑ์ mRNA(VIDA mRNA)๋ฅผ ์ ์ํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ๋ค. ๊ฐ์ผ๋์ง ์์ ์ ์ ์ธํฌ ๋ด๋ถ์์ ์ด mRNA๋ ๋ฐ์์ฑ์ด ์๋ ํ๋กํ ์ธ ์ํ๋ฅผ ์ ์งํ๊ฒ ๋๋ค. ๋ฐ๋ฉด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๊ฐ์ผ๋์ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ถํด ํจ์๊ฐ ์์ฑ๋๋ ์๊ฐ ํด๋น ์์ด์ด ์ ๋จ๋๋ฉฐ GSDMD๊ฐ ์ฆ๊ฐ ํ์ฑํ๋๋ ์๋ฆฌ๋ค. ํ์ฑํ๋ GSDMD๋ ์ธํฌ๋ง์ ๊ณต๊ทน์ ํ์ฑํด ๊ฐ์ผ ์ธํฌ๋ฅผ ์ธํฌ์ฌ๋ฉธ๋ก ์ด๋๋ค. ์์ฒด ๋ด ํญ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํจ๊ณผ์ ๋ฉด์ญ ์ ๋ ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ ์คํ์์ VIDA mRNA๋ Aํ ๊ฐ์ผ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(HAV)์ ๋ณต์ ์ ์ฒด์ธ ๋ฐฐ์ถ์ ์๋ฒฝํ ์ฐจ๋จํ๋ค. ๊ฐ์ผ ์ธํฌ๊ฐ ์ํญํ๋ ๊ณผ์ ์์ ๋ด๋ถ ํญ์๊ณผ ์ผ์ฆ ์ ํธ ๋ฌผ์ง์ด ์ธ๋ถ๋ก ๋ฐฉ์ถ๋์ด ์ฃผ๋ณ ๋ฉด์ญ์ธํฌ๋ฅผ ์ ๊ทน ๋์ํ๋ '์ฌ๋ฉธ ๋ฐ ๊ฒฝ๋ณด(kill-and-alert)' ๊ธฐ์ ์ด ์ ์ฆ๋๋ค. ์ด ์์ฉ์ผ๋ก ๊ฐ ์กฐ์ง ์์์ด ๋ํญ ์ํ๋์ผ๋ฉฐ, ์ฃผ๋ณ ๋น๊ฐ์ผ ์ธํฌ์ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์๋ ํ์ธต ๊ฐํ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด ํ๋ซํผ์ด ์ง์นด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(ZIKV) ๋ฐ ์ค์ฆ์ด์ฑํธํก๊ธฐ์ฆํ๊ตฐ ์ฝ๋ก๋๋ฐ์ด๋ฌ์ค 2(SARS-CoV-2) ์ ์ด์๋ ๋์ผํ๊ฒ ์์ฉํจ์ ์ ์ฆํ๋ค. ์์ฑํ AI๋ฅผ ํ์ฉํ ํ์ ์ ๋ฐํ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์์ฑํ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ(AI) ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ๋์ ํด SARS-CoV-2์ ๋ฉ์ธ ํ๋กํ ์์ (Mpro)๋ฅผ ๊ณ ๋๋ก ์ ๋ฐ ํ๊ฒฉํ๋ ์ ์ฉ ์ ๋จ ์์ด์ ๋์ถํ๋ค. AI๋ก ์ค๊ณ๋ ์ต์ ํ VIDA mRNA๋ ๊ธฐ์กด ์์ด ๋๋น ์๋ฑํ ์ฐ์ํ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ต์ ํจ๋ฅ์ ๋ํ๋๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ๋ณ์ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋์์ ์ํ ๋ฒ์ฉ ํ๋ซํผ VIDA mRNA ํ๋ซํผ์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ณต์ ์ ํ์์ ์ธ ํจ์ ์์ฉ์ ์ญ์ด์ฉํ๋ฏ๋ก ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ์ ํญ์ฑ ๋ณ์ด๋ฅผ ํ์ฑํ๊ธฐ ์ด๋ ต๋ค. ๋ง์ฝ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๊ฐ VIDA ์ ๋จ ์์ด์ ํํผํ๋๋ก ๋ณ์ด๋ฅผ ์ผ์ผํค๋ฉด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์์ ์ ์์ฒด ๋ณต์ ๊ธฐ๋ฅ๋ง์ ์์๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ํ์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ข ๋ฅ๊ฐ ๋ณ๊ฒฝ๋๋๋ผ๋ mRNA ๋ด๋ถ ์ ๋จ ์์ด ๋ถ์๋ง ๊ต์ฒดํ๋ฉด ์ฆ์ ๋์ํ ์ ์์ด ์ ์ข ๊ฐ์ผ๋ณ ๋๋น ๋ฒ์ฉ ํ๋ซํผ์ผ๋ก์ ๊ฐ์น๋ฅผ ์ ์ฆํ๋ค. ์์ฉํ๋ฅผ ์ํ ํฅํ ๊ณผ์ ์ค์ ์์ ์ ์ฉ์ ์ํด์๋ ๊ฐ ํ์ ์ด์ธ ๋ค์ํ ์ฅ๊ธฐ๋ก LNP๋ฅผ ์ ๋ฐ ์ ๋ฌํ๋ ์ ๋ฌ์ฒด ๊ธฐ์ ์ด ์๋ฐ๋์ด์ผ ํ๋ค. ์์ธ๋ฌ ์ฒด๋ด ์ ์ ํ๋กํ ์์ ์ ์ํ ๋น์๋์ ์ ๋จ ๋ฐ์์ผ๋ก ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ์ด๋ ์ ์ ์กฐ์ง ์์์ด ์ ๋ฐ๋์ง ์๋๋ก ์๊ฒฉํ ์์ ์ฑ ๊ฒ์ฆ์ด ์๊ตฌ๋๋ค.
๐ก VIDA mRNA ๊ธฐ์ ์ ์ ์ข ๋ฐ ์ฌ์ถํ ํฌ๋ฐ๋ฏน ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ์ฆ๊ฐ ๋์ํ ์ ์๋ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ํจ๋ฌ๋ค์์ ์ ์ํ๋ค. ๊ธฐ์กด ํญ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์น๋ฃ์ ๋ ๊ฐ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ณ๋๋ก ์ฐ๊ตฌํด ๋ถ์ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ท๋ช ํด์ผ ํ๋ฏ๋ก ๊ฐ๋ฐ์ ์ฅ๊ธฐ๊ฐ์ด ์์๋๋ค. ๋ฐ๋ฉด VIDA ํ๋ซํผ์ ์์ฑํ AI๋ก ์ ์ข ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ถํด ํจ์ ์์ด๋ง ๋ถ์ํ๋ฉด ๋จ๊ธฐ๊ฐ์ ์ต์ ํ๋ ํ๋ณด๋ฌผ์ง mRNA๋ฅผ ์ค๊ณํ ์ ์๋ค. ์์ธ๋ฌ ๋ณ์ด๊ฐ ์ฆ์ ๋์น์ฑ ํธํก๊ธฐ ๊ฐ์ผ๋ณ์ด๋ ๋ง์ฑ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฐ์ผ์ฆ ์น๋ฃ์ ๋ก์ ํ์ฅ์ฑ์ด ๋๋ค. ํญ์ ์น๋ฃ ๋ถ์ผ์์๋ ์์ธํฌ ํน์ด์ ํจ์ ๋ฐํ์ ํ์ ํ์ฌ ์์ธํฌ๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ํญ์ํค๋ ์ ๋ฐ ์น๋ฃ ๊ธฐ์ ๋ก ์์ฉ ๋ฒ์๋ฅผ ํ์ฅํ ์ ์์ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋ง๋๋ค.
ACS applied materials & interfaces๐ค AI ์์ฝ์ ๋ฐ ์คํฉ์ฒด ์ ๋ฌ์ฒด๋ก ํ์ ์ธํฌ ๋ด PTEN ๋ณต๊ตฌ, ์ข ์ ์ฑ์ฅ 81% ์ต์
๋ฐฐ๊ฒฝ ๋น์์ธํฌํ์(Non-Small Cell Lung Cancer, NSCLC) ์น๋ฃ์์ ์ข ์ ์ต์ ์ ์ ์์ธ PTEN(Phosphatase and tensin homolog, ํฌ์คํํ์ ๋ฐ ํ ์ ์๋์ฒด)์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋์ด๋ฆฌ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋งค์ฐ ์ ๋งํ ์ ๋ต์ด๋ค. ์ง๊ธ๊น์ง ์๋ถ์ ํํฉ๋ฌผ์ด๋ DNA ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ ์น๋ฃ๊ฐ ํ๋ฐํ ์๋๋์ผ๋, ๋ฎ์ ํ์ ํน์ด์ฑ๊ณผ ์ ์ ์ฒด ๋ณํ ์ฐ๋ ค๊ฐ ํญ์ ๋ฐ๋ชฉ์ ์ก์๋ค. ๋ฉ์ ์ ๋ฆฌ๋ณดํต์ฐ(Messenger RNA, mRNA) ์น๋ฃ์ ๋ ํ์์ ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ๊ฑด๋๋ฆฌ์ง ์๊ณ ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง๋ง ์ผ์์ ์ผ๋ก ๋ฐํ์ํฌ ์ ์์ด ๋งค๋ ฅ์ ์ธ ๋์์ผ๋ก ์ฃผ๋ชฉ๋ฐ์ ์๋ค. ๊ทธ๋ ์ง๋ง ๋ถ์๋์ด ํฌ๊ณ ๊ฐํ ์์ ํ๋ฅผ ๋ค mRNA๋ ์ฒด๋ด ์ ์ ๊ณผ์ ์์ ์ฝ๊ฒ ๋ถํด๋๋ค๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฝ์ ์ด ์กด์ฌํ๋ค. ํนํ ๊ธฐ์กด ์ง์ง๋๋ ธ์ ์(Lipid Nanoparticle, LNP) ๋ฑ์ ์ ๋ฌ์ฒด๋ ์ฃผ์ ํ ๋๋ถ๋ถ ๊ฐ์ผ๋ก ์ด๋ํ๋ฏ๋ก ํ์ ์ธํฌ์ ๋๋ฌํ๋ ๋น์จ์ด ๊ทนํ ์ ์กฐํ ์ค์ ์ด๋ค. ์ ์ธํฌ๊ฐ ์์นํ ํ ์กฐ์ง์๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก mRNA๋ฅผ ์์ ํ๊ฒ ๋ฐฐ๋ฌํ๋ ์๋ก์ด ์์คํ ์ด ์๊ตฌ๋๋ ์ด์ ๋ค.
๐ก ์์ ํ์ฅ์์ ์ด ๊ธฐ์ ์ ๊ธฐ์กด ํํ ํญ์์ ๋ ํ์ ์น๋ฃ์ ์ ๋ด์ฑ์ด ์๊ธด ํ์๋ค์๊ฒ ๊ตฌ์ํฌ์๊ฐ ๋ ์ ์๋ค. ์์ปจ๋ ์ข ์ ์ต์ ์ ์ ์์ธ PTEN์ ๊ฒฐ์์ผ๋ก ์น๋ฃ์ ๋ฐ์์ฑ์ด ๋จ์ด์ง ๋น์์ธํฌํ์ ํ์์๊ฒ ์ด ์คํฉ์ฒด ๊ธฐ๋ฐ mRNA๋ฅผ ํฌ์ฌํ๋ ์๋๋ฆฌ์ค๊ฐ ์ ๋ ฅํ๋ค. ํ์์ ํ ๋ถ์์ ์ง์ ๋ถ๋ฌดํ๋ ํก์ ํ ์ ์ ๋ก ๊ฐ๋ฐ๋๋ค๋ฉด ์์ธํฌ ํ์ ํจ์จ์ ๋์ด๋ฉด์ ํ์์ ํฌ์ฝ ํธ์์ฑ๋ ๊ทน๋ํ๋๋ค. ์ธํฌ ๋ด๋ก ์ ๋ฌ๋ mRNA๊ฐ ์ข ์ ์ต์ ์ ์ ์์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ผ์์ ์ผ๋ก ์๋ฒฝํ ๋์ด๋ ค ์์ธํฌ์ ์์ด์ ์ ๋ํ๊ฑฐ๋ ํญ์์ ์ ํญ์ฑ์ ๋ฌด๋ ฅํํ๋ ์์ด๋ค. ์ด๋ ๊ฐ ๋ ์ฑ ๋ถ์์ฉ์ผ๋ก ์ ๋งฅ ํฌ์ฌ๊ฐ ์ด๋ ค์ ๋ ํ์๋ค์๊ฒ ์์ ํ๊ณ ์ง์ ๊ฐ๋ฅํ ์น๋ฃ ๊ธฐํ๋ฅผ ์ด์ด์ค ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ๊ฒ๋ ๋ด ์ธํธ์์ ํ๋ก๋ชจํฐ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ๋ง๋๋ ์นจ๋ฌต๊ณผ ํ์ฑ์ ๋ฐ์, ์ ์ ์ ๋ฐํ ๋ณ๋์ฑ ์กฐ์ ๊ธฐ์ ๊ท๋ช
๋ฐฐ๊ฒฝ ์๋ช ์ฒด ํ์ง์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง ํฉ์ฑ์ ์ฒซ ๋จ๊ณ๋ ์ ์ ์ ๋ณด๊ฐ ๋ด๊ธด DNA๊ฐ ๋ฉ์ ์ ๋ฆฌ๋ณดํต์ฐ(mRNA)์ผ๋ก ์ ์ฌ๋๋ ๊ณผ์ ์ด๋ค. ์ด ๊ณผ์ ์์ ์ ์ฌ๋ฅผ ์ง์ ๊ฐ์ํ๋ ํ๋ก๋ชจํฐ์ ์ ์ฌ ํจ์จ์ ๊ทน๋ํํ๋ ์ธํธ์๋ ํต์ฌ์ ์ธ ์ญํ ์ ๋งก๋๋ค. ๊ธฐ์กด ํ๊ณ ์ญ์ ์กฐ์ ์ ์ ์๊ฐ 3์ฐจ์ ๊ตฌ์กฐ ์์์ ์ํธ์์ฉํ๋ฉฐ ์ ์ฌ ํ์ฑ์ ์กฐ์ ํ๋ค๊ณ ํ๋จํด ์์ผ๋, ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ๊ท๋ช ๋์ง ์์ ์์ญ์ด์๋ค. ์ ์ ์ ์ ์ฌ๊ฐ ์ฐ์์ ์ผ๋ก ํ๋ฅด์ง ์๊ณ ์ผ์์ ์ผ๋ก ๋ถ์ถ๋๋ ๋ฒ์คํธ(Burst) ํํ๋ก ์ผ์ด๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ๊ฑฐ๋ฆฌ ๋ณํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ์ฌ ์ญํ์ ๋จ์ผ ์ธํฌ ์์ค์์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ธก์ ํ๊ธฐ๋ ๋งค์ฐ ๊น๋ค๋ก์ ๋ค. ์ค์์ค ํ๋ฆฌ๋๋ฆฌํ ๋ฏธ์ ์์ํ ์ฐ๊ตฌ์(FMI) ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด๋ฌํ ์ฅ๋ฒฝ์ ๋๊ธฐ ์ํด ๊ตฌ์กฐ์ ๋ณต์ก์ฑ์ ์ต์ํํ ๊ฒ๋ ํ๊ฒฝ์ ์ค๊ณํ๊ณ ์ค์๊ฐ ์ด๋ฏธ์ง ๊ธฐ์ ๋ก ์ ์ ์ ๋ฐํ ๊ด์ธก์ ๋์ ํ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ FMI ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๋ง์ฐ์ค ๋ฐฐ์์ค๊ธฐ์ธํฌ(mESCs)์ ์ ์ ์ ์ข์๋ฅผ ํธ์งํด ์ธํธ์์ ํ๋ก๋ชจํฐ ์ฌ์ด์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฅผ 5ํฌ๋ก๋ฒ ์ด์ค(kb), 29kb, 149kb, 232kb๋ก ์ธ๋ถํํ๋ค. ์ด ์ธํฌ์ฃผ๋ค์ ๋ฐํ์ผ๋ก ์ด๊ธฐ RNA ์์ MS2 ์ ์ฌ์ฒด ํ์ง ๊ธฐ์ ๋ฐ ์ค์๊ฐ ์์ธํฌ ์ด๋ฏธ์ง์ผ๋ก ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋งค์ฐ ํฅ๋ฏธ๋ก์ ๋ค. ์ ์ ์ ๋ฐํ์ด ์ผ์ ํ๊ฒ ์ ์ง๋์ง ์๊ณ , ํน์ ์๊ฐ ๋์ ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๋ฐํ์ด ์ผ์ด๋๋ '๊ตฐ์งํ ์ ์ฌ ๋ฒ์คํธ'๊ฐ ๋ํ๋ ๋ค ์ฅ์๊ฐ ์นจ๋ฌตํ๋ ์ฃผ๊ธฐ๊ฐ ๊ด์ฐฐ๋ ๊น๋ญ์ด๋ค. ๋๋๊ฒ๋ ์ธํธ์์ ์์น๋ ๊ฐ๋ณ ์ ์ฌ ๋ฒ์คํธ์ ํฌ๊ธฐ๋ ์ง์ ์๊ฐ์ ๊ฑฐ์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น์ง ์์๋ค. ์ค์ง ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ๊ฐ๊น์์ง์๋ก ๊ตฐ์งํ ๋ฒ์คํธ๊ฐ ๋ ์์ฃผ ์์๋๋ ์ฃผํ์ ๋ณ์กฐ(FM) ๋ฐฉ์์ ๋น๋ ๋ณํ๋ง ๋ํ๋ฌ์ ๋ฟ์ด๋ค. ์ค์ ์ธก์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ดํด๋ณด๋ฉด ํ๋ก๋ชจํฐ์ ์ธํธ์ ์ฌ์ด ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ 29kb์ธ ์ธํฌ๋ ๋ฒ์คํธ ๊ฐ ํ๊ท ๋๊ธฐ ์๊ฐ์ด 1.0์๊ฐ์ธ ๋ฐ๋ฉด, 232kb๋ก ๋ฉ์ด์ง ์ธํฌ์์๋ ์ด ๋๊ธฐ ์๊ฐ์ด 3.1์๊ฐ์ผ๋ก ์ฝ 3๋ฐฐ ๋์ด๋๋ฉด์ ์๊ฐ๋น ์ ์ฌ ๋น๋๊ฐ 1.4ํ์์ 0.4ํ ์์ค์ผ๋ก ๊ธ๊ฐํ๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด ์๊ฐ์ ์ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ํ์ ๋ง๋ฅด์ฝํ(Markov) ๋ชจ๋ธ์ ์ ๋ชฉํด ์ฌ์ธต ๋ถ์์ ๋์ฐ๋ค. ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ์ขํ์ง์๋ก ํ๋ก๋ชจํฐ๊ฐ ์ ์ฌ ํ์ฑ์ด ์ต์ ๋ ๊ธฐ์ ์ํ๋ฅผ ํ์ถํด ๊ณ ๋น๋ ๋ฒ์คํธ ํ์ฑ ์ํ๋ก ์ ์ด๋๋ ํ๋ฅ ์ด ๋น์ฝ์ ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐํ๋ค๋ ์ ์ด ๋ฐํ์ก๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ธํธ์์ ํ๋ก๋ชจํฐ์ ์ํธ์์ฉ์ ๋จ์ํ ์ผ๊ณ ๋๋ ์ด๋ถ๋ฒ์ ์ค์์น๋ ๋ฐํ ๊ฐ๋๋ฅผ ์กฐ์ ํ๋ ๋ณผ๋ฅจ ๋ค์ด์ผ๋ก ๋ณด๋ ๊ธฐ์กด ๋ถ์์๋ฌผํ์ ํต๋ ์ ๊ฒฝ์ข ์ ์ธ๋ฆฐ๋ค. ์ธํธ์์ ๊ฒ๋ ์ ์์น๊ฐ ์ ์ฌ ๋ฒ์คํธ์ ์์ ๋น๋๋ฅผ ์ ์ดํด ์ ์ฒด ์ ์ฌ๋์ ๊ฒฐ์ ํ๋ค๋ ์ฃผํ์ ๋ณ์กฐ(FM) ๋ชจ๋ธ์ ์คํ์ ์ผ๋ก ๋ช ํํ ์ฆ๋ช ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ํนํ ์ธํฌ ๋ด์์ ๋ถ๊ท์นํ๊ฒ ์ผ์ด๋๋ ์ ์ ์ ์ ์ฌ์ ๋ ธ์ด์ฆ, ์ฆ ์ธํฌ ๊ฐ ๋ณ๋์ฑ์ ์ต์ ํ๊ธฐ ์ํด ์ ์๋ช ์ฒด๊ฐ ํน์ ์กฐ์ ์์๋ฅผ ํ์ ์ ์ ์์ ๊ฐ๊น์ด ๋ฐฐ์นํ๋์ง ์๋ฌผํ์ ์ด์ ๋ฅผ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ก์จ ๋ช ์พํ๊ฒ ์ค๋ช ํด ์ค๋ค. ๋ค๋ง ์ด๋ฒ ์คํ์ด ๋ณ์๋ฅผ ์ต์ํํ๊ธฐ ์ํด ๊ทน๋๋ก ๋จ์ํํ ์ ์ ์ ์ข์์์ ์ํ๋๋ค๋ ์ ์ ํ๊ณ๋ก ์ง์ ๋๋ค. ์ค์ ์ธํฌ ๋ด ์์ฐ ์ํ์ ๊ฒ๋ ํ๊ฒฝ์ ์๋ง์ ์ธํธ์๊ฐ ๊ฒฐํฉํด ์๋์ง๋ฅผ ๋ด๊ฑฐ๋, ์ฝํค์ (cohesin)๊ณผ CTCF ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ํ์ฑํ๋ ๊ณ ๋ฆฌ ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ๋ณต์กํ๊ฒ ์ฝํ ์์ฉํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ํ์ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์ด ๋จ์ ๋ชจ๋ธ์ ๋์ด ๋ณต์กํ ๊ณ ์ฐจ์ ๊ฒ๋ ๋คํธ์ํฌ์์์ ๊ฑฐ๋ฆฌ ํจ๊ณผ๋ฅผ ํตํฉ์ ์ผ๋ก ๋ถ์ํ๋ ๊ณผ์ ๊ฐ ์ด์ด์ ธ์ผ ํ ๊ฒ์ด๋ค.
๐ก ์ ๋ฐ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ค๊ณ์ ์ ์ ์ยท์ธํฌ ์น๋ฃ์ (Cell and Gene Therapy) ์ฐ์ ์ ์ง์ ์ ์ฉ๋ ์ ์๋ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ ๊ณตํ๋ค. ํ์ฌ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์์ ๊ฐ์ฅ ํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ ํ์ ์ ์ ์๋ฅผ ๋๋ฌด ๊ณผ๋ํ๊ฒ ๋ฐํ์์ผ ๋ ์ฑ์ ์ ๋ฐํ๊ฑฐ๋, ๋ฐ๋๋ก ๋ฐํ๋์ด ๋ฏธ๋ฏธํด ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์ง ๋ชปํ๋ ํต์ ๋ ฅ์ ํ๊ณ๋ค. 3์ฐจ์ ๊ฒ๋ ์์์ ์ธํธ์์ ํ๋ก๋ชจํฐ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์กฐ์จํ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์น๋ฃ์ฉ ์ ์ ์์ ๋ฐํ ๋น๋๋ฅผ ๋ฏธ์ธ ์กฐ์ ํ๋ฉด, ์์ฒด ๋ด ์ ์ ์ธํฌ์ ์ ์ฌํ ์์ค์ ์์ ํ๊ณ ์ ๋ฐํ ์ฝ๋ฌผ ๋ถ๋น๊ฐ ๊ฐ๋ฅํด์ง๋ค. ์์ปจ๋ ๋ฉด์ญ์ธํฌ๋ฅผ ํธ์งํ๋ ํค๋ฉ๋ผ ํญ์ ์์ฉ์ฒด T์ธํฌ(CAR-T) ์น๋ฃ์ ์ค๊ณ ์, ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ๋ฐฉ์ถ ์ฆํ๊ตฐ๊ณผ ๊ฐ์ ๊ณผ๋ํ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์ ๋ถ์์ฉ์ ์ฐจ๋จํ๋ฉด์๋ ์์ธํฌ ๊ณต๊ฒฉ๋ ฅ์ ์์ง ์๋ ๋ฐํ ์ฃผ๊ธฐ๋ฅผ ์ค์ ํ ์ ์๋ค. ๋์๊ฐ ๋ฐ์ด์ค์์ฝํ ์์ฐ์ ๋๋ฆฌ ์ฐ์ด๋ ์ค๊ตญํ์คํฐ๋์(CHO) ์ธํฌ์ฃผ ๋ฑ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ์์ฐ ๊ท ์ผ์ฑ์ ๊ทน๋ํํจ์ผ๋ก์จ ๊ณต์ ์์จ์ ๊ฐ์ ํ๋ ๋ฐ๋ ์ ์ฉํ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ140๋ง ๋ช ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ ๋ถ์์ผ๋ก ๊ฒฝ๊ณ์ฑ ์ธ๊ฒฉ์ฅ์ ์ 11๊ฐ ์ํ ์์ญ๊ณผ ๋ฐ๋ณ ๊ธฐ์ ๋ฐํ๋ด
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ฌ๋ฆฌ์ ํธ๊ฒฌ์ ๊ฐํ ์๋ ์งํ์ ์๋ฌผํ์ ์ฌ์กฐ๋ช ๊ฒฝ๊ณ์ฑ ์ธ๊ฒฉ์ฅ์ (Borderline Personality Disorder, BPD)๋ ๊ธ๊ฒฉํ ์ ์ ๋ถ์์ ๊ณผ ์ถฉ๋์ฑ, ๋์ธ๊ด๊ณ ๋ถ์ ์์ ํน์ง์ผ๋ก ๋ํ๋ด๋ ์ ์ ์งํ์ด๋ค. ๊ทธ๋์ ํ๊ณ์ ์์ ํ์ฅ์์๋ BPD์ ์ฃผ๋ ์์ธ์ ์ ๋ ๊ธฐ ํธ๋ผ์ฐ๋ง๋ ํ๊ฒฝ์ ์คํธ๋ ์ค๋ก ํด์ํ๋ ๊ฒฝํฅ์ด ๊ฐํ๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ํ์๋ค์ ์๋ฌผํ์ ์งํ์ ์๋ ๊ฐ์ธ์ด ์๋๋ผ ํ๋ ์ฅ์ ๋ ์ฑ๊ฒฉ ๊ฒฐํจ์ ์ง๋ ์กด์ฌ๋ก ์น๋ถ๋๋ฉฐ ์ฌ๊ฐํ ์ฌํ์ ๋์ธ์ ํผํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ ๋ค. ์ ์ ํ์ ๊ด์ ์์๋ BPD๋ ์ค๋ซ๋์ ๋ฒ ์ผ์ ์ธ์ฌ ์์๋ค. ์กฐํ๋ณ์ด๋ ์ฃผ์์ฐ์ธ์ฅ์ ๋ฑ ๋ค๋ฅธ ์ ์ ์งํ๊ณผ ๋น๊ตํด ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ด ๊ฑฐ์ ์ด๋ค์ง์ง ์์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ๊ธฐ์กด ์๊ท๋ชจ ์๋ฅ์ด ๋ฐ ๊ฐ์กฑ ์ฐ๊ตฌ๋ก ์ ์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์ ๊ธฐ๋๊ธฐ๋ ํ์ผ๋, ์ ํํ ์ด๋ค ์ ์ ์ ๋ณ์ด๊ฐ ๋ฐ๋ณ ์ํ์ ๋์ด๋์ง ๋ช ํํ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๊ทผ๊ฑฐ๋ฅผ ์ ์ํ๋ ๋ฐ ํ๊ณ๊ฐ ๋๋ ทํ๋ค. BPD๋ฅผ ๊ฐ๊ด์ ์ผ๋ก ์ง๋จํ ์์ฒด ์งํ(๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค)์ ๋ถ์ฌ๋ ํ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ๋ง๋ ์ ์ฒด ์์ธ์ผ๋ก ์์ฉํ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ 11๊ฐ ์ํ ์์ญ๊ณผ 17.3%์ ์ ์ ์จ ๊ท๋ช ๊ตญ์ ๊ฒฝ๊ณ์ฑ ์ธ๊ฒฉ์ฅ์ ์ ์ ์ฒด ์ปจ์์์ ์ฐ๊ตฌ์ง์ 14๊ฐ๊ตญ 1๋ง 3,000์ฌ ๋ช ์ BPD ํ์์ 110๋ง ๋ช ์ด์์ ๋์กฐ๊ตฐ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํตํฉ ๋ถ์ํ๋ ์์ ์ ๋์ฐ๋ค. ์ ์ ์ ์ฒด ์ฐ๊ด๋ถ์(Genome-Wide Association Study, GWAS)์ ์ ์ฉํ ๊ฒฐ๊ณผ, BPD ๋ฐ๋ณ์ ์ง์ ์์ฉํ๋ ๋ ๋ฆฝ์ ์ธ ์ ์ ์ฒด ์ํ ์์ญ(Loci) 11๊ณณ๊ณผ ํต์ฌ ํ๋ณด ์ ์ ์ 9๊ฐ๋ฅผ ๋ฐ๊ตดํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ด ๋จ์ผ์ผ๊ธฐ๋คํ์ฑ(SNP) ์ ๋ณด๋ก ์ฐ์ถํ BPD์ ์ ์ ์จ์ 17.3%๋ก ์ง๊ณ๋๋ค. ๋ค์ ์ ์ ์ํ ์ ์(Polygenic Score, PGS)๋ ๋ฐ๋ณ ์ํ ํํํ ๋ณ๋์ 4.6%๋ฅผ ์ค๋ช ํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์ธก์ ๋๋ค. ์ด๋ BPD๊ฐ ๋จ์ผ ์ ์ ์ ๋ณ์ด๊ฐ ์๋ ์๋ง์ ๋ฏธ์ธ ๋ณ์ด๊ฐ ๋ณตํฉ ์์ฉํด ๋ํ๋๋ ๋ค์ ์ ์์ฑ ์งํ์์ ์ ์ฆํ๋ ์์น๋ค. ๋ ์ ๊ฒฝ์ ๋ฌ๋ฌผ์ง ๋ถ์ ๊ธฐ์ ๋ถ์์์๋ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ ์ฌ์ด์ ๊ธ๋ฃจํ๋ฉ์ดํธ(Glutamate) ์์ก ๋ฐ ์ ๊ฑฐ ์์ฉ, NMDA ์์ฉ์ฒด ์ ํธ์ ๋ฌ ๊ฒฝ๋ก์ ์ด์์ด ํต์ฌ ์์ธ์ผ๋ก ๋ ์ฌ๋๋ค. ๊ธ๋ฃจํ๋ฉ์ดํธ๋ ์ ์ ์กฐ์ ๊ณผ ์ถฉ๋ ์ ์ด์ ๊ด์ฌํ๋ ํต์ฌ ๋ฌผ์ง๋ก, ์ด ์ ํธ์ฒด๊ณ์ ์ ์ ์ ๊ท ์ด์ด BPD ํน์ ์ ๊ธ๊ฒฉํ ๊ฐ์ ๊ธฐ๋ณต๊ณผ ์ถฉ๋์ ์ํด ํ๋์ ์ ๋ฐํ๋ค๋ ์๋ฌผํ์ ๊ทผ๊ฑฐ๊ฐ ๋ง๋ จ๋๋ค. ๋ค๋ฅธ ์ ์ ๋ฐ ์ ์ฒด ์งํ๊ณผ์ ์ ์ ์ ๊ถค์ ๊ณต์ GWAS ๋ฐ์ดํฐ๋ BPD๊ฐ ๋ค๋ฅธ ์งํ๋ค๊ณผ ์๋นํ ์ ์ ์ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ๊ณต์ ํ๋ค๋ ์ฌ์ค๋ ๋ฐํ๋๋ค. ์ธ์ํ ์คํธ๋ ์ค ์ฅ์ (PTSD), ์ฃผ์์ฐ์ธ์ฅ์ , ์ฃผ์๋ ฅ๊ฒฐํ ๊ณผ์ํ๋์ฅ์ (ADHD), ๋ฐ์ฌํ์ ํ๋ ์์๊ณผ์ ์ ์ ์ ์๊ด๊ด๊ณ๊ฐ ๋๊ฒ ์ฐ์ถ๋๋ค. ์์ธ๋ฌ ์์ด ์๋ ๋ฐ ์ํด ๊ด๋ จ ์ ์ ์ ์งํ์๋ ๊ฐํ ์ฐ๊ด์ฑ์ ๋ํ๋๋ค. ์ ์ ์งํ์ ๋์ด ์ ์ฒด ์งํ๊ณผ์ ์ ์ ์ ๊ถค์ ์ผ์น๋ ํ์ธ๋๋ค. ๋ง์ฑ ํ์์ฑ ํ์งํ(COPD)์ด๋ 2ํ ๋น๋จ๋ณ ๊ฐ์ ๋ง์ฑ ์ผ์ฆ์ฑ ์งํ ์ํ ์ ์ ์๊ฐ BPD ๋ฐ๋ณ ์ ์ ์์ ์ ์ ์ ์ฐ๊ด์ ๋งบ๊ณ ์์๋ค. ์ด๋ BPD ํ์์๊ฒ์ ์์ฃผ ๋๋ฐ๋๋ ์ ์ฒด ์งํ์ด ๋จ์ํ ๋ถ๊ท์นํ ์ํ ์ต๊ด์ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ์๋๋ผ, ์ ๊ฒฝ๋ฉด์ญ ๋ฐ ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก์ ๊ณต์ ์ ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ์์ ๋น๋กฏ๋์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋ฐํ๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ ์ ์ฅ์ ์น๋ฃ์ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ๊ณผ ๊ณผ์ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ BPD๋ฅผ ์ฌ๋ฆฌยทํ๊ฒฝ์ ์์ธ์๋ง ๊ตญํํ๋ ์๊ฐ์์ ๋ฒ์ด๋ ๋ช ํํ ๋ ์ ๊ฒฝ์๋ฌผํ์ ์งํ์ผ๋ก ์๋ก์ด ์ ๋ฆฝํ๋ค. ๊ท๋ช ๋ ๊ธ๋ฃจํ๋ฉ์ดํธ ์์ฉ์ฒด ์กฐ์ ๊ธฐ์ ์ ๊ทธ๋์ ์ฆ์ ์ํ์ฉ ์ ๊ฒฝ์ ์ ์ ํฌ์ฌ์ ์์กดํ๋ BPD ์ฝ๋ฌผ ์น๋ฃ์ ์ ๋ฐ ํ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ด๋ผ๋ ์ ์ด์ ํ๋ฅผ ์ ์ํ๋ค. ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ํฅํ PGS๋ฅผ ํ์ฉํ ๊ณ ์ํ๊ตฐ ์กฐ๊ธฐ ์ ๋ณ ์์คํ ๊ตฌ์ถ์๋ ๋ฐํ์ด ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋ง๋๋ค. ์ ์ฌํ ์ฆ์์ ๋ณด์ด๋ ์กฐํ๋ณ์ด๋ ์กฐ์ธ์ฆ๊ณผ์ ์ฐจ๋ณ์ ์ง๋จ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์๋ฆฝํ๋ ๋ฐ ๊ตฌ์ฒด์ ์ ์ ์ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ํ์ฉ๋ ์ ์๋ค. ๋ค๋ง ์์ ์ ์ฉ๊น์ง๋ ๊ทน๋ณตํด์ผ ํ ๊ณผ์ ๊ฐ ๋จ์ ์๋ค. ํ์ฌ ์ฐ์ถ๋ PGS์ ์ค๋ช ๋ ฅ(4.6%)์ ์ค์ ์์ ํ์ฅ์์ ๋จ๋ ์ง๋จ ๋๊ตฌ๋ก ์ฐ๊ธฐ์๋ ์์ง ๋ฌด๋ฆฌ๊ฐ ์๋ค. ์์ธ๋ฌ ๋ถ์ ๋์์ด ์ฃผ๋ก ์ ๋ฝ๊ณ ์ธ๋จ์ ์ง์ค๋ ๋งํผ, ๋ค์ํ ์ธ์ข ์ ๋ฐฐ๊ฒฝ์ ํฌํจํ ํ์ ๊ฒ์ฆ์ด ๋ค๋ฐ๋ผ์ผ ํ๋ค. ํ๊ฒฝ์ ์คํธ๋ ์ค๊ฐ ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์กฐ์ ํ๋ ์ํผ์ ์ ํ์ ํ์ ์ฐ๊ตฌ ์ญ์ ์ง์๋ผ์ผ ํ ๋ถ์ผ๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ BPD ํ์ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ๋ฐ ์ ๋ฐ ์ง๋จ ์ฒด๊ณ ๊ตฌ์ถ์ ์ง์ ์ ์ธ ์ค๋ง๋ฆฌ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ค. ๊ทธ๋์ ์กฐ์ธ์ฆ์ด๋ PTSD๋ก ์ค์ง๋์ด ๋ถ์ ์ ํ ์ฝ๋ฌผ์ ๋ณต์ฉํ๋ ํ์๋ค์๊ฒ ์ ์ ์ ๊ฒ์ฌ ๊ธฐ๋ฐ์ ์ฐจ๋ณ ์ง๋จ ๋๊ตฌ๋ฅผ ์ ์ฉํ ์ ์๊ฒ ๋๋ค. ํนํ ๊ธ๋ฃจํ๋ฉ์ดํธ ๋ฐ NMDA ์์ฉ์ฒด ์ ํธ์ ๋ฌ ๋ฌผ์ง์ ํ์ ์ผ๋ก ํ๋ ๋ฌผ์ง ์ฌ์ฐฝ์ถ(Drug Repurposing) ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๊ฐ์ํ๋๋ฉด, ๊ธฐ์กด์ ์กด์ฌํ์ง ์๋ BPD ์ ์ฉ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ๋ก ์ด์ด์ง ์ ์๋ค. ์์ ํ์ฅ์์๋ PGS์ ํ์์ ์์ ์ด๋ ฅ์ ์ข ํฉ ๋ถ์ํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ํ๊ตฐ ์ฒญ์๋ ์ ์กฐ๊ธฐ์ ๋ฐ๊ตดํ๊ณ , ์ ์ ์กฐ์ ์ธ์งํ๋์น๋ฃ๋ฅผ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์งํํ๋ ์ ๋ฐ ์ ์ ์ํ ์์คํ ์ ์คํํ ์ ์๋ค.
- Journal of biotechnology๐ค AI ์์ฝ
์ฐจ์ธ๋ CRISPR-Cas9 ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์คํํ๊ฒ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ค์ค ์ค๋ฏน์ค๋ก ์ ๋ฐ ๊ฒ์ฆ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋จ์ผ ๊ฐ์ด๋ RNA ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ํธ์ง ํ์ค์ ์ฌ๊ฐ์ง๋์ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ R&D์ ์คํํ๊ฒยท์ ๋ฌ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด CRISPR-Cas9 ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ฐ์ด๋ RNA-Cas9 ๋ฆฌ๋ณด๋ดํด๋ ์คํ๋กํด(RNP) ๋ณตํฉ์ฒด์ ๋จ์ ์ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ(DSB) ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ์ ๊ณผ๋ํ๊ฒ ์์กดํด ์๋ค. ์ด ์ ์ ์ค๊ณ ํ์ค์ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ํฌ๋ก๋งํด ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋ง ๋ ธ์ด์ฆ, ์ข ๊ฐ PAM ์์ด ํธํ์ฑ ์ฐจ์ด, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ DNA ์์ ์๋ต(DDR) ๊ฒฝ๋ก์ p53 ์์กด์ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํจ์ผ๋ก์จ ์ ํจ ํธ์ง ํจ์จ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ฌ์์ ์น๋ช ์ ์คํจ๋ฅผ ์ถ์ ํด ์๋ค. ํนํ ์์ฒด ๋ด(in vivo) ์ ๋ฌ ์ ์ง์ง๋๋ ธ์ ์(LNP)ยท์์์ขยท๋ฆฌํฌ์ข ๊ธฐ๋ฐ ๋ฒกํฐ์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(TME) ํฌ๊ณผ์จ์ด ์กฐ์ง ํน์ด์ ์ธํฌ์ธ๊ธฐ์ง(ECM) ๋ฐ๋ ๊ตฌ๋ฐฐ์ ์ํด ๊ฐ๋ณ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์๋๋ ํ์์ ์์ ๋ณํ ๋จ๊ณ์์ ๋ฒ ์ด์ค ํธ์ง(Base Editing) ๋๋น ์ฝ 3.2๋ฐฐ ๋์ ์์์ฑ ์ธ๋ธ(indel) ๋น๋๋ฅผ ์ ๋ฐํ๋ฉฐ, ์ด๋ 2024๋ Nature Biotechnology์ ๋ณด๊ณ ๋ ์ ์ฅ ์ ์ ์ฒด ์ํ์ฑ(WGS) ๊ธฐ๋ฐ ์คํํ๊ฒ ํ๋กํ์ผ๋ง ๋ฐ์ดํฐ์์ ๋ช ํํ ์ฌํ๋ ๋ณ๋ชฉ์ด๋ค. Vertex Pharmaceuticals์ CRISPR Therapeutics์ Casgevy(exagamglogene autotemcel)๊ฐ 2023๋ 12์ FDA ์ต์ด CRISPR ์น๋ฃ์ ์น์ธ์ ํ๋ํ์ผ๋, ์ด๋ ์ฒด์ธ(ex vivo) ์๊ฐ ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ ํธ์ง์ ํ์ ๋๋ฉฐ ์์ฒด ๋ด ์ ๋ฌ์ฒด ์ฝ๋ํ(PK) ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ ๊ทผ๋ณธ์ ํด์๋ ํ๊ณ๋ฅผ ์ฐํํ ๊ฒ์ ๋ถ๊ณผํ๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ํธ์ง ์์ง ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋ ์ ์ฌ์ฒด-ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ๊ธฐ์ ๋๋์ค์ผ์ดํ์ ํต์ฌ ์ ํ์ ์ ๊ณ ์ ์ DSB ์์กด ํธ์ง์์ David Liu ์ฐ๊ตฌ์ค ๊ธฐ์์ ๋ฒ ์ด์ค ํธ์ง(ABE/CBE)ยทํ๋ผ์ ํธ์ง(PE)ยทdCas9 ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ผ๋ก์ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ๋ค๊ฐํ์ ์๋ค. ๋ฒ ์ด์ค ํธ์ง์ ์๋ฐ๋/์ํ ์ ํ์๋ฏธ๋ ธํจ์ ์ตํฉ ๋๋ฉ์ธ์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง(ฮG_binding)๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์๋ ์์๋ก ์ ์ ๊ณ์ฐํ์ฌ DSB ์์ด ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ์ ํ์ ๋ฌ์ฑํ๋ฉฐ, ์ด๋ Beam Therapeutics์ BEAM-101(๊ฒธ์์ ํ๊ตฌ๋ณ HBG1/2 ํ๋ก๋ชจํฐ ํธ์ง) Phase I/II ์์์์ ํ์ ํค๋ชจ๊ธ๋ก๋น(HbF) ์ ๋์จ 95% ์ด์์ผ๋ก ๊ธฐ์ฑ ๋ ํฐ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์ ์ ๋ถ๊ฐ(gene addition) ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ค. ํ๋ผ์ ํธ์ง์ ์ญ์ ์ฌํจ์(RT)-Cas9 ๋์นด์์ ์ตํฉ์ฒด๊ฐ pegRNA ํ ํ๋ฆฟ์ ์ํด 12์ข ์ ์ด ๋ฐ ์ ํ ๋ณ์ด๋ฅผ ์ปค๋ฒํ๋ฉฐ, ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ๋จ์ผ์ธํฌ RNA-seq(scRNA-seq) ํ ์์ ๋๊ธฐํํ์ฌ ๊ท๋ช ํ๋ค. Intellia Therapeutics์ NTLA-2001์ LNP ๊ธฐ๋ฐ ์์ฒด ๋ด ๊ฐ์ธํฌ ํ์ CRISPR ํธ์ง์ผ๋ก ํธ๋์คํ์ด๋ ํด(TTR) ์๋ฐ๋ก์ด๋์ฆ Phase III์์ ํ์ฒญ TTR ๋จ๋ฐฑ์ง 93% ๊ฐ์๋ฅผ ์ค์ฆ, ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ํ์ธ์์ผฐ๋ค. ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐ๋ HarmonyยทscVI ๋ฑ ๋ณ๋ถ ์คํ ์ธ์ฝ๋(VAE) ๊ธฐ๋ฐ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ๋ค๊ธฐ๊ด ์ฝํธํธ ๊ฐ ๊ธฐ์ ์ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์๊ฑฐํ๊ณ ์๋ฌผํ์ ์ ํธ๋ง์ ๋ณด์กดํ๋ค. ์ข ์๋ฉด์ญ ์ ํธ์ ๋ฌ ์ถ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๊ธฐ๋ฐ ํ์ ๋ถ์ ํํํ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification)๋ CRISPR ์คํฌ๋ฆฐ-์ ์ฌ์ฒด-ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ์ผ์ค ํ ์ ํตํฉ์ผ๋ก ์คํ๋๋ค. ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด CAR-T ์ธํฌ๊ณตํ์์ PD-1/CTLA-4 ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ์ ์ ์์ CRISPR ๋ น์์์ T์ธํฌ ์์ง(exhaustion) ์ ์ฌ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ๋ค์ดํด๋จํํ์ฌ ํญ์ข ์ ์ดํํฐ ๊ธฐ๋ฅ์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ๋ณต์ํ๋ค. Carl June ์ฐ๊ตฌ์ค์ CRISPR-ํธ์ง ์๊ฐ CAR-T(CTX110, CRISPR Therapeutics ๋์ข CAR-T Phase II)๋ TRAC/B2M ์ด์ค ๋ น์์์ผ๋ก ์ด์ํธ๋์์ฃผ๋ณ(GvHD) ๋ฆฌ์คํฌ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ฉฐ, ์ด๋ ํ์๋ณ HLA ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ ๊ธฐ๋ฐํ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ์ฑ๊ณผ์ด๋ค. dCas9-KRAB/VPR ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ ํ๋ก๋ชจํฐยท์ธํธ์ ์์ญ์ H3K27ac/H3K9me3 ํ์คํค ๋งํฌ๋ฅผ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์ /๋ค์ดํด๋จํํจ์ผ๋ก์จ ๋ณ์น ์คํธ๋ ์ค(์ ์ฐ์, ์์๊ฒฐํ) ์์์๋ ์ ํจ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ์์จ ์กฐ์จ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ๋ค. ๊ทผ์ด์์์ฆ(Duchenne) ์์ ์คํคํ, ๋ญํฌ์ฑ ์ฌ์ ์ฆ CFTR ฮF508 ๊ต์ , ๊ฒธ์์ ํ๊ตฌ๋ณ BCL11A ์ธํธ์ ํ๊ดด ๋ฑ ๊ฐ ์งํ๋ณ ๋ณ๋ฆฌ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ์ ๋ํ ํธ์ง ์ ๋ต์ด ์ธต๋ณํ๋์ด IND ์ ์ฉ ์ ๊ฒฉ์ฑ์ ํ๋ณดํ๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ์ฒด ์ํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ CRISPR ๊ธฐ๋ฐ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ ์ ์ ์ฌํ ๋์ฆ ์ฒด๊ณ์์ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ์ ์ ์ธํ๋ค. ๋ฏธ๊ตญ FDA๋ 2025๋ CRISPR ์น๋ฃ์ ์ ์ฉ ๊ฐ์ด๋์ค ์ด์์ ๋ฐํํ๋ฉฐ ์คํํ๊ฒ WGS ํ๋กํ์ผ๋ง์ IND ํ์ ์ ์ถ ๋ฐ์ดํฐ๋ก ๊ฒฉ์์์ผฐ๊ณ , EMA๋ ATMP(์ฒจ๋จ์น๋ฃ์์ฝํ) ํ๋ ์์ํฌ ๋ด ์์์ธํฌ ํธ์ง ๊ธ์ง ์์น์ ์ฌํ์ธํ์๋ค. ์ค๊ตญ NMPA๋ 2024~2025๋ CRISPR ๊ด๋ จ ์์์ํ ๋ฑ๋ก ๊ฑด์ 45๊ฑด ์ด์์ผ๋ก ๊ธํฝ์ฐฝํ๋ฉฐ ๊ธ๋ก๋ฒ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ฒฝ์์ ๊ฐ์ํํ๋ค. ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ(Novartis, Roche, Bayer) ๋ฐ ๋ฐ์ด์คํ (Editas Medicine EDIT-101 ๋ง๋ง์์๋ณ์ฑ์ฆ Phase I/II, Verve Therapeutics VERVE-102 PCSK9 ๋ฒ ์ด์ค ํธ์ง Phase I ์ฌํ๊ด)์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ฅ์ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋(HTS) ๋จ๊ณ์์ ๊ฐ์ด๋ RNA ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ LASSO ํ๊ทยท๊ทธ๋ํ ์ ๊ฒฝ๋ง(GNN)์ผ๋ก ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ง ํจ์จ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๋ช ์ํ๋ค. ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ์ ์ ์น๋ฃ ์์ฅ์ 2030๋ ๊น์ง 350์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ๋ก ์ ๋ง(Grand View Research)๋๋ฉฐ, ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ท๊ฒฉ ์ถฉ์กฑ๊ณผ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ผ๋ก์ CRISPR ํธ์ง ํ๋ซํผ์ IND ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ๋จ์ถ์ ๊ฒฌ์ธํ๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ CRISPR ํธ์ง ๋๋์ค์ผ์ดํ ๊ท๋ช ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ ์ ์ฒด ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์ธํฌยท์ ์ ์ ์น๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์คํํ๊ฒ ์ธ๋ธ ์์ฑ ์๋๋ก ์ GUIDE-seqยทCIRCLE-seq ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์์ค๊ธฐ์ธํฌ ๋ฐ ์๊ฐ ์กฐํ๋ชจ์ธํฌ ํธ์ง ์ ์ผ์์ฒด ์ ์ข(translocation)์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ํ์ ์์ ์ฑ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ClinVarยทgnomADยทCOSMIC ๋ฑ ๋๊ท๋ชจ ๋ณ์ด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ง๋จ ๊ณ์ธตํ(population stratification) ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ํ์ ์ ์ ์์ข์ ์ ํจ RNP ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฉด์ญ์ข ์ํ CAR-T ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ gRNA ํธ์ง ํจ์จ(on-target/off-target ratio) ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ๋ฒกํฐ ์ญ๊ฐ(titer) ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ FDAยทEMAยทNMPA ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์(IND) ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝ์๋ฉด๋ณ ๊ธฐ์์ถฉ ์์กด ์ด์ , ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ RNA ํธ์ง ์๋ํ ์์ ๋ถ์ ๊ตฌ์กฐ ๊ท๋ช
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ํ๋ฆฌ์นด ์๋ฉด๋ณ์ ์ ๋ฐํ๋ ๋ณ์์ฒด์ธ ํธ๋ผ์ดํ๋ ธ์ข ๋ธ๋ฃจ์ธ์ด(Trypanosoma brucei, T. brucei) ๊ธฐ์์ถฉ์ ๋ ํนํ ์์กด ์ ๋ต์ ์ง๋ ๋ค. ์ด ๊ธฐ์์ถฉ์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ ์ ์ฒด๋ ์จ์ ํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ํธํํ์ง ๋ชปํ๋ ๊ฒฐํจ ์ํ๋ค. ์ ์ ์ ๋ณด๊ฐ ์ ๋๋ก ๋ฐํ๋๋ ค๋ฉด ์ ์ฌ๋ ๋ฉ์ ์ RNA(messenger RNA, mRNA)์ ์ ๋ฆฌ๋(uridine, U) ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ฝ์ ํ๊ฑฐ๋ ๊ฒฐ์ค์ํค๋ ํน์ดํ ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ณผ์ ์ ๊ฑฐ์ณ์ผ ํ๋ค. ๊ฐ์ด๋ RNA(guide RNA, gRNA)์ ์ง์์ ๋ฐ๋ผ ์ํ๋๋ ์ด ๊ณผ์ ์ ๊ธฐ์์ถฉ์ ํธํก๊ณผ ์๋์ง ๋์ฌ์ ํ์ํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ํฉ์ฑํ๋ ๊ธฐ์ด๊ฐ ๋๋ค. ์ด ๊ต์ ๊ณผ์ ์ ์ฃผ๋ํ๋ ๊ฑฐ๋ ๋ค์ค ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ณตํฉ์ฒด๊ฐ ๋ฐ๋ก RNA ํธ์ง ์ด๋งค ๋ณตํฉ์ฒด(RNA-Editing Catalytic Complex, RECC), ์ผ๋ช ์๋ํ ์์ด๋ค. ์๋ํ ์์ ์์ญ ๋ ๊ฐ ๋ถ์์๋ฌผํ๊ณ์ ์ฃผ๋ชฉ์ ๋ฐ์์ผ๋ ๋ถ์๋์ด ํฌ๊ณ ๋ณต์กํ๋ฉฐ ์ด์ง์ ์ธ ๊ตฌ์กฐ ํ์ ์ธ๋ถ์ ์ธ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ท๋ช ํ๋ ๋ฐ ๋ฒ๋ฒ์ด ์คํจํ๋ค. ์ด ๋ณตํฉ์ฒด๊ฐ gRNA์ mRNA์ ๊ฒฐํฉ ์ํ๋ฅผ ์ธ์งํ๊ณ ์ ํํ ์ง์ ์์ ํํ ๋ฐ์์ ์ ๋ํ๋ ๊ธฐ์ ์ ์ค๋ซ๋์ ๋ฏธ์ง์ ์์ญ์ผ๋ก ๋จ๊ฒจ์ ธ ์์๋ค. ๊ธฐ์กด์ ์ ํด์๋ ๋ชจ๋ธ๋ก๋ ๊ฐ ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ตฌ์ฑ ์์๊ฐ ์ด๋ป๊ฒ ์ํธ์์ฉํ๋์ง ๋ช ํํ ํ์ ํ ์ ์์ด, ์ด๋ฅผ ํ์ ์ผ๋ก ์ผ๋ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ๋ ๋๋๊ฒ ์งํ๋๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ๋ฏธ๊ตญ ๋ก์ค์ค์ ค๋ ์ค ์บ๋ฆฌํฌ๋์๋(UCLA) ๋ฃจ์ค๋ ์ํ์์ ํ(Ruslan Aphasizhev) ๊ต์ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด์ ์จ ์ ์ํ๋ฏธ๊ฒฝ(Cryo-Electron Microscopy, cryo-EM) ๊ธฐ์ ์ ํ์ฉํด T. brucei์ ์๋ํ ์์ ๊ตฌ์ฑํ๋ ์ฃผ์ ๋ณตํฉ์ฒด์ธ RECC1๊ณผ RECC2์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ต๊ณ 2.99์น์คํธ๋กฌ(ร ) ํด์๋๋ก ๊ท๋ช ํ๋ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ์ฌ๋ ธ๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ด ํ๋ณดํ ๊ณ ํด์๋ ์ง๋๋ ๋ฒ ์ผ์ ์ธ์ฌ ์๋ ์ด๋งค ํต์ฌ๋ถ์ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ์ธ๋ฐํ๊ฒ ์๊ฐํํ๋ค. ๊ตฌ์กฐ ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, U ๊ฒฐ์ค์ ๋งค๊ฐํ๋ RECC1 ๋ณตํฉ์ฒด๋ KREN1 ์๋๋ดํด๋ ์์ ์ด๋์ฒด์ KREPB8, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ U ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋๋ฅผ ์ ๊ฑฐํ๋ KREX1 ์์์ ๋ฆฌ์์ด์ค(exo-Uase) ๋ฑ์ด ์ ๊ตํ๊ฒ ๋ง๋ฌผ๋ ค ์๋ํ๋ค. ์ด๋ค์ gRNA์ mRNA๊ฐ ํ์ฑํ ์ด์ค๋์ ์ ๋จ๋จํ ๊ณ ์ ํ ๋ค, ํน์ U ์ผ๊ธฐ๋ฅผ ๋ ธ์ถ์์ผ ์ ๋จํ๊ณ ๊ฒฐ์ค์ํค๋ ๋ฐ์์ ์์ฐจ์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ค. ๋ฐ๋ฉด U ์ฝ์ ์ ์ ๋ํ๋ RECC2 ๋ณตํฉ์ฒด๋ KREN2 ์๋๋ดํด๋ ์์ ์ KREPB7์ ์ค์ฌ์ผ๋ก ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ๋ฐฐ์น๋์ด, ๋น ๊ณต๊ฐ์ U ์ผ๊ธฐ๋ฅผ ๋ํ๋ ๋ฐ์์ ์ต์ ํ๋ ํ์ฑ ๋ถ์๋ฅผ ๊ตฌ์ฑํ๊ณ ์์๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ ๋ณตํฉ์ฒด์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๋น๊ตํ์ฌ ๋์ผํ RNA ๊ฐ๋ฅ์์ ๊ฒฐ์ค๊ณผ ์ฝ์ ์ด๋ผ๋ ์๋ฐ๋ ๋ฐ์์ด ์ด๋ป๊ฒ ์ ๊ตํ๊ฒ ์ ์ด๋๋์ง ์ ์ฆํ๋ค. ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ธฐ์์ถฉ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋ด๋ถ์์ ์ผ์ด๋๋ ํธ์ง ํญํฌ(cascade)์ ๋ถ์์ ์๋ ์๋ฆฌ๋ฅผ ์๊ฐํํ์ฌ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋์ ๋ฅผ ํ์ด๋๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ๊ตฌ์กฐ ๊ท๋ช ์ ํธ๋ผ์ดํ๋ ธ์ข ๊ธฐ์์ถฉ์๋ง ํน์ด์ ์ผ๋ก ์กด์ฌํ๋ ๋ถ์ ๊ธฐ๊ณ๋ฅผ ์ ๋ฐ ์กฐ์คํ ์ ์๋ ์ฒญ์ฌ์ง์ ์ ๊ณตํ๋ค. ์ธ์ฒด ์ธํฌ์๋ ์ด์ ์ ์ฌํ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ RNA ํธ์ง ์์คํ ์ด ์กด์ฌํ์ง ์์ผ๋ฏ๋ก, ์๋ํ ์์ ํต์ฌ ์ด๋งค ๋ถ์๋ฅผ ๋ฐฉํดํ๋ ๋ฌผ์ง์ ์ธ๊ฐ์๊ฒ ๋ฌดํดํ๊ณ ๊ธฐ์์ถฉ๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก ๊ณต๊ฒฉํ๋ ์์ ํ ์ฝ๋ฌผ ํ๋ณด๊ฐ ๋ ์ ์๋ค. ๊ธฐ์์ถฉ์ ์์กด์ ํ์์ ์ธ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ํ์ฑ์ ์์ฒ ์ฐจ๋จํ๋ ์๋ฆฌ๋ค. ๋ค๋ง ์ค์ ์น๋ฃ์ ๋ก ์ด์ด์ง๊ธฐ ์ํด์๋ ๊ทน๋ณตํด์ผ ํ ๊ณผ์ ๋ ์กด์ฌํ๋ค. RNA ํธ์ง์ ๊ณ ์ ๋ ๋จ์ผ ๋จ๊ณ๊ฐ ์๋๋ผ ๋ณต์์ RECC ๋ณตํฉ์ฒด๊ฐ ๊ธฐ์ง RNA์ ๊ฒฐํฉ๊ณผ ํด๋ฆฌ๋ฅผ ๋ฐ๋ณตํ๋ฉฐ ์ผ์ด๋๋ ๋นํ๋ก์ธ์๋ธ(non-processive) ๋ฐ์์ด๋ค. ์ด๋ฌํ ๋์ ์ธ ๋ณํ์ ๊ฒฐํฉ ์ฃผ๊ธฐ๋ฅผ ์ ์ดํ๋ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ์ญํ ๊ด๊ณ๋ ์์ง ์์ ํ ํ๋ฆฌ์ง ์์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ํ์ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์ด ์ญ๋์ ์ธ ํธ์ง ๋ถ์ ๊ธฐ๊ณ๊ฐ ์์ง์ด๋ ๊ณผ์ ์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๊ด์ฐฐํ๊ณ , ๊ฒฐํฉ์ ๋ฐฉํดํ ์ต์ ์ ํ์ด๋ฐ์ ์ฐพ์๋ด๋ ๋ถ์ ๋์ญํ์ ๋ถ์์ด ์ํ๋์ด์ผ ํ๋ค.
๐ก ์ด๋ฒ์ ๊ท๋ช ๋ RECC1๊ณผ RECC2์ ๊ณ ํด์๋ ๊ตฌ์กฐ ์ ๋ณด๋ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ๋ถ์ผ์์ ๊ตฌ์กฐ ๊ธฐ๋ฐ ์ฝ๋ฌผ ์ค๊ณ(Structure-Based Drug Design, SBDD)์ ์ง์ ์ ์ผ๋ก ํ์ฉ๋๋ค. ์ ์ฝ ์ฐ์ ๊ณ๋ 2.99 ร ํด์๋์ 3์ฐจ์ ์ขํ ์ ๋ณด๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก KREN1 ๋ฐ KREN2์ ํ์ฑ ๋ถ์, ํน์ KREX1์ ํ์ฑ ์ฃผ๋จธ๋์ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ์ด๋ค์ ํจ์ ํ์ฑ์ ์ต์ ํ๋ ์๋ถ์ ํํฉ๋ฌผ์ ์ปดํจํฐ ๊ฐ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ผ๋ก ๋ฐ๊ตดํ ์ ์๋ค. ์ด๋ฌํ ์ ๊ทผ๋ฒ์ ๊ธฐ์กด ์ํ๋ฆฌ์นด ์๋ฉด๋ณ ์น๋ฃ์ ๊ฐ ์ง๋ ๋ ์ฌ๊ฐํ ๋ ๋ ์ฑ์ด๋ ์ฃผ์ฌ ํฌ์ฌ์ ๋ถํธํจ์ ํด์ํ๊ณ , ๊ฒฝ๊ตฌ ํฌ์ฌ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํ ์ ๋ ์ฑ ์ฐจ์ธ๋ ํญ์์ถฉ์ ๊ฐ๋ฐ ์๋๋ฆฌ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ฅ์ผ ํ๋ค. ์์ธ๋ฌ ์ด ๋ ํนํ U ์ฝ์ ๋ฐ ๊ฒฐ์ค ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ธ๊ณต RNA ํธ์ง ๋๊ตฌ๋ฅผ ์ค๊ณํ๋ ค๋ ์๋ช ๊ณตํ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์๊ฒ ์๋ก์ด ๊ธฐ๋ฅ์ฑ ๋๋ฉ์ธ ์์ง๋์ด๋ง์ ์๊ฐ์ ์ ๊ณตํ๋ฉฐ, ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ๋ถ์ผ๋ก์ ๊ธฐ์ ์ ํ์ฅ์ฑ๋ ์ง๋๋ค.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)๐ค AI ์์ฝenRERV ์ญ์ ์ฌํจ์ ๋์ ์ผ๋ก ๊ธฐ์กด ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ ํ๋ผ์ ์๋ํฐ์ ํ์ ์ ์ ์ ์ ๋ฐ ๋ค์ค ๊ต์ ๊ธฐ์
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ธฐ์กด M-MLV-RT ์ญ์ ์ฌ ์์คํ ์ ์ด์ญํ์ ๋ถ์์ ์ฑ๊ณผ ๋ํธ์ง์ฑ ์ ์ ์์ข R&D์ ๋ถ์ ํ๋ญ์ค ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ CRISPR-Cas9 ๊ธฐ๋ฐ ๋ฐ 1์ธ๋ ํ๋ผ์ ์๋ํ (Prime Editing) ์์คํ ์ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ(DSB) ์ ๋ฐ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ฌด์์ ์ฝ์ ยท๊ฒฐ์(Indel) ์ค๋ฅ์ ์ ์ ์ ์ ์ ๋ฆฌ์คํฌ๋ฅผ ์ต์ํํ๋ ํ์ ์ ๋ณด์ฌ์ฃผ์์ผ๋, ํต์ฌ ๊ตฌ๋ ์์ง์ธ M-MLV-RT์ ์ด์ญํ์ ๋ถ์์ ์ฑ๊ณผ ์ ํ๋ ๊ฐ๊ณต ํ์ฑ์ผ๋ก ์ธํด ์ฌ๊ฐํ ์ ์ฐ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ ์ง๋ฉดํด ์์์ต๋๋ค. ํนํ ํฌ์ ๋ฅ ์ธํฌ ๋ด ๊ณ ๋๋ก ๋ฐ์ง๋ ์ด์ผ์์ง ์์ญ์ด๋ 2์ฐจ ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ๋ฐ๋ฌํ ๋ํธ์ง์ฑ ์ ์ ์์ข์์์ ์ญ์ ์ฌ ํ๋ญ์ค ์ ํ๋ ์ ์ ์ฒด ๊ต์ ํจ์จ์ ๊ทน์ฌํ ์ ํ๋ฅผ ์ ๋ฐํ์ต๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ๋ถ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋จ์ผ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ ๋ฐ ์กฐ์ง ๋ด ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ์ด์ง์ฑ์์ ๊ธฐ์ธํ๋ ๋์ญํ์ ๋ณํ๋ฅผ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์ ์ดํ์ง ๋ชปํด, ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ์์ธก์น์ ์ค์ ์์ฒด ๋ด ์ ํจ ์์ฐฉ ๋ฐ ํ์ ์ ์ ์์ ์๊ตฌ์ ๊ธฐ๋ฅ ๋ณต์์ ์๊ตฌ๋๋ ์๊ณ ๋๋ ์ฌ์ ์ฌ์ด์ ์ฌ๊ฐํ ๊ดด๋ฆฌ๋ฅผ ๋ณ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ํ๊ณ๋ ํ์ ์ ๋ ์ธํฌ์ฃผ ๋ฐ์ดํฐ์์ ์ฌํ์ฑ ๊ฒฐ์ฌ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ์ ๋นํต์ ์ ๋ฐํ์ผ๋ก ์ด์ด์ ธ, ์์ ์ ์ฉ์ ๊ฐ๋ก๋ง๋ ๊ธฐ์ ์ ์ฅ๋ฒฝ์ผ๋ก ์์ฉํด ์์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: Rattus norvegicus ์ ๋ enRERV-RT์ ๊ตฌ์กฐ ์ ๋ ์ค๊ณ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ผ ์ธํฌ ํด์๋ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ์ด๋ฌํ ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ์๊ณ๋ฅผ ๋ํํ๊ธฐ ์ํด ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด 558์ข ์ ์ญ์ ์ฌํจ์ ํ๋ณด๊ตฐ์ ๋์์ผ๋ก ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ์ํํ์ฌ 19์ข ์ ๊ณ ํ์ฑ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ๋ฐ๊ตดํ์์ผ๋ฉฐ, ์ด ์ค Rattus norvegicus ๋ด์ธ์ฑ ๋ ํธ๋ก๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ๋ RERV-RT์ ์๋์ ์ธ ์ด๋งค ํ์ฑ์ ์ฃผ๋ชฉํ์์ต๋๋ค. ๋จ๋ฐฑ์ง 3์ฐจ์ ๊ฒฐ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๊ธฐ๋ฐํ ๊ตฌ์กฐ ์ ๋ ์์ง๋์ด๋ง๊ณผ ๋๊ท๋ชจ ๋์ฐ๋ณ์ด ์ค์บ(DMS)์ ์ตํฉํ์ฌ ์ด์ญํ์ ์์ ์ฑ ๋ฐ ๊ธฐ์ง ์นํ๋๊ฐ ์ต์ ํ๋ ํฉ์ฑ ๋ณ์ด์ฒด enRERV-RT๋ฅผ ์ต์ข ์ค๊ณํ์์ต๋๋ค. enRERV-RT ์์ง์ ํ์ DNA-RNA ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์กฐ์จํ์ฌ, ๊ธฐ์กด M-MLV-RT ๊ธฐ๋ฐ ์์คํ ์ ํฌ์ ๋ฅ ๋ฐ ์๋ฌผ ์ธํฌ ์ ๋ฐ์์ ํ๊ท 1.20๋ฐฐ ๋ฅ๊ฐํ์๊ณ , ๋ํธ์ง์ฑ ์ ์ ์์ข์์๋ ์ต๋ 1.88๋ฐฐ์ ํ๊ดด์ ์ธ ํธ์ง ํจ์จ ํฅ์์ ์ค์ฆํ์์ต๋๋ค. ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ๊ธฐ๋ฅ ํ๊ฐ ํ๋ซํผ TRAP-seq-PE๋ ๋ค์ฐจ์ ๊ฒ๋ ํธ์ง ํ ์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋๊ธฐํํ์ฌ ์ญ์ ์ฌ ์คํฉ ์๋ ์์๋ฅผ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ๋์ญํ ๋ชจ๋ธ๋ก ๊ณ์ฐํ๊ณ , ์์คํ ๋ด ๋ ธ์ด์ฆ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ์ ์ผ๋ก ๋ฐฐ์ ํ์ฌ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ์ ๋ฐ๋์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ ์ฆํ์์ต๋๋ค. ๋ํธ์ง์ฑ ์ ์ ์์ข ๋ฐ ๋ค์ค ํธ์ง ๊ฒฝ๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ๊ฒ๋ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ enRERV-RT ์ํคํ ์ฒ์ ํต์ฌ์ ๊ฐ์ ์ ๋ณต์์ ์ ์ ์ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ๋์์ ๊ต์ ํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ค์ค ํธ์ง์ ๊ณ ๋ํ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์งํ์ ๋ค์ธ์ฑ ์ ์ ์ ๋ฐฐ๊ฒฝ์ ์ง๋ ๊ฐ๋ณ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ์๊ตฐ์ ๋ถ์ ํํํ ๋ฐ ๊ฐ๊ณ๋ณ ์ ์ ์ ์์ธ์ ์ด์ ๋ฐ ์ธต๋ณํํ๋ ์ ์ฐ ๋ฐ ์คํ์ ๋ถ์ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๊ตฌ์ถ๋์์ต๋๋ค. ๋ณต์กํ ํฉ์ฑ ์น์ฌ ์ ์ ์ ๋คํธ์ํฌ ๋๋ ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก์ ์จ์ ๋จ๊ณ์ ๊ด์ฌํ๋ ํจ์ ์ ์ ์๋ค์ ๋ฐํ ์๋ ์์๋ฅผ ์์๋ก ์กฐ์ ํ๋ ์ ํด๋จํ ๋ฐ ๋ค์ดํด๋จํ ๊ธฐ์ ์ ์คํํจ์ผ๋ก์จ, ์ธํฌ ๊ฐ์ญ์ ์คํธ๋ ์ค ์๊ทน ํ์์๋ ์ ํจํ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ์์ ์ ์ผ๋ก ์ ์งํ๊ณ ๋ณต์ํ๋ ๊ฒฝ๋ก ์ ์ด ํ๋ ์์ํฌ๊ฐ ์์ฑ๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ ๋จ์ํ ๋จ์ผ ์ ์ ์ ๊ฒฐ์์ ๋์ด ์์ฒด ๋ด ์ ํธ ์ ๋ฌ ๊ฒฝ๋ก์ ํผ๋๋ฐฑ ๋ฃจํ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ ์ฐ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ์ ์ ์ ์ดํจ์ผ๋ก์จ, ๊ต์ ์ดํ ๋ฐ์ํ ์ ์๋ ๋์ฌ์ ๋ฆฌ์์ด์ด๋ง์ด๋ ๋ณด์์ ๋ฐํ ๋ณ๋์ ์ํ ๋ถ์์ฉ์ ์ฌ์ ์ ์ฐจ๋จํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ๊ธฐ๋ฅ ์ ์ํ๋ฅผ ์ ๋ํ๋ ๊ฒ๋ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ์ ์๋ฏธํฉ๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ฐ ์ ์ด ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ enRERV-RT ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ๊ต์ ์ํคํ ์ฒ๋ ์ ์ ์ด๊ณ ์ฌํ ๋์ฆ์ ์ธ ๊ธฐ์กด์ ์ ์ฌ์ฒด ๋ถ์ ๋ฐ ์์ ํ๊ฐ ์ฒด๊ณ๋ฅผ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ์ฌ์ ์ํ๋ฉฐ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ๋ํ๊ณ ์์ต๋๋ค. ์ค์ ๋ก ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋ถ์ผ์ ์ ๋์ฃผ์์ธ Prime Medicine์ฌ์ ๋ง์ฑ ์ก์์ข ์ฆ ๋์ ํ์ดํ๋ผ์ธ PM359 ์์ 1/2์ ๋ฑ ๊ธฐ์กด M-MLV ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ซํผ์ด ๊ฒช๋ ๋ฎ์ ํจ์จ ๋ฌธ์ ๋ฅผ enRERV-RT๋ก ๋์ฒด ์ ์ฉํ ๊ฒฝ์ฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ๋ค์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ฅ ์๋๋ ์ ๋ก ์๋ ์์ค์ผ๋ก ๊ฐ์ํ๋ฉ๋๋ค. ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์คํ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ์ฅ๋ฒฝ์ ๊ตฌ์ถํ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด์ ํต์ฌ์ธ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ธฐ์ ๊ท๊ฒฉ์ ์ถฉ์กฑํฉ๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ IND ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ๋ ์์ํฌ ์น์ธ ๋ฐ ์์ ์ฑ ํ๋กํ์ผ ํต๊ณผ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๋ ์ ์ ๊ธฐ์ ์์ฐ์ผ๋ก ์์ฉํ ๊ฒ์ด๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ์ ์ ๊ต์ ์์ฅ์์ ๋ ์ ์ ๊ธฐ์ ํด์๋ฅผ ๊ณต๊ณ ํ ํ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ enRERV-RT ๊ธฐ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ๊ณ ํจ์จ ํ๋ผ์ ์๋ํ ์์ง ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ ์ ์ฒด ๊ต์ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์์ ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ๋ํธ์ง์ฑ ์ ์ ์ ๊ฒฐํจ๊ณผ ์ญ์ ์ฌ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ธฐ๋ฐ ํ ์ ์ค์บ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ํ์ ์ดํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์คํํ๊ฒ ์ ์์ฑ ๋์ฐ๋ณ์ด์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ์์ฒด ๋ด ๊ฒ๋ ์์ ์ฑ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋ค์ค ์ฅ๊ธฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค TRAP-seq-PE ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ํธ์ง ๋ฐ์ด์ด์ค ๋ฐ ๋ฐํ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ํ์ DNA ์ฌ์ดํธ์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ํฌ๊ท ์ ์ ์งํ ๋ฐ ์ข ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ enRERV-RT์ ๊ต์ ํจ์จ ๋ฐ ์ ์ฌ์ฒด ๋ณต๊ตฌ ํ์ฑ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์น๋ฃ์ ํจ๋ฅ์ ์ดํ์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝR2 ๋ ํธ๋กํธ๋์คํฌ์กด์ ํ์ฉํ ์๋ฌผ ์ ์ ์ฒด์ ๋ถ์ ํน์ด์ ์ ์ ์ ์ฝ์ ๊ธฐ์
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ธฐ์กด ๋ฌด์์ ์ฝ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ์ง์ ํ ํ์ค์ ์์น ํจ๊ณผ ์ฌ๊ฐ์ง๋์ ์ฐจ์ธ๋ ์๋ฌผ ์ ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง R&D์ ์ข์-ํน์ด์ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด Agrobacterium tumefaciens Ti-ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋ ๋งค๊ฐ ํ์ง์ ํ ๋ฐ ๋ฐ์ด์ฌ๋ฆฌ์คํฑ(particle bombardment) ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ธ๋ ์ ์ ์ ์นด์ธํธ๋ฅผ ์์ฃผ ๊ฒ๋ ๋ด ๋ฌด์์ ์ข์์ ์ฝ์ ํ๋ฉฐ, ์ด๋ก ์ธํ ์์น ํจ๊ณผ(position effect), ์ด์งํฌ๋ก๋งํด ์นจ๋ฌตํ(heterochromatin silencing), ๋ด์ธ์ฑ ์ ์ ์ ํ๊ดด ๋ฑ ์น๋ช ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๋ด์ฌํ๋ค. ํนํ ๋ค์ธ๋ ์์ ๋ฐํ์ด ํ์์ธ ์์ ์๋ฌผ ํ์ดํ๋ผ์ธ์์ T-DNA ์ฝ์ ์ข์ ๊ฐ ๋ฐํ๋ ๋ถ์ฐ(coefficient of variation >40%)์ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํ์ง ๊ท ์ผ์ฑ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ ํดํ๋ฉฐ, ๊ท์ ๊ธฐ๊ด ์๊ตฌ ๋ถ์ํน์ฑ๋ถ์(molecular characterization) ๋ฐ์ดํฐ์ ์ฌํ์ฑ ๋ณ๋ชฉ์ ์ผ๊ธฐํ๋ค. CRISPR-Cas9 ๊ธฐ๋ฐ HDR(homology-directed repair) knock-in ์ ๋ต ์ญ์ ์๋ฌผ ์ฒด์ธํฌ์์ NHEJ ์ฐ์ธ ๋ณต๊ตฌ ๊ฒฝ๋ก๋ก ์ธํด ์ ๋ฐ ์ฝ์ ํจ์จ์ด 0.1โ2% ์์ค์ ๋จธ๋ฌผ๋ฌ, ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์์ ์ก์ข ์ค์ผ์ผ์์์ ์ ํจ ํตํฉ ๋น๋ ์ฌ์์ ์คํจํ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ์ ์ด ๋ถ๋ฅ ์ํ๊ฐ ์ง์๋์ด ์๋ค. ์ด ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ข ์ ๊ธฐ์ (Corteva Agriscience, Syngenta, BASF)์ trait-stacking ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ฅ์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ผ๋ก ์ ํํ๋ ํต์ฌ ์จ์ ๋จ๊ณ๋ก ๊ธฐ๋ฅํด์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: R2 ๋น-LTR ๋ ํธ๋กํธ๋์คํฌ์กด ์ญ์ ์ฌํจ์-์๋๋ดํด๋ ์์ ์ด์ค๊ธฐ๋ฅ ๋ชจ๋ ๊ฐ๋ ๋ฐ 25S rDNA ๋ค์นดํผ ์ข์ ๋ถ์-ํน์ด์ ํตํฉ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ R2 ํด๋ ์ด๋ ๋น-LTR ๋ ํธ๋กํธ๋์คํฌ์กด์ด ๋ณด์ ํ ORF-๋ด์ฌ ์ ํ ์๋๋ดํด๋ ์์ (restriction-like endonuclease, RLE) ๋๋ฉ์ธ๊ณผ ์ญ์ ์ฌํจ์(RT) ๋๋ฉ์ธ์ ์ด์ค๊ธฐ๋ฅ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ์กฐ์จ์ ํตํด, ์๋ฌผ ํต ๊ฒ๋ ๋ด 25S ribosomal DNA ๋ฐ๋ณต ๋จ์์ ํน์ 28-bp ํ์ ์์ด์ ๋ํ TPRT(target-primed reverse transcription) ๋ฉ์ปค๋์ฆ ๊ธฐ๋ฐ ๋ถ์-ํน์ด์ ์ฝ์ ์ ์ค์ฆํ์๋ค. rDNA ์ข์๋ ํต์์ฒด ์กฐ์ง์ ์์ญ(NOR) ๋ด ์๋ฐฑ~์์ฒ ์นดํผ์ ํ ๋ค ๋ฐ๋ณต์ผ๋ก ์กด์ฌํ๋ฏ๋ก, ๋จ์ผ ์นดํผ ์ฝ์ ์ ์ํ ๊ธฐ๋ฅ ์์ค ๋ฆฌ์คํฌ๊ฐ ์์ฒ ์๊ฑฐ๋๋ฉฐ, ๋ค์นดํผ ์ฝ์ ์ ์ฉ๋ ์์กด์ ๋ฐํ ์ค์ผ์ผ๋ง์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ์ด๋ ๊ธฐ์ฑ ๋ฌด์์ ์ฝ์ ๋จ์ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ์ฑ๊ณผ๋ก, Bombyx mori R2 ์์์์ ์ต์ด ๊ท๋ช ๋ 28S rDNA ํน์ด์ ์ฝ์ ๊ธฐ์ ์ Oryza sativa, Zea mays, Arabidopsis thaliana ๋ฑ ์ฃผ์ ์๋ฌผ/๋ชจ๋ธ ์๋ฌผ๋ก ํ์ฅํ ๊ฒ์ด๋ค. ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ๊ท๋ช ๊ฒฐ๊ณผ, rDNA ์ข์ ์ฝ์ ์ฒด์ Pol I ์ ์ฌ ๋ ๋ฆฝ์ฑ์ด ํ์ธ๋์ด ์ธ๋ ์นด์ธํธ์ Pol II ํ๋ก๋ชจํฐ ๊ตฌ๋ ๋ฐํ๊ณผ์ ๊ฐ์ญ์ด ์ต์ํ๋จ์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ์ผ๋ก ์ค์ฆํ์๋ค. 25S rDNA ํ ๋ค ๋ฐ๋ณต ์ข์ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ๋ฆฌ๋ณด์ ์ํฉ์ฑ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ rDNA ์นดํผ ์ ๋ณ์ด(copy number variation, CNV) ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก, ์ฝ์ ์ฒด ๋ณด์ ์นดํผ ๋ ์ผ์ํ ์นดํผ ๋น์จ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification)๋ฅผ ์ํํ์ฌ ๋ฆฌ๋ณด์ ์ํฉ์ฑ ํ๋ญ์ค์ ๋ํ ์ํฅ์ ์ ๋ํํ์๋ค. rDNA ์ด ์นดํผ ์ค ์ฝ์ ์ ์ ์จ์ด 5% ๋ฏธ๋ง์ผ ๋ ๋ฆฌ๋ณด์ ์ด์ ๋ธ๋ฆฌ ์๋ ์์์ ์ ์๋ฏธํ ๋ค์ดํด๋จํ์ด ๋ถ์ฌํจ์ ํ์ธํ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ rDNA์ ๋ด์ฌ์ ์ฉ๋ ์ฌ์ (functional redundancy)๊ฐ ์ฝ์ ์ฒด ๋ถํ๋ฅผ ํก์ํ๋ ๊ฐ์ญ์ ์์จ ์กฐ์จ ๋ฐฑ๋ณธ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํจ์ ์๋ฏธํ๋ค. ๋์๊ฐ R2 ์์์ 5โฒ-UTR ์๊ฐ์ ๋จ ๋ฆฌ๋ณด์์(self-cleaving ribozyme) ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ํ์ฉํ ๋ค์ค ์ ์ ์ ์นด์ธํธ(multi-gene cassette) ์คํํน ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ์ค๊ณํจ์ผ๋ก์จ, ๋จ์ผ ์ข์ ๋ด trait pyramid ๊ตฌ์ถ์ด ๊ฐ๋ฅํ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํตํฉ ํ๋ซํผ์ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์ ์ ํด๋จํ์ ๋ฌ์ฑํ์๋ค. ์คํธ๋ ์ค ์กฐ๊ฑด(์ด ์ถฉ๊ฒฉ, ๊ฑด์กฐ) ํ์์๋ rDNA ์ข์ ์ฝ์ ์ฒด์ ๋ฐํ ์์ ์ฑ์ด ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ๋๋น ยฑ8% ์ด๋ด๋ก ์ ์ง๋จ์ ์ค์ฆํ์ฌ ๋ณ์น ํ๊ฒฝ ์คํธ๋ ์ค ์ ์ ํจ ํญ์์ฑ ์ฌ์๋ฅผ ๊ฒ์ฆํ์๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํฉ์ฑ ์ ์ ์ฒดํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์๋ฌผ ๋ฐ์ด์คํ ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ์๋ฌผ ์ ์ ์ฒด ๊ณตํ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ฌํ ๋ฌด์์-์ฝ์ -์ ๋ฐ ์ฒด๊ณ์์ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ถ์-ํน์ด์ ํตํฉ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๋ ์ ์ธ์ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๊ตฌํํ๋ค. Bayer Crop Science์ short-stature corn ํ์ดํ๋ผ์ธ, Pairwise Plants์ de novo domestication ์ ๋ต ๋ฑ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ๋์ ์๋ช ๊ณตํ ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ฅ์ ์์ด, R2 ๋งค๊ฐ rDNA ์ข์ ํตํฉ์ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ์ฝ์ ์์น ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ฐ๋ํ ํ์๋ฅผ ์์ฒ ์ ๊ฑฐํ๋ฉฐ, ๋ฐฐ์น ๊ฐ ๋ฐํ ํธ์ฐจ ์ ๋กํ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๋ช ์์ ์ผ๋ก ๊ตฌ์ถํ๋ค. USDA-APHIS์ SECURE Rule(2020) ๋ฐ EU ์ ์ก์ข ๊ธฐ์ (NBT) ๊ท์ ํ๋ ์์ํฌ ํ์์, ์์ธก ๊ฐ๋ฅํ ๋จ์ผ ์ข์ ์ฝ์ ์ ๋ถ์ํน์ฑ๋ถ์ ์๋ฅ ๊ฐ์ํ์ ๊ท์ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ ํ๊ดด์ ๋จ์ถ์ ๊ฐ๋ฅ์ผ ํ๋ฉฐ, ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ท๊ฒฉ์ ์คํ๋ ์ฝ์ ์ฒด ์ ๋ PCR ํจ๋ ํ์คํ๋ฅผ ํตํด identity preservation ๋ฐ non-GMO ๊ตฌ๋ถ ๊ด๋ฆฌ ์์คํ ๊ณผ์ ์ธํฐํ์ด์ค๋ฅผ ํ๋ณดํ๋ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ R2 ๋ ํธ๋กํธ๋์คํฌ์กด ๋ถ์-ํน์ด์ rDNA ํตํฉ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ ์ด์ธ์ ๋ถ์์๋ฌผํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ข ์ยท๋ฐ์ด์ค์๋ฌผ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์ก์ข ํ์ฅ์์ ์ฝ์ ์ข์ ๋ฌด์์์ฑ์ ์ํ ๋ฐํ ์นจ๋ฌตํ ์๋๋ก ์ rDNA-ํ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ฐํํจ์ผ๋ก์จ T2โT5 ์ธ๋ ์์ ์ฑ ๊ฒ์ฆ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ trait fixation ์ ํจ ๋น๋ 95% ์ด์์ ์์ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ NCBI RefSeq rDNA ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋ฐ Ensembl Plants ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค rDNA ์นดํผ ์ ๋ณ์ด ์ํ๋ผ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๊ท์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ฝ์ ์์น ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ์ธ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ ํจ ์ถ์ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋ถ์ํน์ฑ๋ถ์ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ข ์๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ multi-trait stack ์๋ฌผ ๋๊ท๋ชจ ๊ท์ ์น์ธ ์งํ ์ rDNA ์นดํผ ์ ์ ์จ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ๋ฐํ๋ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ USDA/EPA/FDA ์ผ์ค ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ํ๊ท์ ์ฒญ์์ ๋ฐ ์์ ์ข ์ ์ธ์ฆ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝIDH ๋ณ์ด ์ ๊ฒฝ๊ต์ข ์ ์ข ์ ์งํ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๋จ์ผ์ธํฌ ๋ฉํฐ์ค๋ฏน์ค๋ก ๊ท๋ช
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋จ์ ์ ๋ฒํฌ ์ค๋ฏน์ค ๋ถ์์ ํด๋ฆฌ์ฑ ์ํ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ ํ๊ณ์ IDH ๋ณ์ด Glioma R&D์ ์งํ์ ๊ฐ์์ฑ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ์ด๊ณ ๋จ์ ์ ์ธ ๋ฒํฌ ์ํ์ฑ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ ์ ์ ๋์ง์ฑ์ ๊ฐ์ ํ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ์ ์์กดํจ์ผ๋ก์จ, ๊ณต๊ฐ์ ์ผ๋ก ๊ณ ๋๋ก ์ด์ง์ ์ธ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด์์ ๊ทน๋ฏธ๋์ ์ธํฌ ํด๋ก ๋ค์ด ๋ํ๋ด๋ ํ์ฑ์ ์ ์ ๋ถํ ์ํ์ ๋์ ์ ์ด๋ฅผ ๊ท๋ช ํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๊ฐ์ง๊ณ ์์์ต๋๋ค. ํนํ Isocitrate Dehydrogenase (IDH) ๋ณ์ดํ ๊ต์ข ์ ์ข ์ ์งํ ๊ณผ์ ์์ ์๋ฐ๋๋ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ ์ฝ๋ฌผ์ ์์์ ์ ํจ ์์ฐฉ ๋๋๋ฅผ ๋ณด์ฅํ์ง ๋ชปํ๊ฒ ๋ง๋๋ ์์ธ์ด์์ต๋๋ค. ์ค๊ธฐ์ธํฌ๋ฅ ๋ณต๊ตฌ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ถํ ์์ํ์ ๋ถ๊ดด๋ฅผ ์ ์ฐ์ ์ผ๋ก ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๋ ๊ธฐ์กด R&D ๋ชจ๋ธ์, ๊ณ ๋ฑ๊ธ ์ข ์์ผ๋ก์ ์ ์ฑํ ์ดํ์ ์ถ์ ํ ์ ์๋ ๋ณต์กํ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ๊ณผ ์ค๋ฏน์ค ์ํคํ ์ฒ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ ธ์ถํ๋ฉฐ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์ข ์ ์ ์ด ์๋๋ฅผ ์ข์ ์ํค๋ ๋ณ๋ชฉ ์์ธ์ผ๋ก ์์ฉํด ์์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ๋จ์ผ์ธํฌ ๋ฉํฐ์ค๋ฏน์ค ํตํฉ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ฐ๋ ๋ฐ ์ข ์ ์ธํฌ ํด์๋ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ๋ฉํฐ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ๋ฐ ํตํฉํ๋ ๊ณ์ฐ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ฐ๋ํ์ฌ, IDH ๋ณ์ด ๋์ข ์ ์ข ์ ์ํ์ ๋์ ๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณ๋ ํ๋กํ์ผ์ ๋จ์ผ ์ธํฌ ํด์๋ ์์ค์์ ์ถ์ ํ์์ต๋๋ค. ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ ์ ๋ขฐ์ฑ์ ์ ํดํ๋ ์ธํฌ ์ถ์ถ ๊ณผ์ ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ณ์ฐ ์๋ฌผํ์ ์ผ๋ก ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ๊ณ , ๋ถํ ์๋์ง ์งํ์ ์ค๋ช ํ๊ธฐ ์ํด ์์ ์๋์ง ๊ตญ์ ์ต์ํ ๋ฒ์น์ ์ ์ฉํ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์๋ ์์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ํ๊ฒฝ์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ๋์ข ์ ์ธํฌ ํด์๋ ์ค์ผ์ผ์ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์๋ฅผ ๋๊ธฐํํ์ฌ ์ค์ฆํ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ข ์ ์งํ ๋ฐ ์ ์ฑํ ๋จ๊ณ์์ ๊ด๋ฒ์ํ DNA ์ ๋ฉํธํ๊ฐ ๋๋ฐ๋จ์ ๊ท๋ช ํ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ถ๊ดด๋ ์ธํฌ ๋ถํ ์์ํ์ ๋น๊ฐ์ญ์ ๊ฐ์์ฑ ์ ์ด๋ฅผ ์ ๋ฐํ์ฌ ์ ๊ฒฝ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์ ์ฌ ์ํ์ ์ถํ์ ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ํด์๋๋ก ๊ท๋ช ํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์์ต๋๋ค. DNA ์ ๋ฉํธํ ๊ฒฝ๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์ข ์ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ฐ์ ๊ฑธ์น DNA ์ ๋ฉํธํ ๋ฐ ํ๋ฅ ๋ถํ ์ ํธ ์ ๋ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ถ์ ํ์ฌ, ์ข ์์ ์งํ์ ์จ์ ๋จ๊ณ๋ฅผ ์ง๋ฐฐํ๋ ๋ฉํธํ ์กฐ์ ์ ์ ์ ๊ฒฐํฉ ์๋์ง ์์๋ฅผ ์ ํด๋จํ ํน์ ๋ค์ดํด๋จํํจ์ผ๋ก์จ ๋น์ ์์ ์คํธ๋ ์ค ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด์์๋ ์ข ์ ์ธํฌ์ ํญ์์ฑ์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์ ์ดํ ์ ์๋ ์์น ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๋ฐฑ๋ณธ์ ์ค๊ณํ์์ต๋๋ค. ๊ฐ๋ณ ๋จ์ผ์ธํฌ ์์ค์ ๋ฐ๋ฌ ๋ถํ ์งํ๊ณผ ํ์ฑ์ ์ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๊ตฌ์ถ๋ ์ด ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์ข ์ข ์ดํ์ฑ์ผ๋ก ๋ํ๋๋ ์ข ์ ์ธํฌ์ ์ ์ฒด์ฑ ์ ์ด ํ๋ฅ ์ ์ํ์ ์ผ๋ก ๊ณ์ฐํด ๋ ๋๋ค. ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ํตํด ํ์์ ๋ถ์ ํํํ์ ์๊ฐ๊ณผ ๊ฐ๊ณ์ ๋ฐ๋ผ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํํจ์ผ๋ก์จ, ์์์ํ ์ ๋จ๊ณ์์ ํ์๊ตฐ์ ์ฝ๋ฌผ ์ ํญ์ฑ ๋ฐํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ฌ์ ์ค์บํ๊ณ ๋ถ๋ฅํ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ๊ณ์ฐ ์ํ์ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์ ๋ฆฝํ์์ต๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๊ณ์ฐ ์์คํ ์๋ฌผํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ์ฐ๊ตฌ์ง์ด ์ ๋ฆฝํ ์ด๋ฒ ์ํคํ ์ฒ๋ ๊ณผ๊ฑฐ ์ฌํ ๋ถ์์ ๋จธ๋ฌผ๋ ๋ ์ ์ ์ ์ฝ R&D ์ธํ๋ผ๋ฅผ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๋ชจ๋ธ ๊ธฐ๋ฐ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๊ณ์ฐ ์์คํ ์๋ฌผํ ์ฒด๊ณ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๋ ๊ณ๊ธฐ๊ฐ ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ ๋ฐ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์คํ ์ ์ ์ฝ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ์ค๊ณ์ ๋๊ธฐํํจ์ผ๋ก์จ, ์๋ก ๋ค๋ฅธ ์ํ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ ํจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐํ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ์ฌ ๊ฐ๋ ฅํ ์ ์ ์ฒด R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ ์ ์๊ฒ ๋์์ต๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ฉํธํ ๊ฐ์์ฑ์ ์ฐจ๋จํ๋ ํ์ ๋ณตํฉ ์ ์ด ๊ธฐ์ ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์ฐจ์ธ๋ ์์์ํ๊ณํ(IND) ์น์ธ ๊ท๊ฒฉ๊ณผ cGMP ๊ธฐ์ค์ ๋๊ท๋ชจ ์์ ์์ฐ ์ ํฉ์ฑ ์ธํ๊ฐ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์์ ์ถฉ์กฑํ๋ฉฐ, ์์ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ๋ ์์ํฌ ํต๊ณผ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ DNA ๋ฉํธํ ์งํ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ ๊ฒฝ์ข ์ํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋์ข ์ ์น๋ฃ์ ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์ ์ฌ ์ํ ๋ฐํ ๋ฐ ํ์ฑ์ ์ ์ ์ด ์๋๋ก ์ ์ ์ฐ ์ค๋ฏน์ค AI ์ค์บ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์กด ์ง๋จ ์ฅ๋น๊ฐ ์ก์๋ด์ง ๋ชปํ๋ ์ ์ฑ ๋์ข ์ ์ฌ๋ฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ํ์์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋ฉํธํ ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ๋ฌ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ฐ์ดํฐ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค TCGA ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ๋ณ๋์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ์ ๋ฉํธํ ์ ๋ฐ ์ธํฌ ๊ฐ์์ฑ ํ์ ์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋์ข ์ ํ์ฑ์ ์ ํ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ์ข ์ ๋ฉํธํ ๊ตฌ๋ฐฐ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ ํจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐํ ํจํด ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nucleic acids research๐ค AI ์์ฝ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ ์์ด ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ์ฌ์์ฑํ๋ PREMIER ๊ธฐ์ ๋ก TP53 ๊ธฐ๋ฅ ์ ๋ฐ ๋ณต์
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ธฐ์กด homologous recombination ๋ฐ integrase ๊ธฐ์ ์ ํ๊ณ์ ์ยท์ ์ ์งํ R&D์ ๋๊ท๋ชจ ์์ด ์นํ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ(DSB)์ ์์กดํ๋ ์๋์ฌ์กฐํฉ(HDR) ๊ธฐ๋ฒ ๋ฐ ๊ณ ์ ์ ์ธํ ๊ทธ๋ผ์ ์์คํ ์ ์น๋ฃ ํ์ ์ธํฌ ๋ด์์ ์ฌ๊ฐํ ์ผ์์ฒด ์ ์, ๋๊ท๋ชจ ๊ฒฐ์ค, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ฝ์ ๋ถ์์ ์์น ์๋ ์๋ฅ ์์ด ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๋ ธ์ถํด ์์ต๋๋ค. ํนํ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ๋ ๊ตฌ์กฐ์ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ์ญ์ ์ฌํจ์(RT)์ ์ ์ฅ๋ ฅ ํ๊ณ๋ก ์ธํด 100bp ์ด์์ ๋๊ท๋ชจ ์ธ๋ DNA ์กฐ๊ฐ์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ฝ์ ํ๋ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ์ ์ด ๋ฐ ์ค๊ณ๋ ๋๊ณต๋ถ๋ฝ์ ์์ญ์ด์์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ด์๋ ์ธํฌ์ ์ ํจ ์์ฐฉ ๋๋ ๋ฐ ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์๋ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ๋ฐ ํฐ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ผ๋ก ์์ฉํ์ผ๋ฉฐ, ์ข ๊ฐ ๋ณ์ด ํจํด ๋ฐ ๋ณต์กํ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ก ์ธํ ์น๋ฃ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ค๊ณ์ ๋์ฌ/์ ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ํ์์ ๊ณ ์ฐฉํํ์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: microhomology arm ์ค๊ณ ๊ธฐ๋ฐ PREMIER ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ฐ๋ ๋ฐ ์ธํฌ ์ค์ผ์ผ ๊ฒ๋ ์นํ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ์ด๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ธฐ ์ํด ๊ฐ๋๋ PREMIER ํ๋ซํผ์ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ์ ์ ๋ํ์ง ์์ผ๋ฉด์, ํ๋ผ์ ์๋ํฐ(PE)๋ฅผ ํตํด ๊ณต์ฌ์ฒด(Donor)์ ํ์ ๊ฒ๋ ์ ํฉ๋ถ์ ๋จ์ผ๊ฐ๋ฅ ๋ฏธ์ธ์๋์ฑ ์์(microhomology arm)์ ์ค์นํ๋ ์ ์ ์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ค๊ณ๋ฅผ ์ฑํํ์ต๋๋ค. ์ธ์ ์ธ์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์กฐ์จํ๊ณ , ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์๋ ์์๋ฅผ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํจ์ผ๋ก์จ, ์ ํฉ๋ถ์ ์ด์ญํ์ ์์ ์ฑ์ ๊ทน๋ํํ์ต๋๋ค. ๋์์ ์ ์ฐ์ ์ผ๋ก ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ๊ฑฐํ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ฐ๋ํ์ฌ ๋ค์ํ ์ธํฌ๊ตฐ์์ ํ๊ท 63.4%(์ค์๊ฐ 65.2%), ์ต๋ 85.9%์ ๋ฌํ๋ ํ๊ดด์ ์ ์ ์ ์นํ ํจ์จ์ ๋ฌ์ฑํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ๊ธฐ์กด HDR ๋๋น 10~20๋ฐฐ ๋์ ์์น์ด๋ฉฐ, ๋น์๋๋ง๋จ์ ํฉ(NHEJ) ๋๋น ์คํํ๊ฒ ํตํฉ์ 100๋ฐฐ ์ด์ ๊ฐ์์์ผ ๊ฒ๋ ์์ ์ฑ์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ ์ฐ ํ ์ ์์ค์์ ์๋ฒฝํ๊ฒ ์ฆ๋ช ํ์ต๋๋ค. ํน์ ๊ฒฝ๋ก/๊ตฌ์กฐ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ณธ ์ํคํ ์ฒ๋ ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ์ ๋ณด๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๊ฐ๊ณ๋ณ ํ์ ๋ถ์ ํํํ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ๋ฅผ ์ํํ๋ ํ์ ์ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์ฌ์ค๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ Trp53 ์ ์ ์๋ฅผ ์ธ๊ฐ TP53 ์ ์ต์ ์ ์ ์์ ์ฝ๋ฉ ์์ด(CDS)๋ก ์์ ํ๊ฒ ์นํํ์ฌ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ผ๋ก ๋ฌด๊ฒฐํ ์ธ๊ฐํ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ์ฐฝ์ถํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ ๋ฐ์ ๊ฒฝ๋ก์ ์จ์ ๋จ๊ณ ์ ์์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์์ ์ ํด๋จํ ๋ฐ ๋ค์ดํด๋จํ์ผ๋ก ์กฐ์จํ์ฌ, ๊ณ ๋๋ ์ธํฌ ์คํธ๋ ์ค ํ๊ฒฝ ํ์์๋ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ์ ์ฐํ๊ฒ ์ถ์ ํ๋๋ก ์ ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋๋ค. ์ธํฌ ์์ ๋ณต๊ตฌ ๊ฒฝ๋ก์ ํต์ฌ ๋ ธ๋๋ค์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์กฐ์จํจ์ผ๋ก์จ, ๋ณ์น์ ์ธ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ์๊ทน ํ์์๋ ์ ํจํ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ด ๋ถ๊ดด๋์ง ์๊ณ ์ ์ ๋ฒ์๋ก ์์จ ๋ณต๊ทํ๋ ์ ์ด ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ์ต๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ์ฒด ์ฝ๋ฉ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ์ด๋ฌํ ๋๊ท๋ชจ ๊ฒ๋ ์ฌ์์ฑ ํ๋ซํผ์ ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ์ด๊ณ ๋จ์ ์ ์ธ ์ฌํ ๋์ฆ ๋ฐ์ด์คํ ์ฐ๊ตฌ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ์์ ํ ํํผํ์ฌ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๋ชจ๋ธ์ ๊ธฐ๋ฐํ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํ๋ผ๋ก์ ๋์ ํ์ ์ ํฌํฉ๋๋ค. ํ๋ผ์ ๋ฉ๋์จ(Prime Medicine) ๋ฑ ์ ๋์ ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ธฐ์ ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ฐ๋ฐ ๊ณผ์ ์์, ๋ณธ ๊ธฐ์ ์ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์ ๋ณต์กํ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ๋์ ์ฐ๋ํ์ฌ ์์ฐ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ๋ฐํ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ์ ํด์๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ท๊ฒฉ์ ์์ ํ๊ฒ ์ถฉ์กฑํ์ฌ ํ์ ์ ์ ํ๋ณ ๊ฐ์ ํ์ ๋งคํ ์๋๋ฅผ ๋ฐฐ๊ฐ์ํค๋ฉฐ, ๋ฏธ๊ตญ ์ํ์์ฝ๊ตญ(FDA) ๋ฑ์ ์์์ํ๊ณํ์น์ธ(IND) ๋ฐ cGMP ๊ฐ๋ ์น์ธ์ ์๊ตฌ๋๋ ์์ ์ฑ ์ ์ฆ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ์ ์ ์ถํจ์ผ๋ก์จ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ์ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๋ ์ ์ ๊ฐ์น๋ฅผ ํ๋ณดํ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ PREMIER ํ๋ซํผ ๊ธฐ๋ฐ ๋๊ท๋ชจ ๊ฒ๋ ์ฌ์์ฑ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์์ฒด ์ธ ์ ์ ์ ํธ์ง ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์ ์ ์ ์ ๋ฐ ๋ณ์์ฑ ๋์ฐ๋ณ์ด์ ํ์ ์ฝ์ /์นํ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ ๋ถ์์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ ์ ๋ฐ ์คํํ๊ฒ ๋ถ์์ฉ ๋ฐ ์ธํฌ ๋ ์ฑ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ํ์ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ์ ํจ์ฑ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋๊ท๋ชจ ๋ฐ์ดํฐ์ ๋ฐ ์ ์ฌ์ฒด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ClinVar ๋ฐ gnomAD ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ผ์์ฒด ์ฌ๋ฐฐ์ด ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ์น๋ฃ์ฉ ๊ณต์ฌ DNA์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ๊ต์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ์ธํฌ ๋ด TP53 ์ฌ๊ตฌ์ฑ ๊ธฐ์ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ ํจ์ฑ ๋ฐ ์์ ์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Microorganisms๐ค AI ์์ฝ์ฅ๋ด ์ ๋ง ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์์ ์ ์ต๊ท ์ ์์ฐฉ๋ฅ ์ ํฅ์์ํค๋ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ฐ ํธ์ง ํ๋ซํผ ๊ธฐ์
๋ฐฐ๊ฒฝ: ์ ํต์ ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ์กฐ์ ๊ธฐ์ ์ ์ ๋ฐ๋ ํ๊ณ์ ๋์น์ฑ ์งํ R&D์ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค ๋์ฌ ํ๋ญ์ค ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ ํ์ ์ธ ๋ถ๋ณ ๋ฏธ์๋ฌผ ์ด์(FMT) ๋ฐ ํ๋ก๋ฐ์ด์คํฑ์ค ์๋ฒ์ ์ฅ๋ด ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด์์ ๊ท ์ฃผ ์์ค์ ์ ํ์ ์ ๊ฑฐ ๋ฐ ์ ๋ฐ ํธ์ง์ ์ํํ๋ ๋ฐ ๊ทผ๋ณธ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ ธ์ถํด ์์ต๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ๋ถ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ด์ข ๊ฐ ์ ์ ๋นํธํ์ฑ, ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ, ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ ์ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ์ต๋๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ์น๋ฃ ๋ชฉ์ ์ ์ ํจ ๊ท ์ฃผ๊ฐ ์ฅ๋ด ์ ๋ง ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ์์ ์ ์ผ๋ก ์์ฐฉํ์ง ๋ชปํ๊ณ ์ต์ ์ ํจ ์๋ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ๋ฐ ์คํจํ๋ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด ์ง์๋์์ต๋๋ค. ํนํ ์ผ์ฆ์ฑ ์ฅ์งํ(IBD) ๋ฐ ๋์ฌ ์งํ ์์ R&D์์๋ ํ์๋ณ ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ์ ์ด์ง์ฑ์ ํด์ํ ์ ๋ํ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ์ด ๋ถ์ฌํ์ฌ ์น๋ฃ ๋ฐ์์ฑ ํธ์ฐจ๊ฐ ๊ทน๋ํ๋๊ณ ์ ์ฝ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์์ฒด ๊ฐ์ฉ์ฑ์ ์์ธกํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ์ ์ฒด ์ํ์ ๋์ฌ ์์์ต๋๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ์์ ์ ํจ์ฑ ์ ์ฆ์ ์๋ง์ ๋น์ฉ์ด ์๋ชจ๋์์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: CRISPR-Cas ๊ธฐ๋ฐ ํฉ์ฑ ๋ฐํ ๋ฆฌ์คํ์ง ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋ ๋ฉํฐ์ค๋ฏน์ค ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ์ด๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ณ ์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ํ๊ฒฝ์์ ํ์ ๊ท ์ฃผ์ ๋ณ์์ฑ ์ธ์๋ง ์ ํ ์ ๊ฑฐํ๋ CRISPR-Cas ํ์ฌ ํฉ์ฑ ๋ฐํ ๋ฆฌ์คํ์ง๊ฐ ์ค๊ณ๋์์ต๋๋ค. ๋ณธ ์์คํ ์ ํ์ ์์ด ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์กฐ์จํ๊ณ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ๋ฆฌ๊ฐ๋-์์ฉ์ฒด ์๋ ์์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณ์ฐํ์ฌ ๋นํ์ ๊ท ์ ํ๊ดด ์์ด ์งํ ์ ๋์์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๋ฌด๋ ฅํํฉ๋๋ค. ์ํ์ฑ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ฐจ์์ถ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ ๊ฑฐํ๊ณ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋์ ๋ค์ฐจ์ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์๋ฅผ ํ ์ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ก ๋๊ธฐํํ์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ฅ๋ฒฝ ์ํผ ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ๊ท๋ช ํ์์ผ๋ฉฐ, ๋ณธ ์ ์ ์ ํธ์ง ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ๊ฐ ๋ณตํฉ ๋์ฌ ํ๋ก์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ ์งํ๋ฉฐ ์ผ์ฆ์ฑ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ ์ดํจ์ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ ํต์ ํญ์์ ์๋ฒ์ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ค์ ๋ด์ฑ ์ ๋ฐ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์์ ํ ํด์ํฉ๋๋ค. ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์์ฃผ-๋ฏธ์๋ฌผ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ณธ ์ํคํ ์ฒ๋ ๋ฉํฐ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ํตํด ํ์์ ๊ณ ์ ์ฅ๋ด ์ธ๊ท ์ด ๋ฐ ๋ฉํ๋ณผ๋กฌ ์๊ทธ๋์ฒ๋ฅผ ์์นํํ์ฌ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ๊ตฌ์ถํ์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ํ์ ๊ฐ๊ณ ๋ฐ ์ ์ ํ๋ณ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์์ ๋ชจ์ฌํ๊ณ , ์ฅ๋ด ๋ด์ฆ์ฐ ๋์ฌ ๋ฐ ๋จ์์ง๋ฐฉ์ฐ(SCFA) ์์ก ๊ฒฝ๋ก์ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ์ ๊ตํ๊ฒ ์ ์ดํฉ๋๋ค. ์คํธ๋ ์ค ์ํฉ์์ ๋ณ๋๋๋ ๋์ฌ ํจ์ ํ์ฑ์ ๋ชจ๋ธ ๋ด์์ ์ ํด๋จํ ๋ฐ ๋ค์ดํด๋จํํจ์ผ๋ก์จ, ์ธ๋ถ ์ญ๋ ์์์๋ ์ฅ๋ด ์ ๋ง ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ํญ์์ฑ์ ์์จ์ ์ด๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ธ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์กฐ์จํ ์ ์๋ ์ ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ ํ๋ณดํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ๋จ์ํ ์ ์ฑ์ ๊ด์ฐฐ์ ๋์ด ์์ฃผ ์ ์ ์ฒด์ ์ ๊ธฐ์ ์ํธ์์ฉ ์ง๋๋ฅผ ๊ณ ํด์๋๋ก ๋ณต์ํ์ฌ ์ค์๊ฐ ์์ฒด ์ ์ด๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ๋ง๋ญ๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋ค์ํ ์ธ์ข ์ , ํ๊ฒฝ์ ์์ธ์ผ๋ก ์ธํ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ํ์ ์ผ๋ก ์กฐ์ ํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ฐ ํธ์ง ํ๋ซํผ์ ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ฌํ ๋์ฆ ๋ถ์์์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์ธก ๊ธฐ๋ฐ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ํคํ ์ฒ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํฉ๋๋ค. ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ฐ๋ํด ๋๊ท๋ชจ ์์ฐ ์ ๋ฐ์ํ๋ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ ๋ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ์ฌ ์ ํจ์ฑ ์ฌํ์ฑ์ ๊ทน๋ํํฉ๋๋ค. ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ท๊ฒฉ์ ์ถฉ์กฑํ์ฌ Live Biotherapeutic Product(LBP) ์ ์ฝ ํ๋ณด์ ์์์ํ๊ณํ ์น์ธ(IND) ์ธํ๊ฐ ์ ์ถ ์ ์์ ์ฑ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ผ๋ก ์ ๊ณตํด ๋ฏธ๊ตญ FDA ๋ฑ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ๋จ์ถํฉ๋๋ค. ์ธ๋ ์ค ํ ๋ผํจํฑ์ค์ SER-109 ์น์ธ ์ดํ, ๋ณธ ํ์ง ๋ฐ CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ซํผ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ์ ์ฝ ์์ฅ์ ๋ ์ ์ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด๋ ๋ฐ์ด์ค ํ๋ซํผ ๊ธฐ์ ๋น์ฆ๋์ค์ ๋ ๋ณด์ ๊ฒฝ์๋ ฅ ํ๋ณด๋ฅผ ๊ฐ์ํ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ์ ๋ฐ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ณต์์ฒด ์ฅ๋ฒฝ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ํ์ ์ฅ๋ด ์ธ๊ท ์ CRISPR ์ ๋จ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์กด ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ์๋ฒ์ ์ ํจ ๊ท ์ฃผ ํ๋ฝ ๋ฐ ์ฅ๋ด ์ง๋ฝํ ์คํจ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ์์ฐฉ์ฑ ๊ทน๋ํ ๋ฐ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค NCBI์ Ensembl ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ผ์ฆ ํผ๋๋ฐฑ ๋์ฌ ๋ฐ์์ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ณ์์ฑ ์ธ๊ท ํ์ ์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ฅ์งํ ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํ์ ํ์ง ์ฉํด ์ ๋์จ์ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ฝํจ ๊ฐ์ฉ์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Cellular and molecular life sciences : CMLS๐ค AI ์์ฝํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ํผ๊ฒ๋ ํธ์ง์ ํตํ ์งํ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ๊ฐ์ญ์ ์ ์ ์ ์ ์ด ๋ฐ ํฌ๋ก๋งํด ์์ถ ๋ฉ์ปค๋์ฆ ๊ท๋ช
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋จ์ ์ ์ ์ ์ ๋ ธํฌ์์์ ๊ตฌ์กฐ์ ํ๊ณ์ ๋ณตํฉ ํ์ง ์งํ R&D์ ํฌ๋ก๋งํด ์ปจํ ์คํธ ์ ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ ํต์ ์ธ ์ ์ ์ฒด ์ํ์ ์ง๋ฐฐ์ ํจ๋ฌ๋ค์์ด์๋ CRISPR-Cas9 ๊ธฐ๋ฐ DNA ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ(DSB) ๋ฐ ์๊ตฌ์ ์ ์ ์ ๋ ธํฌ์์ ๊ธฐ์ ์ ์ค์ ์์ R&D ์ฝ์ด์์ ๊ทน๋ณตํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ํ๊ณ์ ์ ๋๋ฌ๋์ต๋๋ค. ์ธํฌ ํด๋ฆฌ ๊ณผ์ ์์ ๋ถ๊ฐํผํ๊ฒ ์ ๋๋๋ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๋ฌด์์์ ์ ์ ์ฒด ์ ๋จ์ด ์ด๋ํ๋ ์ผ์์ฒด ์ ์ข ๋ฑ์ ์คํํ๊ฒ ๋ฆฌ์คํฌ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ํ๋ฅ ํผ๋๋ฐฑ ๋ฃจํ์ ์ํ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ ์์ฒด ๋ด ํญ์์ฑ ๋ณต์ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊ต๋ํ์ฌ ์ ํจ ํ์ ์ ์ด ํจ์จ์ ํฌ๊ฒ ์ ํ์์ผฐ์ต๋๋ค. ๋ณตํฉ ์ ์ ์ฑ ํ์ง์ด๋ ๋ค์ค ์ ์ ์ ๋คํธ์ํฌ๋ก ์กฐ์จ๋๋ ๋ง์ฑ ๋์ฌ์ฑ ์งํ ๋ฐ ๋ฉด์ญ ์งํ์ ์น๋ฃ ์, ๊ธฐ์กด ๋จ์ ์ /์ ์ ๋ถ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ ๊ธฐ์ ์ธ ์์คํ ๋ฐ์ดํจ์ค ๊ฒฝ๋ก ํ์ฑํ๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ์ง ๋ชปํ์ฌ ์น๋ฃ ํจ๋ฅ ์์ค์ ์ด๋ํ์ต๋๋ค. ํฌ๋ก๋งํด์ 3์ฐจ์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ปจํ ์คํธ๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ์ง ๋ชปํ ๊ธฐ์กด ๋ถ์์ ํ์ ์ฅ๊ธฐ ๋ด ์์์ ์ ํจ ์น๋ฃ ๋๋๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์์ ์ ์ ํ ์ฌ์ํด๋ด์ง ๋ชปํ์์ผ๋ฉฐ, ์ธํฌ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ๋์ญํ์ ๋ณํ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ ๋ฐ ๋ณ๋ชฉ ํ์์ ์์ฐํ์์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ํฌ๋ก๋งํด ์ปจํ ์คํธ ์ธ์ ์ํผ๊ฒ๋ ์ดํํฐ ์ด์ ๋ฐ ์ฑ๊ธ์ ํด์๋ ์ ์ฌ ํ์ฑ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ์ด๋ฌํ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ ํด์ํ๊ณ ์ ๊ณ์ฐ ์์คํ ์๋ฌผํ ํ๋ซํผ์ CRISPR ์ ๋ ๋ชจ๋์ ๊ณ ํด์๋ ์ ์ฐ์ ํ์ฑ์ ์ ์ ์ด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ด์ํ์์ต๋๋ค. ๋ดํด๋ ์์ ํ์ฑ์ด ์ต์ ๋ dCas9 ๋จ๋ฐฑ์ง์ DNMT3A-DNMT3L ๋๋ p300 ๋ฑ ํ์ฑ์ ์ ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋ง ์ดํํฐ(Epi-effectors)๋ฅผ ์ตํฉํ Epi-editor ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ๊ฐ๋ํ์ฌ, ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ ์ํ์ ์ธ์ ์ธ์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ๋๋ ธ๋ชฐ ์์ค์์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์กฐ์จํ์์ต๋๋ค. ํํ ๊ธฐ ์ ์ด ๋ฐ ์ผ์์ง ์์ถ ์๋ ์์๋ฅผ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ๋จ์ผ ์ธํฌ ์ํ์ฑ ๋ถ์ ์ ๋ถ๊ฐํผํ๊ฒ ๊ฐ์ ํ๋ ์ด์ง์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์์ ํ ์ ๊ฑฐํ๋ ๋ค์ฐจ์ ์ ์ฌ ํ์ฑ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ค์ฆํ์์ต๋๋ค. ์ด๋ Chroma Medicine์ CpG ์์ผ๋๋ ๋ฉํธํ ์ ์ง ํ๋ซํผ ๋ฐ Tune Therapeutics์ TUNE-401 ํ์ดํ๋ผ์ธ์ฒ๋ผ ํ์ ์งํ ์ธ์๋ฅผ ์์ ์ ์ด๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์นจ๋ฌต์ํค๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ๋ฉฐ ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ ์ ์ ๋จ ํจ์จ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ์๊ณ , ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ์ค์๊ฐ ๊ท๋ช ํ์ฌ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ฆ๋ช ํ์์ต๋๋ค. ์ํผ๊ฒ๋ ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋ง ๊ฒฝ๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ํ์ฑ์ ์ ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ณธ ์ํคํ ์ฒ์ ๋ถ์์ ์ค์ถ๋ ํ์ ๊ฐ์ธ์ ํ์ฑ์ ์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification) ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ์ ์์ต๋๋ค. ํ์์ ๋์ฌ ๋ฐ ์์ฑ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์์ ์ถ์ถํ ์ํผ๊ฒ๋ ๋งต์ ๋ค์ฐจ์ ํ ์๋ก ๋ณํํ์ฌ ๊ฐ์ธ๋ณ ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ ์ํ๋ฅผ ์ ๋ ฌํํ๊ณ , ํน์ ์ ์ ์ ์ข์์ ๋ฉํธํ ๋ฐ ์์ธํธํ ๊ฐ์์ฑ์ ๊ณ์ฐ์๋ฌผํ์ ์ผ๋ก ๋ถ๋ฅํฉ๋๋ค. ์จ์ ๋จ๊ณ ์์์ ์ ๋ฐํ ์ ํด๋จํ(Up-clamping)๊ณผ ๋ค์ดํด๋จํ(Down-clamping) ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ํตํด, ์ธ๋ถ ๋ณ๋ฆฌ์ ์คํธ๋ ์ค ์กฐ๊ฑด ํ์์๋ ์์ ํ์๊ตฐ์ ์ธํฌ ์ด๋ช ์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์กฐ์จํ๊ณ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ๋ณต์ํ ์ ์๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ปจํธ๋กค๋ฌ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ํ๋ฆฝํ์์ต๋๋ค. ํ์ ๊ฐ๊ณ๋ณ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ฐ ์ด์ง์ ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ์ ๋ฐ๋ฅธ ํ์ฑ์ ์ ์ ํ๊ฒ ๋ฐ์ ์์ธก ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ์น๋ฃ์ ํฌ์ฌ ํ ๋ฐ์ํ๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋ง์ ๋์ญํ์ ํํ ์ํ๋ฅผ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํจ์ผ๋ก์จ ์์์ฑ ํ์ ๋ฐ์์ ์์ฒ์ ์ผ๋ก ์ฐจ๋จํฉ๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ์น๋ฃ์ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ํฅํ ๋ฐ์ด์ค ์์ฝํ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ ์ ์ ์ธ ์ฌํ ํจ๋ฅ ๊ฒ์ฆ ์ฒด๊ณ์์ ํํผํ์ฌ ๊ณ์ฐ ์์คํ ์๋ฌผํ์ด ์ค๊ณํ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. 2030๋ ๊น์ง ๊ธ๋ก๋ฒ ์ํผ๊ฒ๋ ํธ์ง ๋ฐ ์น๋ฃ์ ์์ฅ ๊ท๋ชจ๊ฐ ์ฝ 150์ต ๋ฌ๋ฌ๋ก ์ฑ์ฅํ ์ ๋ง์ธ ๊ฐ์ด๋ฐ, ๋ณธ ํ๋ซํผ์ HTS ๋จ๊ณ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์๋ฒฝํ๊ฒ ์ฐ๋ํด ์์ฐ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ๋ฐํ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํฉ๋๋ค. ๋ํ ํ์ ํฌ๋ก๋งํด ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋ง ๊ถค์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ๋ฏธ๊ตญ FDA ๋ฑ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ๋ ์์ํฌ ๊ธฐ์ค์ ์ถฉ์กฑํ๋๋ก ์ค๊ณ๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ท๊ฒฉ์ ๋ง์กฑํ์ฌ ์ ์ฝ ๋ฌผ์ง ๋์ถ๋ถํฐ ๊ธ๋ก๋ฒ cGMP ์์ ์ ์์ฐ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋์ ์ด๋ฅด๋ ์ ์ฒด ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ ๋ง์คํฐ ๋์งํธ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ํผ๊ฒ๋ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ฌ ์ ์ด ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์์ญ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ํน์ ์ธํฌ ์ ํ์ ํฌ๋ก๋งํด ์์ถ ์๋๋ก ์ ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์กด ํ์ ์น๋ฃ ์ ๋ฐ์ํ๋ ์ฅ๊ธฐ ๋ฐ์ ์ง์ฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ธํฌ ํญ์์ฑ ์ ์ง์ ๊ตฌ์ฒด์ ๊ฐ์ธํฌ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค NCBI ์ํผ๊ฒ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ํ์คํค ๋ฉํธํ ๋ณ๋ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ์น๋ฃ ์ ์ ์ ์ข์์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ง์ฑ ์ฌํ๊ด ์งํ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ Epi-effector์ ํฌ๋ก๋งํด ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ ์ ์ ์ฌ์ฒด ์ ๋์จ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Cell communication and signaling : CCS๐ค AI ์์ฝ๊ณจ์์ฆ์์ฑ ์ข ์์ ํฌ๋๋น ์์ก์ฒด GLUT1/3 ๋์ ๊ฒฐํ์ด JAK2 ์ต์ ์ ๋ด์ฑ์ ๊ทน๋ณตํ๋ ๊ธฐ์
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋จ์ผ JAK2 ์ต์ ํ๊ฒ์ ํ๊ณ์ ๊ณจ์์ฆ์์ฑ ์ข ์ R&D์ ๋์ฌ์ ๋์ฒด ๊ฒฝ๋ก ๋ฐ์ดํจ์ค ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ ํต์ ์ธ ๊ณจ์์ฆ์์ฑ ์ข ์(MPN) ์น๋ฃ ์ ๋ต์ ์ ํ์ ์ต์ ์ ์ธ ๋ฃฉ์๋ฆฌํฐ๋(Ruxolitinib)์ด๋ ํ๋๋ผํฐ๋(Fedratinib)์ ํ์ฉํ ์ธํฌ ๊ฐ์ถ์ (cytoreductive) ๋์ฆ ์๋ฒ์ ์์กดํด ์์ต๋๋ค. ํ์ง๋ง ๋จ์ ์ ๊ฒฝ๋ก ์ฐจ๋จ์ JAK2V617F ํด๋ก ์ ์์ฒ ์ ๊ฑฐ์ ์คํจํ๋ฉฐ, ์ฝ๋ฌผ ๋ด์ฑ ๋ฐ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ์์กด ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์๋ฒฝํ ํต์ ํ์ง ๋ชปํฉ๋๋ค. ํนํ ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ ์ฌ์ฒด ๋ถ์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋จ์ผ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ ์ ๋ฐ์ํ๋ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ์๊ฐ์ ์์ฒด ๊ธฐ๋ฅ ๊ฐํด๋ฅผ ๋ฐ์ํ์ง ๋ชปํด, ์ข ๊ฐ ์ด์ง์ฑ๊ณผ ์ฝ๋ฌผ ์ญํ ๋ณด์ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์ญ์์ ์ ์ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ์์ ๋จ๊ณ์์ ์ฝ๋ฌผ์ ์ ํจ ์์ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ๋ฐ ์น๋ช ์ ์ธ ์์ธก ์ค๋ฅ๋ฅผ ๋ณ์์ผ๋ฉฐ ํ์๋ณ ํ์ ํ์ฑํ๋ฅผ ์ ํดํ๋ ์ ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ฅ๋ฒฝ์ผ๋ก ๋จ์์์์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: CRISPR-Cas9 ๋งค๊ฐ GLUT1/3 ๋ณตํฉ ๊ฒฐ์ ๋ชจ๋ธ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋ ๋ค์ฐจ์ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ JAK2V617F ๋์ฐ๋ณ์ด๊ฐ ์ ์ฐ์ ์ ๋์ธ์(HIF-1) ํ์ฑํ๋ฅผ ํตํด ๋์ฌ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ์ ์ด๋ฐํ๊ณ ์ธํฌ ๋ด ๊ธ๋ฃจ์ฝ์ค ํ๋ญ์ค๋ฅผ ๊ณ ๋๋ก ์ํฅ ์กฐ์ ํจ์ ๊ท๋ช ํ์์ต๋๋ค. ๋จ์ผ ์ธํฌ ํด์๋์ ๋ฉํฐ์ค๋ฏน์ค ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์๋ฅผ ๊ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ, ํฌ๋๋น ์์ก์ฒด GLUT1(SLC2A1)๊ณผ GLUT3(SLC2A3) ๊ฐ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ณด์์ฑ ๋ฐ ๋ณต์ ์ ์ค๋ณต์ฑ์ด ์ข ์ ์์กด ์ ์ง์ ํต์ฌ ๋์ฌ ๋ฐฑ๋ณธ์์ ์ฆ๋ช ํ์ต๋๋ค. ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณ์ฐ์ ํตํด ๋น ํก์ ์๋ ์์๋ฅผ ์ฐ์ถํ๊ณ ๋ฆฌ๊ฐ๋ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ ๋ฐ ์กฐ์จํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๋จ์ผ ํ๊ฒ์ ์ต์ ๋ก๋ ์ฐํ ๋์ฌ ํต๋ก๊ฐ ํ์ฑํ๋๋ฉฐ ์ค์ง GLUT1/3 ์ด์ค ํ์ ๋ณตํฉ ์ฐจ๋จ ์กฐ๊ฑด์์๋ง ์๋ฒฝํ ์ธํฌ ๊ธฐ์๊ฐ ์ค์ฆ๋จ์ ๋ฐํ์ต๋๋ค. ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๊ฐ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐ๋ ํ๋กํ์ผ๋ง ๋ถ์์์ ๋ณต์ ์คํธ๋ ์ค ์ ๋์ฑ S-phase ์ธํฌ ์ฃผ๊ธฐ ์ ์ง ๋ฐ ์ธํฌ์ฌ๋ฉธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ํ์ฑํํด ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. ์จ์ ๋น๋์ฌ ํต๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์๋ฐ์ฑ ๊ณจ์์ฌ์ ์ฆ(PMF) ๋ฑ ๋ค์ฐจ์ ์์ ํ์๊ตฐ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๊ตฌ์ถ๋ ๋ณธ ์ํคํ ์ฒ๋ JAK2V617F ๋ณ์ด ํ์ฑ๋์ HIF-1 ๋ฐ์ ๊ตฌ๋ฐฐ์ ๋ฐ๋ฅธ ํ์ ๋ถ์ ํํํ๋ณ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification) ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝํ์ต๋๋ค. ํฌ๋๋น ์ธ์ ์ ํต์ฌ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ๋ค์ดํด๋จํํ๊ฑฐ๋ ์ ํด๋จํํ๋ ์กฐ์จ ๋ฐฉ์์ ๋์ ํ์ฌ, ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ๋ณ์น ๋์ฌ ์คํธ๋ ์ค ํ์์๋ ์ ์ ์ธํฌ์ ์์ ์์ด ๋น์ ์ ์ข ์ ์ธํฌ๋ง์ ์ ํ ํ๊ฒฉํ๋ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์์จ ์กฐ์จ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๊ตฌ์ถํ์ต๋๋ค. ๋ณธ ๋ชจ๋ธ์ ์ด์ข ์ฅ๊ธฐ ๋ฐ ๋น์ฅ ์กฐํ ํ์ฑํ ๋ฑ ์์ฒด ๋ด ๋์ ์๋ฆฌํ์ ๋ณ๋์ ์ ์ฐํ๊ฒ ๋์ํ๊ณ , ์น๋ฃ์ ์ ํ์ ์ธ ๋ ์ฑ์ ์ต์ํํ๋ ๊ณ ํด์๋ ์์ ์ฑ ๋๋ฉ์ธ์ ์ฌ์ ์ ํ๋ณดํ ์ ์๋๋ก ์ค๊ณ๋์์ต๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์์คํ ์๋ฌผํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ์ด ๊ณ ํด์๋ ์ ์ฐ ๋์ฌ ๋๋์ค์ผ์ดํ ํ๋ซํผ์ ์ ์ ์ด๊ณ ์ฌํ ๋์ฆ์ ์ธ ์น๋ฃ ๋ชจ๋ธ์ ๋์ด ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๋ฐ์ดํฐ ๊ธฐ๋ฐ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์์คํ ์๋ฌผํ ํ์ค์ ์๋ฆฝํฉ๋๋ค. ์ด๊ณ ์ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋(HTS) ๋จ๊ณ์์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ณ๋์ ์์ํ๋ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์ ์์ง์ ์ ์ฉํด ์๋ฃ ๊ฐ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ณ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ์ฅ๋ฒฝ์ ๊ฐํํฉ๋๋ค. ๋ณธ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๋์ฌ ํ๋ญ์ค ์์ธก ํ๋ ์์ํฌ๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๋์ ์น์ธ ๊ท๊ฒฉ์ ์ถฉ์กฑํ๋ฉฐ, ์ ์ฝ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง๊ณผ ๊ธฐ์กด ๋ฃฉ์๋ฆฌํฐ๋๊ณผ์ ๋ณ์ฉ ์๋์ง ํจ๋ฅ์ ์ ๋์ ์ผ๋ก ์ฆ๋ช ํด IND ํ๊ฐ ์น์ธ๊ณผ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ GLUT1/3 ๋ณตํฉ ์ฐจ๋จ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ข ์๋์ฌํ ์์ญ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํฌ๊ท ํ์ก์ ์์ ์์ฝํ ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ JAK2V617F ๋ณ์ด ๋ฐ GLUT1/3 ๋ณตํฉ ๋ฐํ ์๋๋ก ์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ๋ถ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์กด ๋ณ๋ฆฌ ๊ฒ์ฌ๊ฐ ์ง๋ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ์น๋ฃ ์ ํญ์ฑ ์์ธํฌ ์ต์ ๋ฅผ ์ํ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์์ฑ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ํ์ ์ ๋ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ์ง์ปดํด๋ฌ์คํธ ๋ฐ NCBI GEO ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ณตํฉ ๋์ฌ ์ต์ ์ ์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๊ณจ์์ฆ์์ฑ ์ข ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ์ธํฌ ๋ด ๋น ๋์ฌ ์ ํด ๋ฐ ๊ธฐ์ ์ ๋ ํ์ฑ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ธํฌ ์์ฐฉ ํ์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
![[์ ๋ชฉ]](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fkftqdoaulkufffpdoijc.supabase.co%2Fstorage%2Fv1%2Fobject%2Fpublic%2Fbio-news-images%2Fnews_80eaade1.jpg&w=3840&q=75)
Frontiers in immunology๐ค AI ์์ฝ[์ ๋ชฉ]
๋ฐฐ๊ฒฝ ๊ธฐ์กด ๋ฉด์ญ ํญ์ ์น๋ฃ๋ ์ ํ์์ ์์กด์จ์ ํฌ๊ฒ ๋์์ง๋ง, ์ฌ์ ํ ์ผ๋ถ ํ์๋ง ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด๋ ํ๊ณ๊ฐ ์์๋ค. ์์ธํฌ๊ฐ ๋ฉด์ญ ๊ฐ์๋ฅผ ํผํด ์ฆ์ํ๋ ์ข ์ ๋ฉด์ญ ํํผ(Tumor immune evasion) ํ์์ด ์ฃผ์ํ ์์ธ์ด๋ค. ๊ธฐ์กด ์ฐ๊ตฌ๋ ์ฃผ๋ก ์ ์ ์ฒด DNA ๋ณ์ด๋ ๋ง ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ฒฐํฉ์ ์ ์ดํ๋ ค๋ ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ์งํ๋๋ค. ๋ฐ๋ฉด ์ธํฌ ๋ด ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์กฐ์ ํ๋ RNA ํ์ฑ์ ์ฌ์ฒด ๋ณํ(Epitranscriptomic modifications)์ ์ญํ ์ ์ค๋ซ๋์ ๋ฒ ์ผ์ ์ธ์ฌ ์์๋ค. ์ต๊ทผ ์ฐ๊ตฌ๋ค์ ์ด ํํ์ ๋ณํ์ด ๋ฉด์ญ ํํผ ์ ์ ์์ ์์ ์ฑ์ ์กฐ์ ํ๊ณ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(Tumor Microenvironment, TME)์ ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋งํ๋ ํต์ฌ ๋ณ์์์ ๋ฐํ๋ด๊ณ ์๋ค. ์ ์ ์ ์ผ๊ธฐ์์ด ์์ฒด๋ฅผ ๋ฐ๊พธ์ง ์์ผ๋ฉด์๋ ์ ์ฌ ํ ๋จ๊ณ์์ ๋จ๋ฐฑ์ง ํฉ์ฑ์ ์ ๋ฐ ํต์ ํ๋ ๊ฐ์ญ์ RNA ๋ณํ์ด ์๋ก์ด ๋ฉด์ญ ํญ์ ํ๊น์ผ๋ก ๋ถ์ํ ๋ฐฐ๊ฒฝ์ด๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์์ธํฌ๋ RNA ๋ณํ์ ์ ๋ํ๋ ํจ์๋ค์ ์ด์ฉํ์ฌ ๋ฉด์ญ ์ฒด๊ณ์ ๊ฐ์๋ง์ ๊ต๋ํ๋ค. ๊ฐ์ฅ ๋ํ์ ์ธ ๋ณํ์ผ๋ก๋ ์๋ฐ๋ ธ์ ์ 6๋ฒ ํ์์ ๋ฉํธ๊ธฐ๊ฐ ๋ถ๋ N6-๋ฉํธ์๋ฐ๋ ธ์ (N6-methyladenosine, m6A)์ด ๊ผฝํ๋ค. ๋ฉํธํ ํจ์ ๋ณตํฉ์ฒด์ธ METTL3 ๋ฐ METTL14๋ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ ํ๋ก๊ทธ๋จ๋ ์ธํฌ์ฌ๋ฉธ ๋ฆฌ๊ฐ๋ 1(Programmed Death-Ligand 1, PD-L1)์ด๋ ๋ฉด์ญ ํ์ฑ ์ต์ ์ธ์์ ์ ์ฌ๋ฌผ ์์ค์ m6A ๋ณํ์ ์ผ์ผ์ผ ์์ ์ฑ์ ๋์ด๋ ์ญํ ์ ๋งก๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์์ธํฌ ํ๋ฉด์ ๋ฉด์ญ ์ต์ ๋ฆฌ๊ฐ๋ ๋ฐํ์ด ๋์ด๋ T์ธํฌ์ ๊ณต๊ฒฉ์ด ์ฝ๊ฒ ๋ฌด๋ ฅํ๋๋ค. ๋ค์ด์ด 5-๋ฉํธ์ํ ์ (5-methylcytosine, m5C) ๋ณํ ์ญ์ ์ข ์ ๋ฉด์ญ ํํผ์ ๊ธฐ์ฌํ๋ ์์๋ค. RNA ๋ฉํธํ ํจ์ NSUN2๊ฐ ๋ฉด์ญ ์๊ทน์ฑ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ(Cytokine) mRNA์ ํด๋ ํจ์จ์ ๋จ์ด๋จ๋ ค T์ธํฌ ํ์ฑํ๋ฅผ ๋ฐฉํดํ๋ค๋ ์ฌ์ค์ด ๊ท๋ช ๋๋ค. ๋๋ถ์ด N4-์์ธํธ์ํฐ๋(N4-acetylcytidine, ac4C) ๋ณํ์ ์ ๋ํ๋ NAT10 ํจ์๋ PD-L1 mRNA์ ๋ฒ์ญ์ ์ด์งํ์ฌ ์์ธํฌ์ ๋ฐฉ์ด๋ฒฝ์ ํ์ธต ๋ ๊ฒฌ๊ณ ํ ๋ง๋ ๋ค. ์ด์ ๋ฐ๋๋ก RNA ๋ณํ ์กฐ์ ํจ์๋ค์ ์ต์ ํ์ ์ข ์ ์กฐ์ง ๋ด๋ถ๋ก ์ธํฐํ๋ก ๊ฐ๋ง(Interferon-gamma) ์ ํธ๊ฐ ํ๋ณต๋๋ฉฐ ์ ์ด์ T์ธํฌ์ ์นจํฌ๊ฐ ๋์ด๋๋ ํ์์ด ๊ด์ฐฐ๋๋ค. ์ค์ ๋๋ฌผ ์คํ์์ ๋ฉํธํ ํจ์๋ฅผ ์ฐจ๋จํ ์ข ์์ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ์ต์ ์ (Immune Checkpoint Inhibitors, ICIs) ํฌ์ฌ ์ ๊ธฐ์กด ์ ์ ๋จ๋ ์ฒ๋ฆฌ๊ตฐ ๋๋น ์ข ์ ํฌ๊ธฐ๊ฐ ์ ๋ฐ ์ดํ๋ก ์ค์ด๋๋ ๋์ ์น๋ฃ ์๋์ง๋ฅผ ์ ์ฆํ๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง RNA ํํ ๋ณํ์ ์ ์ดํ๋ ์น๋ฃ๋ฒ์ ๊ธฐ์กด ICIs์ ๋ฎ์ ๋ฐ์๋ฅ ์ ๊ทน๋ณตํ ์ด์ ๋ก ์ง๋ชฉ๋๋ค. ํญ์์ ๋ฐ์์ฑ์ด ๋ฎ์ ์ด๋ฅธ๋ฐ '์ฐจ๊ฐ์ด ์ข ์(Cold tumor)'์ T์ธํฌ๊ฐ ํ๋ฐํ ์นจํฌํ๋ '๋จ๊ฑฐ์ด ์ข ์(Hot tumor)'์ผ๋ก ์ ํํ๋ ๊ธฐ์ ์ด ์๋ํ๋ ๋๋ถ์ด๋ค. ํ์ฌ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ๋ค์ METTL3, FTO ๋ฑ ํต์ฌ ๋ณํ ์กฐ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ํ์ ์ผ๋ก ์ผ๋ ์ ๋ถ์ ํํฉ๋ฌผ ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ๋ ค ๋ถ์ฃผํ ์์ง์ด๊ณ ์๋ค. ์์ ์ํ ๋จ๊ณ์ ์ง์ ํ ํ๋ณด๋ฌผ์ง๋ค์ ๋จ๋ ํฌ์ฌ๋ณด๋ค ๊ธฐ์กด PD-1/PD-L1 ์ต์ ์ ์ ๋ณ์ฉํ ๋ ํญ์ ํจ๋ฅ์ด ๊ทน๋ํ๋๋ค๋ ์ฌ์ค์ ์ ์ฆํด ๊ฐ๋ ํ๋ฆ์ด๋ค. ๋ค๋ง RNA ํ์ฑ์ ์ฌ์ฒด ๋ณํ์ ์ ์ ์ธํฌ์ ์๋ฆฌ ์์ฉ์์๋ ํ์์ ์ธ ์ญํ ์ ์กฐ์ ํ๋ฏ๋ก ์ ๋ฐํ ํ์ ํ ๊ธฐ๋ฒ์ด ํ์ ์กฐ๊ฑด์ผ๋ก ๊ผฝํ๋ค. ๋ฌด๋ถ๋ณํ ์ต์ ๋ ์ฌ๊ฐํ ์ ์ ๋ถ์์ฉ์ ์ผ๊ธฐํ ์ํ์ ๋ดํฌํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ข ์ ์ธํฌ ํน์ด์ ์ธ ์ ๋ฌ ์์คํ ์ ๊ตฌ์ถํ๊ณ ํ์์ RNA ๋ณํ ํจํด์ ์ฌ์ ์ ํ๋ณํ๋ ๋๋ฐ ์ง๋จ ๊ธฐ์ ์ด ๋ณํ๋์ด์ผ ์ค์ง์ ์ธ ์์ ์ ์ฉ์ผ๋ก ์ด์ด์ง๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ ํ์ฅ์์ ๊ธฐ์กด ๋ฉด์ญ ์๋ฒ์ ๋ฐ์ํ์ง ์๋ ๋๋ค์ ์ ํ์์๊ฒ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ ๊ณตํ ์ ์๋ค. ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ์์ ์๋๋ฆฌ์ค๋ก ICIs ์ ํญ์ฑ์ ๋ณด์ด๋ ๋น์์ธํฌํ์ ํ์๋ฅผ ์์ ํด ๋ณด์. ํ์์ ์ข ์ ์กฐ์ง ์๊ฒ์ผ๋ก RNA ํ์ฑ์ ์ฌ์ฒด์ธ m6A ๋ฐ ac4C ๋ณํ ์ ๋ ํจ์์ ๊ณผ๋ฐํ ์ฌ๋ถ๋ฅผ ๋จผ์ ์ธก์ ํ๋ ๋๋ฐ ์ง๋จ์ด ์ถ๋ฐ์ ์ด๋ค. ํจ์๊ฐ ๊ณผ๋ฐํ๋์ด T์ธํฌ ์นจํฌ๊ฐ ์ต์ ๋ ์ฐจ๊ฐ์ด ์ข ์ ์ํ์์ด ๋ฐํ์ง๋ฉด, 1์ฐจ ์น๋ฃ๋ก ๊ธฐ์กด ICIs์ ํจ๊ป METTL3 ํน์ NAT10 ์ ๋ถ์ ์ต์ ์ ๋ฅผ ์ฒ๋ฐฉํ๋ค. ํ์ฑ์ ์ฌ์ฒด ํ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ ์์ธํฌ์ ๋ฉด์ญ ํํผ ์ฅ๋ฒฝ์ธ PD-L1 ๋ฐํ์ RNA ์์ค์์ ์ฐจ๋จํ์ฌ T์ธํฌ๊ฐ ํ๋ฐํ ์นจํฌํ๋๋ก ์ข ์ ์ฒด์ง์ ๊ฐ์ ํ๋ ์๋ฆฌ๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ์ ์ ๋ฐ์์ด ์๋ ํ์๊ตฐ์์๋ ๊ฐ๋ ฅํ ํญ์ ํ์ฑ์ด ์ฌํ์ฑํ๋์ด ์น๋ฃ ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ ๋น์ฝ์ ์ผ๋ก ๋์ด์ฌ๋ฆฌ๋ ํจ๊ณผ๊ฐ ๋ํ๋๋ค.
Molecular therapy. Nucleic acids๐ค AI ์์ฝLa ๋๋ฉ์ธ ์ตํฉํ ์ฐจ์ธ๋ ์ด์ค ํ๋ผ์ ํธ์ง๊ธฐ, ๋ํ ์ ์ ์ ์ฝ์ ๊ณผ ์ ์ ๋ณ ์น๋ฃ ๋์ ์ ์ฆ
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ธฐ์ ์ด ๋น์ฝ์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ ํ๊ณ ์๋ค. ํนํ 3์ธ๋ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ์ ์ ์ ๊ฐ์์์ ์งํํ ํ๋ผ์ ํธ์ง(Prime Editing, PE) ๊ธฐ์ ์ DNA ์ด์ค๊ฐ๋ฅ์ ์์ ํ ์๋ฅด์ง ์๊ณ ๋ ์ํ๋ ์ผ๊ธฐ๋ฅผ ์นํํ๊ฑฐ๋ ์ฝ์ , ๊ฒฐ์คํ ์ ์๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋๊ตฌ๋ก ๊ฐ๊ด๋ฐ๋ ์ถ์ธ๋ค. ์ญ์ ์ฌํจ์(Reverse Transcriptase, RT)๊ฐ ์ตํฉ๋ CRISPR ๋ชจ๋์ ์ฌ์ฉํ๋ ํ๋ผ์ ํธ์ง์ ํ์ ์ผ๊ธฐ ์์ด์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๊ต์ ํ๋ ์์ ์ ์ต์ ํ๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ ๋ ๋์๊ฐ, ์๋ณด์ ์ธ ๋ ๊ฐ์ ์ญ์ ์ฌ ํ ํ๋ฆฟ์ ๋์์ ์ ๊ณตํด ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ ์ฝ์ ์ด๋ ๊ฒฐ์ค์ ์ ๋ํ๋ ์ด์ค ํ๋ผ์ ํธ์ง(Twin Prime Editing, twin-PE) ๊ธฐ์ ์ด ์๋กญ๊ฒ ๋ถ์ํ๋ ์ค์ด๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ธฐ์กด ์ด์ค ํ๋ผ์ ํธ์ง ์์คํ ์ ์ ํจํ ํธ์ง ํจ์จ์ด ๋ฎ๋ค๋ ์ฝ์ ์ด ์กด์ฌํ๋ค. ์๋ํ์ง ์์ ์ฝ์ ยท๊ฒฐ์ค ๋ณ์ด(indel)๊ฐ ์ ๋ฐ๋๊ฑฐ๋ ํธ์ง ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ฌ์ ์ ์์ธกํ๊ธฐ ์ด๋ ต๋ค๋ ๊ธฐ์ ์ ํ๊ณ๋ ๊ฑธ๋ฆผ๋์ด์๋ค. ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ด๋ ๋๊ท๋ชจ ๊ฒ๋ ์์ง๋์ด๋ง์ ์ค์ง์ ์ผ๋ก ์ ์ฉํ๊ธฐ์๋ ํจ์จ๊ณผ ์ ๋ฐ๋ ๋ชจ๋ ๋ณด์์ด ์๊ธํ ์ค์ ์ด๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ํ๊ตญ์๋ช ๊ณตํ์ฐ๊ตฌ์(Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology, KRIBB) ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด๋ฌํ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ณ ์ SpCas9(H840A)-RT ๊ธฐ๋ฐ์ ๊ธฐ์กด ํ๋ผ์ ์๋ํฐ ๊ตฌ์ฑ ์์๋ฅผ ์๋กญ๊ฒ ์ค๊ณํ๋ค. ์ฐ์ RNA์ ์์ ์ฑ์ ๋์ด๋ ๋ฐ ํต์ฌ ์ญํ ์ ํ๋ La ๋จ๋ฐฑ์ง์ RNA ๊ฒฐํฉ ๋๋ฉ์ธ(La domain)์ ํ๋ผ์ ์๋ํฐ์ ์ตํฉํ 'La-twin-PE' ์์คํ ์ ๊ณ ์ํ๊ธฐ์ ์ด๋ฅธ๋ค. ์์ธ๋ฌ ์ด์ค ํ๋ผ์ ํธ์ง ๊ฐ์ด๋ RNA(Prime Editing Guide RNA, pegRNA) ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ ๊ตํ๊ฒ ๋ค๋ฌ์ด ํ์ ์์น์ ์ ๊ทผ์ฑ์ ๋์๋ค. ์ด๋ ๊ฒ ์ค๊ณ๋ La-twin-PE๋ ์ธ๊ฐ ์ ๋ ์ธํฌ์ฃผ์ ๋ค์ํ ์ ์ ์ ์๋ฆฌ์์ ๊ธฐ์กด ๊ธฐ์ ๋ณด๋ค 1.75 ยฑ 0.21๋ฐฐ ๋์ ํธ์ง ํจ์จ์ ๊ธฐ๋กํ๋ค. ์ฃผ๋ชฉํ ์ฌ์ค์ ํ์ ์ด์ธ์ ์ผ๊ธฐ ์์ด์ด ์์๋๊ฑฐ๋ ๋นํน์ด์ ๋ณ์ด๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ ๋ฑ์ ๋ถ์ ํํ ํธ์ง์ด ๋์ด๋์ง ์์๋ค๋ ์ ์ด๋ค. ์ ํ ์ ์ ์ ๊ฐ์์ ์ค๋ฌด ๋ฅ๋ ฅ์ ํ๊ฐํ๊ธฐ ์ํ ๋ํ ์ ์ ์ ์ฝ์ ์คํ๋ ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ์ํ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ฝ 2.8ํฌ๋ก๋ฒ ์ด์ค(kb) ํฌ๊ธฐ์ ๋ น์ํ๊ด๋จ๋ฐฑ์ง(Green Fluorescent Protein, GFP) ์ ์ ์๋ฅผ ํ์ ๊ฒ๋ ์์น์ ์ ํํ๊ฒ ์ฝ์ (knock-in)ํ๋ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๊ฑฐ๋์๋ค. ๋์๊ฐ ์ด ๊ธฐ์ ์ ๋ํ์ ์ธ ํดํ์ฑ ๋ ์งํ์ธ ์๋์์ถ์ฆ 3ํ(Spinocerebellar Ataxia type 3, SCA3) ์น๋ฃ์ ์ ์ฉํ๋ค. SCA3 ํ์๋ ATXN3 ์ ์ ์ ๋ด๋ถ์ CAG ์ผ๊ธฐ ์์ด์ด ๋น์ ์์ ์ผ๋ก ๊ธธ๊ฒ ๋ฐ๋ณต๋๋ฉด์ ๋ ์ฑ ๋ค์ค ๊ธ๋ฃจํ๋ฏผ(polyQ) ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ์ถ์ ๋๋ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ๊ฒช๋๋ค. La-twin-PE๋ ํ์ ์ ๋ ์ธํฌ์์ ์ด ๋น์ ์์ ์ธ polyQ ๋ฐ๋ณต ์์ด์ ๋ง๋ํ ์๋ผ๋ด๋ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ํ๋ผ์ ํธ์ง์ ๋ฒ์ฉ์ฑ์ ๋ํ๋ค๋ ํ๊ฐ๋ฅผ ๋ฐ๋๋ค. ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ๊ฐ์๊ฐ ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ์์ค์ ๊ต์ ์ ์ง์คํ๋ค๋ฉด, La-twin-PE๋ ์ ํฌ๋ก๋ฒ ์ด์ค์ ๋ฌํ๋ ์ ์ ์๋ฅผ ์ง์ ํ์ ์์น์ ์ฃผ์ ํ๊ฑฐ๋ ๋ณ์ธ ์ ์ ์๋ฅผ ์๋ผ๋ด๋ ์์ ๋์ ์ ํ์ง๋ฅผ ์ ๊ณตํ๊ฒ ๋๋ค. ํ๊ณ์์๋ ํนํ La ๋๋ฉ์ธ์ ์ตํฉํด pegRNA์ ์ธํฌ ๋ด ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ๋ฅผ ๋๋ฆฌ๊ณ ๋ณตํฉ์ฒด ํ์ฑ์ ์์ ํํ ๋ถ์ ์ค๊ณ ๋ฐฉ์์ ์ฃผ๋ชฉํ๋ ๋ชจ์์๋ค. ํฅํ ๋ค๋ฅธ ํํ์ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ๋ณํ ์ ์ ์ ๊ฐ์๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ ๋๋ ์ ์ฉํ ๋ผ๋๊ฐ ๋ ์ ๋ง์ด๋ค. ๋ค๋ง ์์ ๋จ๊ณ๋ก ์ง์ ํ๊ธฐ ์ ํด๊ฒฐํด์ผ ํ ๊ณผ์ ๋ ์๋ค. ์ kb ํฌ๊ธฐ์ ๊ฑฐ๋ํ ์ ์ ์๋ฅผ ์ฝ์ ํ๋ ํจ์จ์ ์ฌ์ ํ ์ค์ง์ ์ธ ์น๋ฃ ์์ค์ ๋๋ฌํ์ง ๋ชปํด, ์์ฒด ๋ด ์ ๋ฌ์ ์ํ ๋ฒกํฐ ์์คํ ์ ์ต์ ํ๊ฐ ์๊ตฌ๋๋ค. ๊ฒ๋ค๊ฐ ํ์ ์ ์ ์ ์๋ฆฌ์ ๋ฐ๋ผ ํธ์ง ํจ์จ์ ํธ์ฐจ๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ ํ์ ์ญ์ ์์ธ์ ์ฐพ์๋ด์ผ ํ๋ค. ์์ฒด ๋ด ํ์ ์ดํ ํจ๊ณผ(off-target effect)์ ๋ฐ๋ฅธ ์ฅ๊ธฐ ์์ ์ฑ์ ๊ฒ์ฆํ๋ ํ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๋ค๋ฐ๋ผ์ผ ์ง์ ํ ์น๋ฃ์ ๋ก ๊ฑฐ๋ญ๋ ์ ์์ ๊ฒ์ด๋ค.
๐ก La-twin-PE ๊ธฐ์ ์ ๊ธฐ์กด ์ฝ๋ฌผ ์น๋ฃ๊ฐ ์ฌ์ค์ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๋ ๋์น์ฑ ํฌ๊ท ์งํ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ง์ ํฌ์ ๋ ์ ์๋ค. ํนํ ์๋์์ถ์ฆ 3ํ์ด๋ ํํ ํด๋ณ๊ณผ ๊ฐ์ด ํน์ ์ผ๊ธฐ์์ด์ ๋น์ ์์ ๋ฐ๋ณต์ผ๋ก ์๊ธฐ๋ ์ผํต์ฐ ๋ฐ๋ณต ์งํ(Trinucleotide Repeat Disorders)์ ๊ฒฝ์ฐ, ๋ฐ๋ณต ์์ด ์์ฒด๋ฅผ ์๋ผ๋ด๋ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์น๋ฃ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํด์ง๋ค. ๊ตฌ์ฒด์ ์ผ๋ก๋ ํ์์ ์ค๊ธฐ์ธํฌ๋ฅผ ์ฑ์ทจํ ๋ค ์ฒด์ธ์์ La-twin-PE๋ก ๋ณ์ธ ์ ์ ์๋ฅผ ์ ์ํํ์ฌ ๋ค์ ์ด์ํ๋ ์ธํฌ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ ๋ฐฉ์์ด ์ ๋ ฅํ๋ค. ๋ํ, ์ ์๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ ๋ฌผ์ง์ ์๋ฐ๋ ธ ์ฐ๊ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(Adeno-Associated Virus, AAV)๋ ์ง์ง๋๋ ธ์ ์(Lipid Nanoparticle, LNP)์ ์ค์ด ํ์์ ์ค์ถ์ ๊ฒฝ๊ณ๋ก ๋ฐฐ๋ฌํ๋ ์์ฒด ๋ด(in vivo) ์น๋ฃ ์๋๋ฆฌ์ค๋ ํ์ค์ฑ์ ๋ํ๋ค. ์ด๋ ๋ค์ผ ๊ทผ์ดํ์ฑ์ฆ์ฒ๋ผ ์ ์ ์ ๋ณ์ด์ ํฌ๊ธฐ๊ฐ ์ปค ์น๋ฃ๊ฐ ์ด๋ ค์ ๋ ๋์น๋ณ์๋ ์ ์ฉํ ๋ํ๊ตฌ๊ฐ ๋ ๊ฒ์ด๋ค.
PNAS๐ค AI ์์ฝ์ค๋ฅด์ฝ-๋ง๋ฆฌ-ํฌ์ค๋ณ ์น๋ฃ๋ฅผ ์ํ ์ถ์ญ ๋ง๋จ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์์ ์ํฌ์ฒด์ ์ํธ์์ฉ ์ ์ด ํ๋ซํผ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ์ถ์ญ ์ ์ ์ฒด ์์ก์ฒด ํ๋ฝ ํ์๊ณผ CMT2A R&D์ ์ํฌ์ฒด-๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ ํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด ๋จ์ ์ /์ ์ ๋ถ์ ๋ถ์ ๋ฐ ๊ธฐ์กด ์์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ ๋๋ง๋ฅ์ค๊ธฐ์ธํฌ(iPSC) ์ ๋ ์ด๋ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ ๋ชจ๋ธ์ด๋ ๋ง์ฐ์ค ์์ฒด ๋ด(in vivo) ์ถ์ญ ๋ณ์ฑ ๋ชจ๋ธ์ด ์ง๋ ๊ทน์ฌํ ์๊ณต๊ฐ์ ํคํ ๋ก์ ๋ํฐ๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ํต์ ํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๊ฐ์ง๊ณ ์์์ต๋๋ค. ํนํ ๋ง์ด์ ๊ฒฝ ์๊ฒ ์ ๋ฐ์ํ๋ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ๋ก ์ธํด, MFN2 ๋์ฐ๋ณ์ด์ ๋ฐ๋ฅธ ์ํฌ์ฒด-๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ ์ด๋ง(MAM)์ ๋ฏธ์ธ ๊ณต๊ฐ์ ๊ธฐํ๊ตฌ์กฐ ๋ถ๊ดด์ ๊ทธ๋ก ์ธํ ์นผ์ ํ๋ญ์ค ์กฐ๋, ์ถ์ญ ๋ง๋จ์ผ๋ก์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์์ก ๊ณ ๊ฐ ๋ฑ์ ์จ์์ ์๊ด๊ด๊ณ๋ฅผ ๊ท๋ช ํ์ง ๋ชปํ์ต๋๋ค. ์ด์ ๊ฐ์ ๋ณ์น์ฑ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค์ ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ๋์ญํ ๋๋์ค์ผ์ดํ์ ๊ฒฐํ์ ์ ์ฝ ํ๋ณด๋ฌผ์ง์ ์ ํจ ๋ฐํ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ์ ์ฌ์ ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ์ง ๋ชปํ๊ฒ ๋ง๋ค์์ผ๋ฉฐ, ๊ฒฐ๊ตญ ์์ฒด ๋ด ์ ํจ ์์ฐฉ ๋ฐ ์ถ์ญ ์์กด ์๋ฐฉ ๋๋ ์ฌ์์ ์คํจํ๊ฒ ๋ง๋๋ ํต์ฌ R&D ์ ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ผ๋ก ์์ฉํด ์์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: AAV ๋งค๊ฐ MFN2 ์ ์ ์ ๊ธฐ๋ฅ ๋ณต์ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋ง์ด ์ถ์ญ ์ธํฌ ํด์๋ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ R&D ์ผํฐ์์๋ AAV-MFN2 ๋งค๊ฐ ์ถ์ญ ๊ธฐ๋ฅ ๋ณต์ ๊ณผ์ ์์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋ด์ธ๋ง ์ ํฉ ๋ฐ MAM์ ๋์ญํ์ ๋ณต์ ์์์ ์ ๋ฐ ๋ถ์ํ๊ธฐ ์ํด ๋จ์ผ ์ธํฌ ํด์๋์ ์ ์ฐ ๋ฉํฐ์ค๋ฏน์ค ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์์คํ ์ ๊ฐ๋ํ์์ต๋๋ค. ๋จ๋ฐฑ์ง-๋จ๋ฐฑ์ง ๊ฒฐํฉ ๊ณ๋ฉด์์์ ์์ ์๋์ง ๋ณํ๋์ 3์ฐจ์ ๋ถ์ ๋์ญํ ๋ชจ๋ธ๋ก ์ถ์ ํ์ฌ ๋ถ์ ๊ฐ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์ค์์ ์ ๋ฐ ์์ธกํ์์ผ๋ฉฐ, ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์์ ๊ธฐ๋ฐํ ๋ฆฌ๊ฐ๋-์์ฉ์ฒด ํด๋ฆฌ ์๋ ์์๋ฅผ ์ ์ ๊ณ์ฐํ์์ต๋๋ค. ๋ถ์ ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ๋ ๋ค์ฐจ์ ์ํ์ฑ ๊ธฐ์ ์ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์์ ์๊ฑฐํ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ๊ธฐ๋ฐ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๊ธฐ๋ฒ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ์ ๋ฐ๋๋ฅผ ๊ธฐ๋กํ์ต๋๋ค. ์ด ์ํคํ ์ฒ๋ ์ ์ ์ ํ๋ณต ํ ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ ธ๋ ๋์ ๋ณํ ๊ณก์ ์ ์๋ฒฝํ๊ฒ ๋งคํํ์ฌ ์ถ์ญ ์ ๊ฒฝ๋ง ์ธํฌ ๊ณจ๊ฒฉ ์ฌ๊ฑด์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ต์ข ์ค์ฆํ๋ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์ต๋๋ค. ์ํฌ์ฒด-๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ ์ด๋ง ๊ตฌ์กฐ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ์์ง๋ ์์ ์ฅ ์ ์ ์ฒด, ์ ์ฌ์ฒด, ๋์ฌ์ฒด ๋ฑ ๋ค์ฐจ์ ๋ฉํฐ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋น ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ์ ๊ฐ๊ฐ์ธ์ ๋ณ๋ฆฌ์ ์ํ๊ณผ ์ ์ ๊ฐ๊ณ๋ณ ๊ณ ์ ํ ๋ถ์ ํํํ์ ์ถ์ถํ์ฌ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification) ๋ชจ๋ธ์ ๊ณต๊ณ ํ ์๋ฆฝํ์์ต๋๋ค. ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ตํฉ ๋์ญํ์ ๋ถ๊ท ํ์ ํด๊ฒฐํ๊ธฐ ์ํด MAM ์ ํฉ๋ถ ์นผ์ ์ ์ ์ฑ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ฒฐํฉ ์๋ ์์ ๋ฐ ๋ฐํ ์์ค์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ๋ก ๋ฏธ์ธ ์กฐ์ ํ๋ ์ ํด๋จํ(Up-clamping)๊ณผ ๋ค์ดํด๋จํ(Down-clamping) ์ ์ฐ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์์คํ ์ ๊ฐ๋ํ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ธํฌ ๋ด๋ถ์ ๊ทน์ฌํ ์ฐํ์ ์คํธ๋ ์ค ๋ฐ ๊ณ ์นผ์ ๋ถํ ์ํ ๋ฑ ๋น์ ์์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ์๊ทน ํ์์๋ ์ธํฌ๊ฐ ์ค์ค๋ก ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ํ๋ณตํ๊ณ ๋ง์ด์ ๊ฒฝ ๋์ฌ ์ ๋(flux)์ ์ ์ฐํ๊ฒ ์ ์งํ ์ ์๋ ๊ฒฌ๊ณ ํ ๋ถ์๋ฌผ๋ฆฌํ์ ์ ์ด ๋ฐฑ๋ณธ์ ํ๋ฆฝํ์ฌ ์น๋ฃ ํจ๊ณผ์ ์ ์๋ฏธํ ์ง์ ํฅ์์ ๋ฌ์ฑํ์ต๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ๊ฒฝ๋ณ์ฑ ์น๋ฃ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ตํฉ ์๋ฌผํ ์ํคํ ์ฒ๋ CMT2A ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ํ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ๊ณผ๊ฑฐ์ ์ ์ ยท์ฌํ์ ๋์ฆ ์์ ๋์์ธ์์ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ ์์ธก ๊ฐ๋ฅํ๊ณ ์กฐ์จ ๊ฐ๋ฅํ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํฉ๋๋ค. ๊ธ๋ก๋ฒ ๋น ํ๋ง(Voyager Therapeutics ๋ฑ) ๋ฐ ๋ฐ์ด์คํ ๊ณผ์ ๊ณต๋ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ฐ๋ฐ ๋จ๊ณ์์, ์ธํฌ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐ์ด์ค๋ฆฌ์กํฐ ์ค์ผ์ผ์ ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ๋ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ์ ํด์๋ฅผ ์์ฑํฉ๋๋ค. ์ด๋ ๋ฏธ๊ตญ FDA ๋ฑ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๋์งํธ ๊ท๊ฒฉ์ ์๋ฒฝํ๊ฒ ์ถฉ์กฑํ๋ฉฐ, ์ ์ฐ ๊ฒ์ฆ ๋ชจ๋ธ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์์์ํ๊ณํ(IND) ์น์ธ ๋ฐ cGMP ์์ฐ ๊ณต์ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ ๋ง์คํฐ ๋์งํธ ์์ฐ์ผ๋ก ํ๊ณ ํ ๋ฆฌ๋์ญ์ ๋ฐํํ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ MFN2 ๋ณต๊ตฌ ๋ฐ MAM ์ ํฉ ๊ตฌ์กฐ ์ ์ํ ์ฑ๊ณผ๋ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ ์ ์ฑ ํฌ๊ท ๋ง์ด์ ๊ฒฝ ์งํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํฌ๊ท์์ฝํ ์์ ์์ฝํ ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์-์ํฌ์ฒด ์ ์ด๋ง ๋ถ์์ ํ ์๋๋ก ์ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ ๊ธฐ๋ฐ ๋ถ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ์ ์ง์ ๋ง๋น ๋ฐ ์ด๋์ ๊ฒฝ ๋ณ์ฑ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ํ์ ์์ฒด ๊ธฐ๋ฅ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋จ์ผ ์ธํฌ ๋ฐ ๊ณต๊ฐ ์ ์ฌ์ฒด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค NCBI์ UniProt ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ๋ฐํ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ํ์ AAV ๋ฒกํฐ์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ CMT2A ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ MFN2์ ๊ตฌ์กฐ์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ ํจ ์ ์ ์ ๋ฐํ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝBRCA ๋์ฐ๋ณ์ด ์ ํ์์ ์ค์๊ฐ ๋ณต๊ตฌ ๊ธฐ๋ฅ๊ณผ ๋ด์ฑ ๋ณํ ์ถ์ ํ๋ ๋งคํ ๊ธฐ์
๋ฐฐ๊ฒฝ: BRCA1/2 ๋์ฐ๋ณ์ด ๋ถ์ ํ์ค์ ๋จ์ ์ ํ๊ณ์ ๋์์ ๋ฐ ์ ๋ฐฉ์ R&D์ ๋์ ์๊ณ์ด ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด ๋จ์ ์ ์ด๊ณ ์ ์ ์ธ DNA ๋ถ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ ์ ์ฒด ์์ ๋ณต๊ตฌ ์์คํ ์ ์น๋ช ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋์ธ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ํด๋ก ์ด์ง์ฑ ๋ฐ ์ข ๊ฐ ์งํ์ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ์ง ๋ชปํ๋ค. ํนํ ํ์ ์ฒด๋ด์์ ํญ์ ์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ ์ดํ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๋ ์๋์ฌ์กฐํฉ ๋ณต๊ตฌ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ณต์์ด๋ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค ๊ฐ์ ์ ๋์ ์ธ ์ ํธ ์ ๋ฌ ๋ณํ๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ํ๊ฒฝ์์ ์ถ์ ๋ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํด, ํ์ ์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ ์ ์ต์ ์ ์๋ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ์ง ๋ชปํ๊ณ ์ ์ธํฌ์ ์์ฐฉ ๋ฐ ์ ์ด๋ฅผ ํ์ฉํ๋ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ถ๋ชํ๋ค. ์ด๋ ๋จ์ํ ๊ฒ๋ ์ผ๊ธฐ์์ด์ ๋ณ์ด๋ฅผ ์ ์ ์ผ๋ก ๊ฒ์ถํ๋ ์์ค์ ๊ทธ์ณ ์์๊ฐ๊ฐ ๋ณํํ๋ ์๋์ฌ์กฐํฉ๊ฒฐํ(HRD) ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ ์๊ณต๊ฐ์ ๋ณ๋์ฑ์ ํ์ ํ์ง ๋ชปํ๊ณ , ์ ์ฝ R&D ํ์ดํ๋ผ์ธ์์ ํ์์ ์ค์ ์์ ํํํ๊ณผ์ ๋ถ์ผ์น๋ฅผ ์ด๋ํ๋ ์ ์ ์ ๋ณด์ ๋ณ๋ชฉ ํ์์ ์ผ๊ธฐํ์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ์๋์ฌ์กฐํฉ๊ฒฐํ(HRD) ์ ์ฐ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋ ๋ค์ฐจ์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ R&D ์ํคํ ์ฒ๋ ์ง๋ 30๋ ๊ฐ ์ถ์ ๋ ๋๊ท๋ชจ ๋ฉํฐ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋์์ ์๋์ฌ์กฐํฉ๊ฒฐํ ์งํ๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ถ์ ํ๊ณ ๋ถ์ ๋ํน ๋ฐ ์ํธ์์ฉ์ ์ด์ญํ์ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์กฐ์จํ๋ค. DNA ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ๋ถ์ ๊ฒฐํฉ ํจํด์ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์๋ ์์๋ฅผ ์ด์ฉํด ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ํ๊ฒฝ์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ์ฌ ์ด์ง์ ์ธํฌ๊ตฐ ๋ด์์์ ์๋์ฌ์กฐํฉ ๋ณต๊ตฌ์จ ๋ณํ๋ฅผ ์ ๋ํํ๋ค. ํนํ ์์ดํ ์ํ์ฑ ํ๋ซํผ ๊ฐ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ํ์ ์ผ๋ก ์์ ํ ์์ํ๋ ๋ณด์ ๊ณ์ ๋ชจ๋ธ์ ๋์ ํ์ฌ ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ์์ด ์ ๋ ฌ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ณ๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ์ ๋ฐ๋๋ฅผ ๋ฌ์ฑํ๋ค. ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ์์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ๊ท๋ช ํ์ฌ BRCA ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ณตํฉ์ฒด ํ์ฑ์ ์ํ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ๊ฒ์ฆํ๊ณ , ์ธํฌ ์์ฅ ์ต์ ์ ํธ์ ์ค์ง์ ์ ์ฌ ํ์ฑ์ ์ ์ฆํ์๋ค. ์๋์ฌ์กฐํฉ ๋ณต๊ตฌ ๊ฒฝ๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ๊ฒ๋ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ฉํฐ์ค๋ฏน์ค ํตํฉ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ํ์ฉํ์ฌ BRCA ์ ๋ ์ ์ ์ฒด ๊ธฐ๋ฅ ์์ค ์ํ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ์ ๊ตฐ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification)ํ๋ ์ ์ฐ ๋ชจ๋ธ์ ์์ฑํ๋ค. ์์ธํฌ ๋ด ๋ณต๊ตฌ ๊ฒฝ๋ก์ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ์ธ์์ ์ผ๋ก ์์จ ํด๋จํํจ์ผ๋ก์จ ๊ฐ์ญ์ ๊ฒ๋ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ์ ๋ํ๊ฑฐ๋, ์ญ์ผ๋ก ์น๋ช ์ ์์์ ์ถ์ ํ์ฌ ํฉ์ฑ์น์ฌ๋ฅผ ์ ๋ฐํ๋ ์ ๋ ๊ธฐ์ ์ ์๋ฆฝํ๋ค. ์์ ๋ณต๊ตฌ ํจ์๋ค์ ๋์ญํ์ ํ๋ผ๋ฏธํฐ ๋ณํ๋ฅผ ์กฐ์จํ๋ ๊ณผ์ ์์ ํ์ ๋ถ์๋ค์ ์์ฉ์ ์ ํด๋จํ ๋ฐ ๋ค์ดํด๋จํํ์ฌ ์์ธํฌ์ ๋น์ ์์ ์ ์์ฑ ์คํธ๋ ์ค ๋ฐ์์ ์ต์ ํ๊ณ ์์จ์ ์ํฌํ ์์ค ๊ฒฝ๋ก๋ก ์ง์ ํ๋๋ก ์ ๋ํ๋ ์ ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ํ๋ณดํ์ฌ ์์ ์์ธก ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ ํ๋ํ๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ข ์ ์ ์ ์ฒดํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ์ข ์ ์ ์ ํ ์ฐ๊ตฌ ๋ฐ ์ง๋จ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ์ธ ์ฌํ ๋์ฆ ์น๋ฃ ์ฒด๊ณ์์ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๋ชจ๋ธ ๊ธฐ๋ฐ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์๋ฐฉ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๋ค. ์ด๋ ์์คํธ๋ผ์ ๋ค์นด(AstraZeneca)์ ์ฌ๋ผํ๋ฆฝ(Olaparib, Lynparza) ๋ฐ GSK์ ๋๋ผํ๋ฆฝ(Niraparib) ๋ฑ 30์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ์ PARP ์ ํด์ ์์ฅ ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ฅ๊ณผ ์ง๊ฒฐ๋๋ค. ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์ฐ๋ํ์ฌ cGMP ์์ฐ ๋จ๊ณ์ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ์ ํด์๋ฅผ ํ๋ฆฝํ๋ค. ์ต์ข ์ ์ผ๋ก๋ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ท๊ฒฉ์ ์์ ์ถฉ์กฑํ์ฌ ๋ฏธ๊ตญ FDA์ ์์์ํ๊ณํ(IND) ์น์ธ ๋ฐ ํ๋ชฉ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถํ๊ณ ์ ์ ํ์ ์ ์ ๋ฐ ์ง๋จ์ ํ์ค ๊ธฐ์ ์์ฐ์ผ๋ก ์๋ฆฌ๋งค๊นํ ๊ฒ์ด๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ BRCA ์๋์ฌ์กฐํฉ๊ฒฐํ ๋ถ์ ๊ธฐ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ ์ต์ ์ ์ ์ฒดํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์ ์ ์ฒด ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ ๋ณต๊ตฌ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ์ข ์ ์ธํฌ ๋ด์ฑ ํ๋์ ๋ฐ๋ฅธ ์ง๋จ ์ง์ฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ๋ณ ํ์์ ํฉ์ฑ์น์ฌ ์น๋ฃ ๋ฐ์์ฑ ์ ์ง๋ฅผ ์ํ ์ ์ ์ฒด ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ํ์์ ๋ค์ค ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค BRCA Exchange ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ ์ ์ ๋ณ์ด ๋ถ๋ฅ์ ๊ฐ์ ๊ตฌ์ฒด์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ PARP ์ ํด์ ํ์ ์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ๊ธฐ๋ฐ ๋์์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ์๋์ฌ์กฐํฉ ํ์ฑ ๋ณด์ ๊ณ์ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ ํจ ๋ถ์ ์์ฉ์ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
The CRISPR journal๐ค AI ์์ฝ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ๊ฐ์ ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ผ๋ก ๋๊ฐ๊ณจ ์กฐ๊ธฐ ์ ํฉ์ฆ ์์ธ ๋ณ์ด ์ ๋ฐ ๊ต์
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ธฐ์กด DNA ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ ๊ธฐ๋ฐ ๊ต์ ์ ์์์ ํ๊ณ์ ๋๊ฐ๊ณจ ์กฐ๊ธฐ ์ ํฉ์ฆ R&D์ ํน์ ์ ์ ๋คํ์ฑ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ CRISPR-Cas9์ ์์ํ ๋จ์ ์ ์ด๊ณ ์ ์ ์ธ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๋ชจ๋ธ์ DNA ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ(DSB)์ผ๋ก ์ธํ ์ ์ ์ฒด ์์ด ์์ค, ์ผ์์ฒด ๋๊ท๋ชจ ์ ์ข, ์จํ๊น/์คํํ๊น ์ธ๋ธ(indel) ๋ ธ์ด์ฆ ๋ฐ p53 ์ ๋ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ ํผ๋๋ฐฑ ๋ฑ์ ์น๋ช ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ์ง ๋ชปํ๋ค. ํนํ ๋๊ฐ๊ณจ ์กฐ๊ธฐ ์ ํฉ์ฆ(Craniosynostosis)์ ์ฝ 60์ฌ ๊ฐ ์ด์์ ์ ์ ์(๋ํ์ ์ผ๋ก FGFR1, FGFR2, FGFR3, TWIST1, TCF12, EFNB1 ๋ฑ)๊ฐ ๋ณต์กํ๊ฒ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ํ์ฑํ๋ฉฐ, ํ์๊ธฐ ๊ณจ๋ง ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด์์ ๋น์ ์์ ์ธ ๊ธฐ๋ฅ ํ๋ ๋์ฐ๋ณ์ด(Gain-of-Function)์ ์ํด ์ ๋ฐ๋๋ ๋ค์์ ํน์ฑ์ ์ง๋๋ค. ๊ธฐ์กด ๋ชจ๋ธ์ ์ด๋ฌํ ๋ฐ๋ฌ ๋จ๊ณ์ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ์ ํธ ๋ณํ๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ์ผ๋ก ์์ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํด ์์ฒด ๋ด ์ ํจ ์์ฐฉ ๋ฐ ์๋ฐฉ ์ ํจ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ๋ฐ ์ฒ ์ ํ ์คํจํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ์ฅ๊ธฐ์ ์ธ ํฌ๊ท ๊ณจ๊ฒฉ๊ณ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ๋จ๊ณ์์ ์๊ณ ํ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ๊ณผ R&D ๋ณ๋ชฉ์ผ๋ก ์์ฉํด์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ๋จธ์ ๋ฌ๋ ๊ธฐ๋ฐ pegRNA ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ฐ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๋ํน ์์ ์๋์ง ์์ธก์ ํตํ ํ๋ฅ ๊ฒฝ๋ก ๊ต์ ๋ณธ ์ํคํ ์ฒ์์๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ๊ต์ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ์ธ ํ๋ผ์ ์๋ํ (Prime Editing) ์์คํ ์ ์ ๋ฐ ๋ฅ๋ฌ๋ ์ค๊ณ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ(์: PRIDICT2 ๋ฐ PrimeDesign, DOI: 10.1038/s41587-020-0610-z)์ ๊ฐ๋ํ์ฌ pegRNA ๊ตฌ์กฐ ๋ฐ ํ์ ์ข์์ ์ ๊ทผ์ฑ์ ๋ถ์ํ๋ ๋ค์ฐจ์ ํ ์๋ฅผ ์๋ฒฝํ๊ฒ ๋๊ธฐํํ๋ค. ํ๋ผ์ ์๋ํฐ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ณตํฉ์ฒด์ ๊ตญ์ ๋ฐ์ธ๋ฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ ์ ์ฐ ์ค๊ณํจ์ผ๋ก์จ, ์์ฒด ์ธ ์ธํฌ ๋ฐฐ์ ์ ๋ฐ์ํ๋ ์ํ์ง ์๋ ์ธํฌ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ํ์ ์ผ๋ก ์ ๊ฑฐํ๋ค. ์ด ํ๋ซํผ์ ๊ธฐ์ฑ ์ ์ ์ ๊ฐ์์ ์คํํ๊น ๋ฐ์์จ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ์ด์ ๋ฐ ํ์ ๊ต์ ์ ์ค์ฆํ์ผ๋ฉฐ, FGFR2 ์ ์ ์์ ๋ฐ๋ฌ ์ด์ ์ ๋ ๋์ฐ๋ณ์ด(S252W ๋ฑ)๋ฅผ ์ ์ ์ผ์ํ(WT) ์์ด๋ก ์๋ฒฝํ ๋ณต๊ตฌํ๋ค. ์ด์ ๋ฐ๋ผ FGFR ํ๋ฅ์ ์ ์ฌ์ฒด ์กฐ์ ๋คํธ์ํฌ(RAS-ERK/MAPK ๋ฐ PI3K-AKT ๊ฒฝ๋ก)์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ด ์ ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ์ผ๋ก ๋ณต๊ท๋์ด ๊ณจํ์ฑ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ ๋ฉด ์ค์ฆํด๋๋ค. FGFR ์ ํธ์ ๋ฌ ๊ฒฝ๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ๊ณจํ์ฑ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ณธ ๋ชจ๋ธ์ ๋๊ท๋ชจ ๋ค์ค ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํ์ ๊ฐ๊ฐ์ธ์ ์ ์ ์ ๋ถ์ ํํํ ๋ฐ ๊ฐ๊ณ๋ณ ๋์ฐ๋ณ์ด ํจํด๊ณผ ํตํฉํ์ฌ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification)๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌํํ๋ค. FGFR2 ์ ํธ ์ ๋ฌ ๊ฐ๋์ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ์์น ํด์์ ์ผ๋ก ๋ชจ๋ธ๋งํ์ฌ, ํน์ ์ ์ฌ ํ์ฑํ ์์๋ฅผ ์ธ์์ ์ผ๋ก ์ ํด๋จํ ํน์ ๋ค์ดํด๋จํํจ์ผ๋ก์จ ๊ณผ๋ํ๊ฒ ํ์ฑํ๋ ๋ผ ๋ฐ๋ฌ ์ ํธ๋ฅผ ๋ฆฌ์ ํ๋ค. ์ด๋ก์จ ๋ณ์น์ ์ธ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์คํธ๋ ์ค ์ ๋์ ๊ณจํ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ์์์๋ ์ธํฌ ์์จ์ ๊ณจํ์ฑ ํญ์์ฑ์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์กฐ์จํ ์ ์๋ ๊ธฐํ์ ๋ง๋ จํ๋ค. ์ด๋ ๋จ์ผ ๋ถ์ ํ์ ํธ์ง์ ๋์ด์์ ๋ฐ๋ฌ ์ฃผ๊ธฐ ์ ๋ฐ์ ๊ฑธ์น ํญ์์ฑ ๋์ญํ(Homeostatic Dynamics)์ ์ ์ฐํ์ ์ผ๋ก ์กฐ์จํ๊ณ ์ ๋ํ๋ ํ์ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ๋ฐฑ๋ณธ์ ์ ๊ณตํ๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ์ฒด ๊ต์ ์ํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ฑ๊ณผ๋ ์ ์ ์ฒด ์ํ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ธ ์ฌํ ๋์ฆ ์น๋ฃ ์ฒด๊ณ์์ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋์งํธ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ์ฌ์ ๋ฆฝํ๋ค. Prime Medicine ๋ฑ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์คํ ์ ํ๋ผ์ ์๋ํ ์์ ํ์ดํ๋ผ์ธ(์: PM359 ์์ 1/2์ ๊ฐ๋ ๋ฑ) ํ์ฅ ํ๋ฆ์ ๋ง์ถฐ, ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋(HTS) ๋จ๊ณ์์ ๋ฐ์ํ๋ ๋ฏธ์ธ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ ์ ์ฒด ์ํคํ ์ฒ์ ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์์ ํ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐํ์ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ท๊ฒฉ์ ์์ ์ถฉ์กฑํ๋ฉฐ, ์์์ ์์ ์ฑ ํ๋กํ์ผ ์์ธก์ ํตํด ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด(FDA, EMA ๋ฑ)์ ์์์ํ๊ณํ์(IND) ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถํ๊ณ cGMP ๊ฐ๋ ์์ฐ ์ธํ๊ฐ์จ์ ์๋์ ์ผ๋ก ์ํฅํ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ ๋ฐ ์ ๋ ๊ต์ ์ฑ๊ณผ๋ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ ์ฒ์ฑ ๊ณจ๊ฒฉ๊ณ ๋ฐ๋ฌ ์ ์ ํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํฌ๊ท์งํ ์์ ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์ฌ์ ์ํ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ FGFR ๋ฆฌ์ ํฐ ๊ฒฐํฉ ๋ถํด ์๋๋ก ์ ํ๋ผ์ ์๋ํ pegRNA ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ค๊ณ ์ค์บ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ์ ์๊ธฐ ๋๊ฐ๊ณจ ์กฐ๊ธฐ ํ์ ๋ฐ ๋์ ์์น ๋ฑ ๊ตฌ์ฒด์ ์์ ๋ฌธ์ ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ํ์์ ๋ ๋ฐ๋ฌ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ClinVar ๋ฐ gnomAD ๋ฑ์ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋ณ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ๋จ๊ณ์์์ ์์์ฑ ์ดํ์ ํฉ์ฒด ๋คํ์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ FGFR ๋จ๋ฐฑ์ง ํ์ฑ ์ค์ฌ์ ์ ํจ ์๋ํฐ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋๊ฐ๊ณจ ์กฐ๊ธฐ ์ ํฉ์ฆ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ์์น ์๋ ์ธ๋ธ ๋ฐ์๋ฅ ๊ณผ ๊ต์ ํจ์จ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ ์ ์ ๊ต์ ํ๋กํ์ผ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ์ ํ์ ASO ์น๋ฃ๋ก ์์ ํฌ๊ท ๋์ ์ฆ ๊ทน๋ณตโฆ์์ ์ฒซ ๋ ๋ฆฝ ๋ณดํ ์ฑ๊ณต
๋ฐฐ๊ฒฝ ์์์ ๋ ๋ฐ๋ฌ ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ๋ ํฌ๊ท ๋์ ์ฆ์ ํ์์ ๊ฐ์กฑ์ ์ถ์ ์ก๋๋ฆฌ์งธ ํ๋๋ ๋์น์ฑ ์งํ์ด๋ค. ํนํ ์๋ ์ฑ๋ ๋์ฐ๋ณ์ด ์ ์ ์(Sodium Channel Subunit Alpha 2, SCN2A)์ ๊ธฐ๋ฅ ํ๋ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ก ์๊ธฐ๋ ๋ฐ๋ฌ ๋ฐ ๊ฐ์ง์ฑ ๋๋ณ์ฆ(Developmental and Epileptic Encephalopathy, DEE)์ ์น๋ฃ๊ฐ ๊ทนํ ๊น๋ค๋กญ๊ธฐ๋ก ์ ๋ช ํ๋ค. ์ ๊ฒฝ์ธํฌ์ ์ ๊ธฐ์ ์ ํธ ์ ๋ฌ์ ๋ด๋นํ๋ ์๋ ์ด์จ ํต๋ก๊ฐ ๊ณผ๋ํ๊ฒ ์ด๋ฆฌ๋ฉด์ ๋์ ๋์์๋ ๊ณผํฅ๋ถ์ ์ ๋ฐํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ๋๋ค์ ํ์๋ ์์ ์๊ธฐ๋ถํฐ ์์๋ก ๋ฐ์ํ๋ ์ฌ๊ฐํ ๋ฐ์์ ์๋ฌ๋ฆฌ๋ฉฐ ์ธ์ง ๊ธฐ๋ฅ ์ ํ์ ์ด๋ ์ฅ์ ๋ฅผ ๊ฒช๋๋ค. ๊ธฐ์กด ํญ๋์ ์ฆ์ ๋ ๋ ์ ๋ฐ์ ํ์ฑ์ ๋ฌด์ฐจ๋ณ์ ์ผ๋ก ๋ฎ์ถ๋ ๋ฐฉ์์ด์ด์ ์น๋ฃ ํจ๊ณผ๊ฐ ๋จ์ด์ง๊ณ ์ธ์ง ๋ฐ๋ฌ ์ ํ ๊ฐ์ ์ฌ๊ฐํ ๋ถ์์ฉ์ ๋๋ฐํ๊ณค ํ๋ค. ๋์ฐ๋ณ์ด๊ฐ ๋ฐ์ํ ํ์ ์ ์ ์๋ง์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ์ดํ๋ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ๋ฒ์ด ๊ฐ์ ํ ์๊ตฌ๋๋ ์์ ์ด์๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ๋ฏธ๊ตญ ์บ๋ฆฌํฌ๋์ ๋ํ๊ต ์๋์์ด๊ณ (University of California San Diego, UCSD)์ ๋๋ ์๋ ๊ฒ๋ ์ํ ์ฐ๊ตฌ์(Rady Children's Institute for Genomic Medicine, RCIGM) ๊ณต๋ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๋์ฐ๋ณ์ด ์ ์ ์ ๋ณต์ฌ๋ณธ ํ๋๋ง์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ฐจ๋จํ๋ ์น๋ฃ๋ฒ์ ์ ๋ณด์๋ค. ํ์์ ๊ฐ๋ณ ์ ์ ๋ณ์ด๋ฅผ ์ ๋ฐ ๋ถ์ํ ๋ค, ์ ์ ์ ์ ์๋ ๋ณด์กดํ๊ณ ๋์ฐ๋ณ์ด ์ ์ ์๋ง์ ํ์ ํ๋ ์ํฐ์ผ์ค ์ฌ๋ฆฌ๊ณ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋(Antisense Oligonucleotide, ASO)๋ฅผ ๋ง์ถคํ์ผ๋ก ์ค๊ณํ ๊ฒ์ด๋ค. ์ด ASO๋ ๋์ฐ๋ณ์ด ๋ฉ์ ์ ๋ฆฌ๋ณดํต์ฐ(mRNA)์ ๊ฒฐํฉํด ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฒ์ญ์ ์ฐจ๋จํ๋ฉฐ ๊ณผ๋ํ ์๋ ์ด์จ ์ ์ ์ ์ต์ ํ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์๋ํ๋ค. ๊ตญ์ ํ์ ์ง '๋ค์ด์ฒ ๋ฉ๋์ (Nature Medicine)'์ ๊ฒ์ฌ๋ ์์ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด, ๊ฐ๊ฐ 9์ธ์ 14์ธ์ธ ํ์ 2๋ช ์ ๋์์ผ๋ก 2๋ ๊ฐ ์น๋ฃ๋ฅผ ์งํํ๋ค. ์น๋ฃ ๊ฒฐ๊ณผ ํ์๋ค์ ๋ฐ์ ํ์๊ฐ ๋์ ๋๊ฒ ์ค์ด๋๋ ๊ณ ๋ฌด์ ์ธ ํ์์ด ๊ด์ฐฐ๋๋ค. ํนํ ํ ์ฒด์ด์ ์์กดํด ์ค๋ 14์ธ ํ์ ์ฝ๋๋ ์น๋ฃ 2๋ ์ฐจ์ ์ ์ด๋ค๋ฉด์ ๋ณด์กฐ ์ฅ์น ์์ด ์ค์ค๋ก ๊ฑท๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํด ์ฃผ์๋ฅผ ๋๋ผ๊ฒ ํ๋ค. ์๋ ์ฑ๋์ ์ ์ํ๊ฐ ์ ๊ฒฝ ํ๋ก๋ฅผ ์ฌ๊ตฌ์ฑํ์ฌ ๋๋ ์ด๋ ํผ์ง์ ์ ํธ ์ ๋ฌ๋ ฅ์ ํ๋ณต์์ผฐ๋ค๋ ๋ถ์์ด ๋ค๋ฐ๋ฅธ๋ค. ๊ธฐ์กด์ ๋์ฆ์ ์ฝ๋ฌผ ์น๋ฃ๋ก๋ ๋๋ฌํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ ๋ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์ ์ ์ ์์ค์ ํ๋ณต์ ์ฆ๋ช ํด ๋ธ ์ ์ด๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋จ ๋ ๋ช ์ ํ์๋ง์ ๋์์ผ๋ก ํ ์์ ๊ฒฐ๊ณผ์์๋ ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ๊ฐ ํฌ๊ท ๋๋ณ์ฆ์ ๊ทผ๋ณธ ๋์์ด ๋ ์ ์์์ ์ ์ฆํ๋ค. ๊ฐ๋ณ ํ์์ ๊ณ ์ ํ ๋์ฐ๋ณ์ด ์์ด์ ํ๊น์ผ๋ก ์ผ๋ ์ ๋ฐ ์ํ์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ํ์ค๋ก ๋ฐ๊พธ์ด ๋์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ๋ค๋ง ์์ฉํ์ ์ด๋ฅด๊ธฐ๊น์ง ํด๊ฒฐํด์ผ ํ ๊ณผ์ ๋ ์ฌ์ ํ ์ฐ์ ํด ์๋ค. ํ์ ๊ฐ์ธ์ ์ ์ ๋ณ์ด์ ์ต์ ํ๋ ASO๋ฅผ ๋งค๋ฒ ์๋กญ๊ฒ ์ค๊ณํ๊ณ ์์ฐํ๋ ๊ณผ์ ์๋ ๋ง๋ํ ์๊ฐ๊ณผ ๋น์ฉ์ด ์์๋๋ค. ๊ฐ ์น๋ฃ์ ์ ์์ ์ฑ๊ณผ ํจ๋ฅ์ ์ ์ฆํ๊ธฐ ์ํ ํ๊ฐ ์ ์ฐจ๋ฅผ ๊ฐ์ํํ ์ ์๋ ์๋ก์ด ๊ท์ ํ๋ ์์ํฌ์ ์ ๋น๋ ์๊ธํ๋ค. ์ด ๊ฐ์ ์ฅ๋ฒฝ์๋ ๋ถ๊ตฌํ๊ณ ์ด๋ฒ ์ฑ๊ณผ๋ ์ ์ ์ ์ต์ ๊ธฐ์ ์ด ๋จ์ํ ์๋ช ์ฐ์ฅ์ ๋์ด ํ์์ ์ ์ฒด ๊ธฐ๋ฅ์ ์ค์ง์ ์ผ๋ก ์ฌ๊ฑดํ ์ ์์์ ๋ณด์ฌ์ค ์ด์ ํ๋ก ํ๊ฐ๋ฐ๋๋ค. ๋์๊ฐ ์ ์ฌํ ์ ์ ์ ๊ธฐ์ ์ ๊ณต์ ํ๋ ๋ค๋ฅธ ์ ๊ฒฝ๊ณ ๋์น ์งํ์ผ๋ก์ ํ์ฅ ๊ฐ๋ฅ์ฑ๋ ํ์ง ์ด์ด์ ํ๋ค. ์ด๊ธฐ ์ค๊ณ ๋จ๊ณ๋ฅผ ๋จ์ถํ๊ณ ์ ํจ์ฑ์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๊ฒ์ฆํ๋ ์์คํ ์ ๊ตฌ์ถํ๋ค๋ฉด ํฌ๊ท ์งํ ์ ๋ฐ ์๋ฃ์ ๋์คํ๋ ๋จผ ๋ฏธ๋์ ์ผ๋ง์ ์๋ ๊ฒ์ด๋ค.
๐ก ๋ง์ถคํ ASO ์น๋ฃ์ ์ฑ๊ณต์ ์ ์ ์ ๊ฒฐํจ์ ๋จ์ํ '์น๋ฃ'ํ๋ ์์ค์ ๋์ด ํ์๊ฐ ์ฌํ ๊ตฌ์ฑ์์ผ๋ก์ ์๋ฆฝํ ์ ์๋๋ก ๋๋ ์ค์ง์ ์ฌํ์ ์ด๋์ด ๋๋ค. ํนํ ๋์ ์ฆ ๋ฐ์์ผ๋ก ์์๋ ์ด๋ ์์ญ์ด ์ ์ ์ ์ต์ ์น๋ฃ๋ฒ์ผ๋ก์จ ์ค์ค๋ก ์ ์ํํ ์ ์์์ ํ์ธํ ๋๋ชฉ์ ์์ ํ์ฅ์ ์๋ก์ด ์ด์ ํ๋ฅผ ์ ์ํ๋ค. ๋ณ์๊ณผ ์ฐ๊ตฌ์๊ฐ ํ๋ ฅํด ํ์ 1๋ช ์ ์ํ ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ์ฆ๊ฐ์ ์ผ๋ก ๊ฐ๋ฐํ๊ณ ํฌ์ฌํ๋ '๋ฒค์น ํฌ ๋ฒ ๋์ฌ์ด๋(Bench-to-Bedside)' ๋ชจ๋ธ์ด ์์ ์ ๊ฒฝ๊ณ ์งํ์์๋ ์จ์ ํ ๊ธฐ๋ฅํ ์ ์์์ ๋ณด์ฌ์ฃผ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ ์ฝ ์ฐ์ ์ธก๋ฉด์์๋ ์์ ํ์๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ํ ์ด์ ๋ฐ ์ํ ์ ์ ์ ์ ์ํ ํ๊ฐ ๋ฐ ๊ณต๊ธ๋ง ๊ตฌ์ถ์ด ์์ฅ์ ์๋ก์ด ํจ๋ฌ๋ค์์ผ๋ก ์๋ฆฌ ์ก์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ํฌ๋ค. ์ด๋ ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก ๋ฐ๋ฌ ์ง์ฐ์ ๊ฒช๋ ์๋ง์ ์ ์ ์ฑ ์์ ํ์๋ค์๊ฒ ๋ ๋ฆฝ์ ๋ณดํ๊ณผ ์ธ์ง ํ๋ณต์ด๋ผ๋ ์ค์ง์ ํํ์ ์ ์ฌํ๋ ๊ณ๊ธฐ๊ฐ ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋๋ค.
- Nature nanotechnology๐ค AI ์์ฝ
์ง์ง๋๋ ธ์ ์๋ก ์ ๋ฌํ๋ ํ๋ผ์ ํธ์ง ์ผ์ฑ๋ถ ์นด๊ณ ์ ๊ฐ์ธํฌ ์ ์ ์ฒด ๊ต์ ํจ์จ ๊ทน๋ํ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ธฐ์กด ๋น๋ฐ์ด๋ฌ์ค LNP ์ ๋ฌ ์ฒด๊ณ์ ์ผ์ฑ๋ถ ์นด๊ณ ํ์ฌ ๋ณ๋ชฉ๊ณผ ์ ์ ์ฑ ๋์ฌ ์งํ R&D์ ์์ฒด ๋ด ๊ต์ ํจ์จ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ ํ๋ผ์ ํธ์ง(Prime Editing)์ Cas9 nickase-์ญ์ ์ฌํจ์ ์ตํฉ ๋จ๋ฐฑ์ง(PE fusion), ํ๋ผ์ ํธ์ง ๊ฐ์ด๋ RNA(pegRNA), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ํน sgRNA์ ์ผ์ฑ๋ถ ๊ตฌ์กฐ๋ก ๊ฐ๋๋์ด ํ์ ์ ์ ์ฒด ์ข์์ ์นํยท์ฝ์ ยท๊ฒฐ์ค์ ๋จ์ผ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ํด์๋๋ก ๊ฐ์ธํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ๊ต์ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด ์ผ์ฑ๋ถ RNA ์นด๊ณ ๋ฅผ ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์(LNP)๋ก ๋์ ์บก์ํยท์ ๋ฌํ ๊ฒฝ์ฐ, ๊ฐ๋ณ mRNA ๋ฐ ๊ฐ์ด๋ RNA ๊ฐ ๋ชฐ๋น ๋ถ๊ท ํ, ์ด์จํ ์ง์ง-์นด๊ณ ๊ฐ ์ ์ ๊ธฐ์ ๋ณตํฉ์ฒด ํ์ฑ ๊ฒฝ์, ์๋์ข ํ์ถ ํจ์จ์ ๋น์ ํ์ ๊ฐ์ ๋ฑ ๋ณตํฉ์ ๋ณ๋ชฉ์ด ์ค์ฒฉ๋์ด ์์ฒด ๋ด ๊ต์ ํจ์จ์ด ๋จ์ผ ์๋ฆฟ์ ํผ์ผํธ์ ์ ์ฒด๋์ด ์๋ค. ๊ธฐ์กด ์๋ฐ๋ ์ผ๊ธฐ ํธ์ง๊ธฐ(ABE) ๊ธฐ๋ฐ LNP๋ Verve Therapeutics์ VERVE-101 ์์(PCSK9 ๋ถํ์ฑํ, HEART-1 Phase 1b)์์ ๋จํ ํฌ์ฌ 48% ๊ฐ ํธ์ง์ ์์ฐํ์ผ๋, ์ด๋ ์ด์ฑ๋ถ ์์คํ ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋จ์์ฑ์ ๊ธฐ์ธํ ๊ฒ์ด๋ฉฐ, ์ผ์ฑ๋ถ ํ๋ผ์ ํธ์ง์ผ๋ก์ ์ง์ ์ด์์ ์นด๊ณ ๋ณต์ก๋-์ ๋ฌ ํจ์จ ๊ฐ ์ญ์๊ด ์ฅ๋ฒฝ์ ์ํด ์ข์ ๋์๋ค. ํนํ David R. Liu ๊ทธ๋ฃน์ด 2019๋ PE2๋ฅผ ์ํ์ผ๋ก ์ ์ํ ์ด๋ PEmaxยทPE4ยทPE5ยทPE6ยทPE7 ๋ฑ ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ณตํ์ ์งํ๊ฐ ์ถ์ ๋์์์๋, AAV(์๋ฐ๋ ธ๋ถ์๋ฐ์ด๋ฌ์ค) ๋ฒกํฐ ์์ด ๋น๋ฐ์ด๋ฌ์ค LNP๋ง์ผ๋ก ์์ ์ ์๋ฏธํ 50% ๊ทผ์ ์์ฒด ๋ด ๊ฐ ํธ์ง์ ๋ฌ์ฑํ ๋ณด๊ณ ๋ ๋ถ์ฌํ๋ค. ์ด๋ ํ๋์ผํค๋จ์ฆ(PKU, PAH R408W ์ ๋์ฐ๋ณ์ด), ์์จ๋ณ(ATP7B), ์ํ-1 ํญํธ๋ฆฝ์ ๊ฒฐํ์ฆ(SERPINA1) ๋ฑ ๋จ์ผ ์ ์ ์ ๊ฐ ๋์ฌ ์งํ์ ๋ํ ๋น๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ทผ์น์ ๋จํ ํฌ์ฌ ์ ๋ต์ IND enabling study ์ง์ ์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ผ๋ก ์ฐจ๋จํ๋ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ผ๋ก ์์ฉํด์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: PE-LNP ์นด๊ณ ์ค๊ณ ์ฒด๊ณ์ ์ต์ ํ ์ํฌํ๋ก์ฐ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋ฒํฌ ๊ฐ ์กฐ์ง ํด์๋ 49% ๊ต์ ํจ์จ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ Jiang, Liu ๋ฑ(Nat. Nanotechnol. 2026, 10.1038/s41565-026-02200-6)์ ์ผ์ฑ๋ถ ํ๋ผ์ ํธ์ง ์นด๊ณ ์ LNP ํ์ฌ๋ฅผ ์ ํํ๋ ํต์ฌ ๋ณ๋ชฉโPE fusion mRNA ๊ธธ์ด(~6.3 kb), pegRNA ํํ์ ์์ ์ฑ, ๋ํน sgRNA ๋ชฐ๋น, ์ด์จํ ์ง์ง ์กฐ์ฑ, N/P ๋น์จโ์ ์ฒด๊ณ์ ์ผ๋ก ํด๋ถํ๋ PE-LNP ์ต์ ํ ํ๋ซํผ์ ์๋ฆฝํ๋ค. ์ด ์ผ๋ฐํ ๊ฐ๋ฅํ(generalizable) ์ํฌํ๋ก์ฐ๋ ์นด๊ณ ์ค๊ณ ๋ณ์ ๊ณต๊ฐ์ ๋ค์ฐจ์ ํ ์๋ก ๋ชจ๋ธ๋งํ์ฌ, ๊ฐ๋ณ ๋ณ์ ๋จ๋ ์ต์ ํ๊ฐ ์๋ ์ผ์ฑ๋ถ ๊ฐ ์ํธ์์ฉ ํ ์์ ์ ์ญ ์ต์ ์ ์ ํ์ํ๋ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ-์จํธ๋ฉ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ๋ฐ๋ณต ๋ฃจํ๋ก ๊ฐ๋๋๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, ๋จํ ์ ๋งฅ ํฌ์ฌ 2 mg/kg ์ฉ๋์์ ๋ฒํฌ ๋ง์ฐ์ค ๊ฐ ์กฐ์ง ์ ์ฒด ํ๊ท 49% ํ๋ผ์ ํธ์ง ํจ์จ์ ๋ฌ์ฑํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ๊ธฐ์กด ์ผ์ฑ๋ถ PE-LNP ๋ณด๊ณ ์น๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ์์น๋ค. ํต์ฌ์ ์ผ๋ก, DNA ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋ ๋๋ AAV ์ ๋ฌ ๋๋น ์คํํ๊ฒ ํธ์ง์ด ํ์ ํ ์ต์ํ๋์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ mRNA ๊ธฐ๋ฐ ์ ๋ฌ์ ๋ณธ์ง์ ์ผ์์ฑ(transient expression)์ด Cas9 nickase์ ์ธํฌ ๋ด ์ฒด๋ฅ ์๊ฐ์ ์ ํํจ์ผ๋ก์จ ์ ์ ์ฒด ์ ์ญ ๋นํ์ ์ข์ ์ ๋จ ํ๋ฅ ์ ์ด์ญํ์ ์ผ๋ก ์ต์ ํ๋ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ธฐ์ธํ๋ค. ๊ฐ ํจ์(ALT/AST) ์์น์ ์ผ์์ ์ด์์ผ๋ฉฐ, ๋ฐ๋ณต ํฌ์ฌ ์ ๊ต์ ํจ์จ์ ์ถ๊ฐ ์ฆํญ์ด ๊ด์ฐฐ๋์ด ์ฉ๋-๋ฐ์ ์ ํ์ฑ ๊ตฌ๊ฐ ๋ด ์น๋ฃ ์๋์ฐ ํ๋ณด๊ฐ ์ค์ฆ๋์๋ค. PAH R408W ์ ๋์ฐ๋ณ์ด ๊ต์ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ํ๋์๋ผ๋ ๋์ฌ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ต์ ํ๋ PE-LNP ์ํฌํ๋ก์ฐ๋ฅผ ํ๋์ผํค๋จ์ฆ(PKU) ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ฉํ์ฌ PAH(ํ๋์๋ผ๋ ์์ฐํํจ์) ์ ์ ์ ์์ 12 ๋ด R408W(c.1222C>T) ๋ณ์์ฑ ์ ๋์ฐ๋ณ์ด์ ์ ๋ฐ ๊ต์ ์ ์ค์ฆํ๋ค. PAH R408W๋ ์ ๋ฝ ์ฝ์นด์์ค ์ธ๊ตฌ ์ง๋จ PKU ํ์์ ์ฝ 30~40%์์ ๊ฒ์ถ๋๋ ์ต๋ค๋น๋ ๋ณ์ด๋ก, ํด๋น ํจ์์ ์ด๋งค ๋๋ฉ์ธ ๋ด BH4 ๋ณด์กฐ์ธ์ ๊ฒฐํฉ ํฌ์ผ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์๊ณกํ์ฌ ํ๋์๋ผ๋โํ์ด๋ก์ ์์ฐํ ๋ฐ์์ ์จ์ ๋จ๊ณ ์๋ ์์(kcat)๋ฅผ ์ฌ์ค์ ์ ๋ก๋ก ๋ค์ดํด๋จํํ๋ค. PE-LNP ํฌ์ฌ ํ ๋ฌ์ฑ๋ ๊ฐ ๋ด PAH ์ ์ ์ ๊ต์ ๋ฅ ์ ํ์ค ํ๋์๋ผ๋ ๋๋๋ฅผ ์น๋ฃ์ ์ญ์น(therapeutic threshold) ์ดํ๋ก ๊ฐํ์์ผฐ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ๊ทผ์น์ (curative) ์์ค์ผ๋ก ์์ธก๋๋ ๋์ฌ ํญ์์ฑ ๋ณต์์ ์์ฌํ๋ค. ์ด ๊ฒฐ๊ณผ๋ ํ์ ๋ถ์ ํํํ ๊ธฐ๋ฐ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification) ํ๋ ์์ํฌ ๋ด์์, R408W ๋ํ์ ํฉ ๋ฐ ๋ณตํฉ ์ดํ์ ํฉ ํ์๊ตฐ์ PE-LNP ๋จํ ํฌ์ฌ ๊ทผ์น ํ๋ณด๊ตฐ์ผ๋ก ๋ถ๋ฅํ๊ณ , ์์กด PAH ํจ์ ํ์ฑ ์์ค์ ๋ฐ๋ผ ์ฉ๋-๋ฐ์ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ธ๋ณ๋ก ์ฐ๋ํ๋ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๊ธฐ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ๋ค. ํนํ, BH4 ๋ฐ์์ฑ ๊ฒฝ์ฆ PKU(PAH Y414C ๋ฑ)์์ ์ ์ ํ-ํํํ ์๊ด ํ ์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๋ฉด, ์์ด ์ ํ ๋จ๋ ๊ด๋ฆฌ ํ์๊ตฐ ๋๋น PE-LNP ๊ทผ์น ๋์ ํ์๊ตฐ์ ๋น์ฉ-ํจ๊ณผ ๊ฒฝ๊ณ๊ฐ(ICER threshold)์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ญ์ฐํ ์ ์์ด, ํฌ๊ท ๋์ฌ ์งํ ์ ๋ฐ ์๋ฃ์ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ฌํธ์ ์ง๊ฒฐ๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋น๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์ ์ฒด ์์ฝ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ PE-LNP ํ๋ซํผ์ ์ ์ ์ฑ ๊ฐ ์งํ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ฌํ ๋์ฆ ์ฒด๊ณโ์์ด ์ ํ, ํจ์ ๋ณด์ถฉ ์๋ฒ(Sapropterin/Kuvan, BioMarin), Pegvaliase(Palynziq)โ์์ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ์ฒด ๊ต์ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๋ ์ ์ธ์ ์ ํ์ ์ด๋ค. Prime Medicine(PRME-901, AAV-PE ๊ธฐ๋ฐ ๋ง์ฑ ๊ฐ ์งํ ํ์ดํ๋ผ์ธ, 2025 IND ์ ์ถ)๊ณผ Beam Therapeutics(BEAM-302, ์ํ-1 ํญํธ๋ฆฝ์ ๊ฒฐํ์ฆ ABE-LNP, Phase 1/2 ์งํ ์ค)๊ฐ ๊ฐ๊ฐ ๋ฐ์ด๋ฌ์คยท๋น๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ๋ฌ ์ถ์์ ๊ฒฝ์ํ๋ ํ ์งํ์์, Liu ๊ทธ๋ฃน์ 49% PE-LNP ํจ์จ์ ๋น๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํ๋ผ์ ํธ์ง์ ์์ ์คํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ ์ญ์น๋ฅผ ๋ํํ๋ฉฐ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ฅ์ ๊ธฐ์ ์ ์ ์ ๋ฅผ ์ถฉ์กฑ์ํจ๋ค. ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ pegRNA ์คํ์ด์ ๊ธธ์ดยทPBS ๊ธธ์ดยทRTT ์์ด ์กฐํฉ์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ LNP ์ ํ ๋ณ์์ ์ค์๊ฐ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ง ํจ์จ ํธ์ฐจ๋ฅผ cGMP ํ์ฉ ๋ฒ์ ๋ด ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๊ฐ ๊ตฌ์ถ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๊ฐ ์๊ฒ ๋์ฒด ์ก์ฒด ์๊ฒ(cfDNA ํธ์ง ์๊ทธ๋์ฒ) ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋๊ณผ์ ๊ท๊ฒฉ ํตํฉ์ FDA/EMA IND ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ๋ ์์ํฌ ๋ด ํธ์ง ํจ์จ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ์๋ํฌ์ธํธ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถํ๋ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ๋ฉฐ, ๋น๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์ ์ฒด ์์ฝ์ ์์ ์ ๊ฐ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ GMP-grade ์ ์กฐ ์ค์ผ์ผ์ ๊ณผ ์ง๊ฒฐ์ํค๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ฅผ ํ๋ฆฝํ๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋น๋ฐ์ด๋ฌ์ค PE-LNP ์ผ์ฑ๋ถ ์ต์ ํ ํ๋ซํผ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ ์ ์ฒด ๊ต์ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ PKU ํ์์ PAH ํจ์ ํ์ฑ ๊ฒฐํ ์๋๋ก ์ pegRNA ์์ด ์ต์ ํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ, ์ ์์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์์ฑ ํ์ ํ ๋น๊ฐ์ญ์ ์ ๊ฒฝ ๋ ์ฑ ์ถ์ ๊น์ง์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ํ์ค ํ๋์๋ผ๋ 360 ฮผmol/L ์ดํ ์์ ์ญ์น ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ClinVarยทgnomADยทPharmGKB์ ์ง๋์ฑ๋ PAH ๋ณ์ด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ BH4 ๋ฐ์์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ , PE fusion ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ ํจ ์ธํฌ ๋ด ๋ํน ๋๋๋ฅผ mRNA ๋ฒ์ญ ํจ์จ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๊ฐ ํ์ ์ ์ ์ฒด ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์, LNP ์ด์จํ ์ง์ง ๋ชฐ๋นยทN/P ๋น์จยทpegRNA ํํ ๋ณํ๋๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ง ํจ์จ ๋ณ๋ ๊ณ์(CV)๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)๐ค AI ์์ฝ์ธํฌ๋ง ํฌ๊ณผ ๊ธฐ์ ์ ๋์ด ํ์ ํญ์์ ์ ๋ฌ ํ๋ซํผ์ผ๋ก ์งํํ๋ ์ ๊ธฐ์ฒ๊ณต ๊ธฐ์
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๋ง ํฌ๊ณผ ์ ์ด ๊ธฐ์ ์ ๊ณ ์ ํ๊ณ์ ๋์น์ฑ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ R&D์ ๊ตญ์ ๋ถ์ ์ ๋ฌ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ ํต์ ์ธ ์ธํฌ๋ง ํฌ๊ณผ ๊ธฐ๋ฒ์ธ ํ์ค ์ ๊ธฐ์ฒ๊ณต๋ฒ์ ์ธ์์ ์ ์ ์ธ๊ฐ๋ฅผ ํตํด ๋ง ์ง์ง ์ด์ค์ธต์ ์ผ์์ ์์์ฑ ๊ธฐ๊ณต ํ์ฑ์ ์ ๋ํ๋ ์ ์ฉํ ์ธ๋นํธ๋ก ๋๊ตฌ๋ก ์๋ฆฌ ์ก์์ผ๋, ์์ฒด ๋ด ๋ณต์ก ๋ค๋ณํ ๊ณ ํ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ์ ์ฉ ์ ์น๋ช ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ ธ์ ํด ์๋ค. ํนํ ๊ฐํ ๊ท ์ผ ์ ๊ธฐ์ฅ ์ธ๊ฐ ์ ์๋ฐ๋๋ ๊ตญ์ ์ด ๋ฐ์๊ณผ ์ด์ ๋ฐ๋ฅธ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ด ๋ณ์ฑ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋น๊ฐ์ญ์ ๊ดด์ฌ ์ ๋๋ก ์ธํ ๊ทน์ฌํ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ๋ ํ์ ์กฐ์ง์ ๋ถ์์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ์ ์๊ณกํ๊ณ ์น๋ฃ์ฉ ์ ์ ๋ฌผ์ง์ ์์ฐฉ ํจ์จ์ ๊ธ๊ฒฉํ ์ ํ์ํค๋ ์์ธ์ด ๋์๋ค. ์ข ๊ฐ ์ฐจ์ด์ ๊ธฐ์ธํ ์กฐ์ง ๊ณ ์ ์ ํญ์ ๋น๊ท ์ง์ฑ๊ณผ ์ ๊ธฐ ์ ๋๋์ ์๊ณต๊ฐ์ ๋ณ๋์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ์ ์ด ์์คํ ์ ๋ถ์ฌ ์์์ ์ธํฌ๋ง์ ํ๋ฅ ์ ํธ ์ ๋ฌ๊ณ๋ฅผ ์์๋ก ๊ต๋ํ์์ผ๋ฉฐ, ์์กด ์ธํฌ์ ์ ์ ์ฒด ๋ณด์ ๊ณ์ ์ฐ์ถ์ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ๋ง๋ค์๋ค. ๋์ฑ์ด ์ธ๊ฐ ์ ๋ฅ ์ฃผ๋ณ์ ์ธํฌ๋ง ์์ฉ์ฒด ํ๊ฐ์ ๋ฐ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ก ์ธํด ์ค์ ์์์ ์ผ๋ก ํ์ํ ์ ํจ ์์ฐฉ ๋ฐ ์๋ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ๋ฐ ๋ฒ๋ฒ์ด ์คํจํ๋ฉฐ ๋๊ท๋ชจ ์คํฌ๋ฆฌ๋ R&D์ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ ํ์ฑํ๋ค. AngioDynamics์ฌ์ NanoKnife ๋ฑ ๋น๊ฐ์ญ์ ์ ๊ธฐ์ฒ๊ณต ์ฅ๋น๊ฐ ๊ตญ์ ์ข ์ ์ ์ ์ฉ์ผ๋ก ๋์ ๋์์ผ๋, ์ฌ์ ํ ๋ถ๊ท์นํ ์กฐ์ง ๊ฒฝ๊ณ๋ฉด์์์ ์ ๊ตฌ ๊ตฌ๋ฐฐ ์ ์ด ์คํจ์ ๋ถํฌ๊ณผ์ฑ ์ฅ๋ฒฝ์ ๊ฐ๋ก๋งํ ํ์ ์ธ ๋ ์ฑ์ ๊ทน๋ณตํด์ผ ํ ์์คํ ์๋ฌผํ์ ๋ณ๋ชฉ์ด๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ๋๋ ธ ์บ๋ฆฌ์ด ๋ฐ ๋ฐ์ด์ค์ ์ ๊ณ๋ฉด ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ผ ์ธํฌ ํด์๋ ๋ง ์ ์ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ์ด๋ฌํ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๊ฑฐ๋ ํ๊ณ๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ทน๋ณตํ๊ธฐ ์ํด ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ค๋งํธ ์์๊ฒ, ์ ๋์ฑ ๊ณ ๋ถ์ ์ฐ์ฑ ๋์ฒด, ๋ค๊ณต์ฑ ๋๋ ธ์ ์๊ฐ ๊ฒฐํฉ๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฌผ์ง ๋ณด์กฐ ๊ฐ์ญ์ ์ ๊ธฐ์ฒ๊ณต ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ๋ํ์ฌ ๊ทน๋๋ก ๊ตญ์ํ๋ ์ ๊ธฐ์ฅ ์ ๋ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์๋ฆฝํ์๋ค. ๋๋ ธ ์ธํฐํ์ด์ค ์์์์ ์ ๋ฐ ๋ถ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ํตํด ์นด๊ณ ๋ฌผ์ง๊ณผ ์ง์ง๋ง ๊ฐ์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์กฐ์จํ๊ณ , ๋ง ์ฒ๊ณต์ ๊ธฐ๊ณต ํ์ฑ ๋์ญํ์ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์๋ ์์๋ก ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ ๊ณ์ฐํ์๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ ๋ ฅ ์ ์์ ์ธ๊ธฐ์ ํ์ค ํญ์ ๋์ ์ผ๋ก ์ ์ดํจ์ผ๋ก์จ ๋ถํ์ํ ์ด ์ ๋์ ๋ถํด ๋ฐ์์ ์ต์ ํ๊ณ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๋์ ํ์๋ค. ๊ธฐ์ฑ ๊ณ ์ ์ ์ ์ ์ ๋ฌ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ๋ง ํฌ๊ณผ์ฑ ํ์ฑํ ์ฅ๋ฒฝ์ ํต์ ๊ฐ๋ฅํ ์์ญ์ผ๋ก ๊ณ ์ ํ์์ผ๋ฉฐ, ์ธํฌ์ง๋ก ์ ์ ๋ ์ธ๋ ์ ์ฌ ์ธ์๊ฐ ์ ๋ํ๋ ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์์ฑ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ๋จ์ผ ์ธํฌ ํด์๋๋ก ์ค์๊ฐ ์ถ์ ๊ท๋ช ํ์๋ค. ์ด๋ ์ ๋์ฑ ๋๋ ธ ์บ๋ฆฌ์ด๊ฐ ํ์ ์ธํฌ๋ง ํ๋ฉด์ ๋ฐ์ฐฉ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ๋ฏธ์ธ ์ ๊ธฐ์ฅ์ ์ง์ค์ํด์ผ๋ก์จ ์ ๋๋๋ ๊ฑฐ๋์ผ๋ก, ๋ง ์์์ ์ต์ํํ๋ฉด์๋ ๊ณ ํจ์จ์ CRISPR ์ ์ ์ ํธ์ง ์นด๊ณ ๋ฐฐ๋ฌ ๋ฐ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์์ ์ค์ฆํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์๋ค. ๋ง ๋์ญํ ๊ฒฝ๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๊ตฌ์ถ๋ ๋ณธ ๋์ญํ ์ ์ด ๋ฃจํ๋ ์ ๊ธฐ์ ์๊ทน ๊ฐ๋์ ๋ฐ๋ฅธ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์์ ํ์ ๋ถ์ ํํํ ๋ฐ ๊ฐ๊ณ๋ณ ์ ์ ์ฒด ๋ณ์ด ํ๋กํ์ผ์ ํฌ์ํ์ฌ ํ์๊ตฐ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์์ฑํ์๋ค. ์ธํฌ๋ง์ ์ง์ง ๊ตฌ์ฑ ๋น๋์นญ์ฑ๊ณผ ์ด์จ ์ฑ๋ ๋ฐํ ํธ์ฐจ๋ฅผ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ์ธ์๋ก ๋งคํํ๊ณ , ์ธํฌ ์์กด์จ์ ๋ด๋ณดํ๋ ์์ ๊ฐ์ญ ๋๋ฌ ํ๊ณ์ ์ ์ ์ํจ์ผ๋ก์จ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ์์จ ์กฐ์จํ๋ ์ ํด๋จํ ๋ฐ ๋ค์ดํด๋จํ ๋ก์ง์ ํ์ฌํ์๋ค. ์ธ์ธ์ฑ ์ ๊ธฐ ์ถฉ๊ฒฉ ํ์์๋ ์์ ๋ณต๊ตฌ ๊ฒฝ๋ก์ธ ESCRT ๋ณตํฉ์ฒด ํ์ฑ ์๋๋ก ์ด ์ ์ ๊ฐ๋๋ ์ ์๋๋ก ๋์ญํ ๋ณ์๋ค์ ์ ๋ ฌํจ์ผ๋ก์จ ์ธํฌ์ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ์ค์๊ฐ ์ ์งํ์๋ค. ๋ณ์น์ ์ธ ์ธํฌ ์คํธ๋ ์ค ํ๊ฒฝ์์๋ ์ธํฌ ๋ด๋ถ์ ์นผ์ ํ๋ญ์ค ๊ณผ๋ถํ๋ฅผ ์ ์ฐ์ ์ผ๋ก ์์ธกํ๊ณ ์ ์ ํ์ค๋ฅผ ์์จ ํด๋จํํจ์ผ๋ก์จ ๊ฐํนํ ๊ณ ํ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด๋ถ ์ธํฌ์ ๋ถ๊ดด๋ฅผ ์๊ตฌ ๋ฐฉ์งํ๋ ๊ฐ์ญ ์์ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๊ตฌํํ์๋ค. ๋ณธ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ๋ค์ํ ์กฐ์ง ๊ธฐ์์ ํ์ ์ ๋ ์ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ฉ๋์ด ๊ฐ ํ์๊ตฐ ์ธ๋ถ ์ํ๋ณ ๋ง ๋ณต๊ตฌ ํจ์จ์ ์งํํํ๊ณ ๊ณ ๋ถํ ์ ์ ์ฒด ์นด๊ณ ํฌ์ ์กฐ๊ฑด ํ์์๋ ์์ฐฉ ํ์ฑ์ ์ต์ ์ผ๋ก ํ๋ณดํ๋ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ฐ์ด์ค์ ๊ธฐ์ ์ฝ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ์ ์ฐ ์ ์ ์ฒดํ๊ณผ ์์ฒด ์ ์๊ณตํ์ ์ตํฉ์ ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ์ด๊ณ ๊ฒฝํ์ ์์กดํ๋ ์ฌํ ๋์ฆ ์น๋ฃ ๋ฐ ๋ถ์ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ํ๊ดดํ๊ณ AI ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๋ชจ๋ธ๋ง์ ๊ธฐ๋ฐํ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ๋ฌ ์ธํ๋ผ๋ก ์๋ช ๊ณตํ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ๋ฉด ์ฌ์ ์ํ ๊ฒ์ด๋ค. ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ๋ฉ์ ์ ๋ฆฌ๋ณดํต์ฐ ๋ฐ ์ง์ง๋๋ ธ์ ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ธํฌ ๋ด ๋๋ฌ ๊ฒฝ๋ก ๋ค๋ณํ๋ฅผ ๊ฐ์ํํ ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ, ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ๋ฐ์ํ๋ ๋๋ ธ ์์ฌ์ ํ์ค ๋งค์ฒด ๊ฐ ๊ฐ์ญ ํ์์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์ ์ฐ๋์ ํตํด ์ฌ์ ์ ์ดํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ ์ ๋กํ๋ผ๋ ์ ์ฐ์ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ ๊ฒ์ด๋ค. ์ด๋ ํฅํ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด์ ํต์ฌ ์ถ์ธ ๋๋ฐ์ง๋จ ๋ฐ์ด์ค์นฉ ์ธํฐํ์ด์ค ๊ท๊ฒฉ์ ์๋ฒฝํ ์ถฉ์กฑํ๋ฉฐ, ๋ณต์กํ ์ธ๋น๋ณด ํฌ์ฌ ์กฐ๊ฑด์์์ ์ต์ ๋์ฆ ์ ํจ์ฑ์ ์ ์ ์ ์ฆํจ์ผ๋ก์จ ๋น์์ ๋จ๊ณ์์ ์ ์ฝ ํ๋ณด๋ฌผ์ง์ IND ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ๋ ์์ํฌ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ผ๋ก ๋ฑ๊ทนํ ๊ฒ์ด๋ค. ๋์๊ฐ cGMP ์์ฐ ํ๊ฒฝ ๋ด ์ฐจ์ธ๋ ๋ฉด์ญ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ๋๋ ์ ์กฐ ํจ์จ์ ๋น์ฝ์ ์ผ๋ก ์์น์์ผ ๋ฏธ๋ ์ฒจ๋จ ๋ฐ์ด์ค ์ฌ์์๋ฃ ์์ฅ์ ํต์ฌ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ก ๊ตฐ๋ฆผํ ๊ฒ์ด๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์์ฒด ์์ฌ ๋ณด์กฐ ์ ๊ธฐ์ฒ๊ณต ์ ๋ฌ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๋ฌผ๋ฆฌ ํํ์ ์ธํฌ๋ง ํฌ๊ณผ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ์์ฐ ๊ณต์ ๊ณผ ๋ฐ์ด์ค ๊ณต๊ธ๋ง ์์ฅ ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋ฐ์ด์ค ํ ํฌ๋๋ก์ง ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ์ฝ๋ฌผ ์ ์ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ธฐ๋ฐ ์ธํฌ ์ ์ ์ค์๊ฐ ๋ถ์ ๋ชจ๋๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์กด ๊ตญ์ ์ ์ ์ ์๋ฐ๋๋ ์กฐ์ง ๊ดด์ฌ ๋ฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๋ฐ๋ฅธ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ํ์์ ์ ์ ์ธํฌ ์กฐ์ง ์ฌ์ ์ฅ๋ฒฝ๊ณผ ์น๋ฃ์ฉ ์ ์ ๋ฌผ์ง์ ํ์ ๋ด ๊ณ ๋ฐ๋ ์์ฐฉ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ํ์์ ๋ค์ค ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ์จ์ฝ์ ๋ ธ๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ๋ฐํ ๋ฐ ํ์ ์ธ ์ ๊ธฐ์ ์ฐจํ์ ๊ฐ์ ๊ตฌ์ฒด์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ํ์ ๋ถ์์ ์ธํฌ์ง ๋ด ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ๊ฐ์ ๊ธฐ๋ฐ ๋ฉด์ญ ๋ฐ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ธํฌ๋ง ๋ณต๊ตฌ์จ ๋ฐ ํ์ง๋์ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ ํจ ์ ์ ์ ๋ฐํ๋ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
- ChemMedChem๐ค AI ์์ฝ
์ธ๋ ์ ์ฝ ์ฐ์ 30๋ ์ ์์ฒด ์ ์ฝ ํ์ดํ๋ผ์ธ: 1,095๊ฑด์ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ๊ตด ๊ถค์ ๋ถ์
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋จ์ ์ ์ ๋ค๋ฆญ ๋ณต์ ํจ๋ฌ๋ค์์ ํ๊ณ์ ์ธ๋ ์์ฒด ์ ์ฝ(NCE) R&D์ ์ ์ฌ์ฒด-๋จ๋ฐฑ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ธ๋ ์ ์ฝ ์ฐ์ ์ 1970๋ ํนํ๋ฒ ๊ฐ์ ์ด๋ ๋ฐ์ธ๊ธฐ๊ฐ ์ ๋ค๋ฆญ ์ญ๊ณตํ(Reverse Engineering) ์ค์ฌ์ ๋จ์ ์ ์ ์กฐ ๊ธฐ์ง๋ก ๊ณ ์ฐฉ๋์ด ์๋ค. Hatch-Waxman ๋ฑ๊ฐ ์๋์ฑ(BE) ์ํ์ ์ต์ ํ๋ ANDA ํ์ดํ๋ผ์ธ์ด ์ฐ์ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๊ตฌ์ฑํ์ผ๋, ์ด ์ ์ ํ๋ ์์ํฌ๋ de novo ์ ๊ท ํํ ๋ฌผ์ง(NCE) ๋ฐ๊ตด์ ํ์์ ์ธ ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง-๋ฆฌ๊ฐ๋ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ๋๋์ค์ผ์ดํ ํ์, ํํธ-ํฌ-๋ฆฌ๋(Hit-to-Lead) ์ต์ ํ ๋จ๊ณ์ ADMET ํ ์ ๋๊ธฐํ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๋จ์ผ ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋ ธ์ด์ฆ ๋ณด์ ์ ์ํ ์ ์ฐ ์ธํ๋ผ๊ฐ ๋ถ์ฌํ๋ค. ํนํ ์ธ๋ ํน์ ์ ๋ค๋ฏผ์กฑ ์ ์ ๋คํ์ฑ(Pharmacogenomic Heterogeneity)โCYP2D6, CYP2C19 ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ๋น๋์ ์ข ์กฑ ๊ฐ ํธ์ฐจโ์ด ๊ธ๋ก๋ฒ Phase III ๋ธ๋ฆฟ์ง ์คํฐ๋์์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ๊ต๋ ๋ณ์๋ก ์๋ํ๋ฉฐ, ์์์ฑ ํจ๋ฅ ์ ํธ ๋๋ ์ฉ๋-๋ฐ์ ๊ณก์ ์ ์ฒด๊ณ์ ์๊ณก์ ์ด๋ํด ์๋ค. Sun Pharma, Dr. Reddy's, Biocon ๋ฑ ์์ Tier๊ฐ 2000๋ ๋ ์ด๋ฐ NCE ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๊ฐ๋ํ์ผ๋, ์ ์์-์์ ์ ์ด์จ(Translational Success Rate)์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํ๊ท 6.2% ๋๋น ํ์ ํ ์ ์กฐํ๊ณ , ์ด๋ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ฐ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋-์ต์ ์คํ ํ์ ๋ฃจํ ๋ถ์ฌ๋ผ๋ ๊ตฌ์กฐ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋์ ๊ธฐ์ธํ๋ค. ๋ณธ ๋ฆฌ๋ทฐ๊ฐ ํฌ์ฐฉํ 1,095๊ฐ ํ๋ก์ ํธโ195๊ฐ ๊ธฐ์ , 462๊ฐ ์งํ ์คโ์ ๊ฑฐ์ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ ๋ฐ๋ก ์ด ๋ณ๋ชฉ์ ์ ๋์ ๋จ๋ฉด์ ์ต์ด๋ก ํ๋ ธ๋ผ๋ง ํด์๋์์ ๋๋ฌ๋ธ ๊ฒ์ด๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ๋ถ์ ์ํคํ ์ฒ ๊ฐ๋ ๋ฐ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์ค์ผ์ผ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ๋ถ์์ด ๊ท๋ช ํ ๊ฐ์ฅ ํ๊ดด์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ธ๋ ์ ์ฝ ์ํ๊ณ์ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ๋ค๋ณํ ์๋๊ฐ 2015๋ ์ดํ ์ง์์ ๋ณ๊ณก์ ์ ๋ํํ๋ค๋ ์ ์ด๋ค. ์ ๋ถ์ ํํฉ๋ฌผ 811๊ฑด ์ค NCE๊ฐ 684๊ฑด(84.3%)์ผ๋ก ์ง๋ฐฐ์ ์ด๋, ๋จํด๋ก ํญ์ฒดยทํญ์ฒด-์ฝ๋ฌผ ์ ํฉ์ฒด(ADC) 114๊ฑด, CAR-T/NK ์ธํฌ์น๋ฃ 40๊ฑด, ์ ์ ์ ์นจ๋ฌต(siRNA/ASO) 24๊ฑด, ์ ์ ์ฒด ํธ์ง(CRISPR) 7๊ฑด์ด๋ผ๋ ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ํ ์๊ฐ ๋์ ๊ฐ๋๋๊ณ ์๋ค. ์ด๋ Bharat Biotech์ DNA ๋ฐฑ์ ํ๋ซํผ, Biocon Biologics์ ๋ฐ์ด์ค์๋ฐ๋ฌโํ์ ํญ์ฒด ์ ํ, ImmunoACT์ NexCAR19(์ธ๋ ์ต์ด ์น์ธ CAR-T)๊น์ง ์์ฐ๋ฅด๋ ๋ถ์ ๋ค์์ฑ ๋๋์ค์ผ์ดํ์ ์์ํ์ ํฝ์ฐฝ์ด๋ค. ํนํ ADC 22๊ฑด์ ๊ธ๋ก๋ฒ ADC ์์ฅ CAGR 29.4%(2024-2030, Grand View Research ์ถ์ฐ) ์ถ์ธ์ ์ ํฉํ๋ฉฐ, Aurigene-Daiichi Sankyo ๊ณต๋ ๊ฐ๋ฐ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ด ๋ํ์ ์ด๋ค. ์์ ๋จ๊ณ๋ณ ๋ถํฌโPhase I 98๊ฑด, Phase II 63๊ฑด, Phase III 19๊ฑด, ์น์ธ 21๊ฑดโ์์ Phase IโII ์ ์ด์จ ์ฝ 64.3%๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ข ์ํ ํ๊ท 52%๋ฅผ ์ํํ๋, Phase IIโIII ์ ์ด์ ๊ธ๊ฒฉํ ํ์ฐฉ(30.2%)์ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ๊ธฐ๋ฐ ํ์ ์ธต๋ณํ ์ ์ฐ ๋ชจ๋๊ณผ ์ ์์ ์ํ ์ค๊ณ(Adaptive Trial Design) ์ธํ๋ผ์ ๋ฏธ์ฑ์์ ์์ฌํ๋ค. ์ ์์ 276๊ฑด์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํตํฉ ๋น์จ, ์ด๊ธฐ ๋ฐ๊ตด 618๊ฑด์ AI ๊ธฐ๋ฐ ๋ถ์ ์์ฑ ๋ชจ๋ธ(de novo Generative Chemistry) ์ฑํ๋ฅ ์ด ํฅํ ์ด ํ์ฐฉ์ ํด์ํ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ก ๊ธฐ๋ฅํ ๊ฒ์ด๋ค. ๋ถ์ ํ์ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ 1,095๊ฐ ํ๋ก์ ํธ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ธฐ์ ๊ท๋ชจยท๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐยท์น๋ฃ ์์ญยท๊ฐ๋ฐ ๋จ๊ณ 4์ฐจ์ ํ ์๋ก ์ฌ๊ตฌ์กฐํํ๋ฉด, ์ธ๋ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification) ์งํ์ด ๋๋ฌ๋๋ค. 128๊ฐ ํ๋ ๊ธฐ์ ์ค ์์ 20๊ฐ ๋ํ ์ ์ฝ์ฌ๊ฐ ์ ์ฒด Phase III์ 78.9%๋ฅผ ์ ์ ํ๋ ๋ฐ๋ฉด, ๋๋จธ์ง ์คํํธ์ ์ํ๊ณโBugworks(ํญ๊ท ), Achilles Therapeutics ํํธ๋ Medigene India(์ธํฌ์น๋ฃ)โ๋ ์ด๊ธฐ ๋ฐ๊ตดยท์ ์์์ ์ง์ค๋ ๋กฑํ ์ผ ๋ถํฌ๋ฅผ ํ์ฑํ๋ค. ์ด ๋น๋์นญ์ ์๋ณธ ์ง์ฝ์ ํ๊ธฐ ์์์ ์จ์ ์ฅ๋ฒฝ์ด์, ๋์์ ์ธ๋ ์๋ช ๊ณตํ๋ถ(DBT)์ BIRAC ํ๋ฉ ๋ฐ Startup India ์ ์ฑ ์ด ์ด๊ธฐ ๋จ๊ณ ๋ฆฌ์คํฌ๋ฅผ ํก์ํ๋ ๊ฐ์ญ์ ์์ถฉ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ผ๋ก ์๋ํจ์ ์์ฌํ๋ค. ํ๋ก๋๋ฌ๊ทธยท์ผยท์ ํ ํ์ 56๊ฑด๊ณผ ๋ฆฌํฌ์ง์ ๋ 53๊ฑด์ ๊ธฐ์กด ์น์ธ ๋ถ์์ ์ฝ๋ฌผ๋ํํ(PK) ํ๋ผ๋ฏธํฐโCmax, AUC, tยฝโ๋ฅผ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์ ์ /๋ค์ดํด๋จํ์ผ๋ก ์ฌ์กฐ์จํ๋ ์ ๋ต์ผ๋ก, Zydus Lifesciences์ Saroglitazar(์ธ๊ณ ์ต์ด PPARฮฑ/ฮณ ์ด์ค ์์ฉ์ , ์ธ๋ ์์ฒด ์น์ธ NCE)๊ฐ ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์ํ(Archetype)์ด๋ค. ์ ์ ์ ์น๋ฃ 95๊ฑด ์ค CAR-T/NK 40๊ฑด์ ์ง๋ฐฐ์ ๋น์ค์ ์ธ๋ T์ธํฌ ๋ฉด์ญ ํํํ์ HLA ๋คํ์ฑ ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(TME) ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ถ(PD-L1/TIM-3/LAG-3) ๊ฐ ์ํธ์์ฉ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํํด์ผ ํ๋ ์ ์ฐ ์์๋ฅผ ํญ์ฆ์ํจ๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ฝ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ์ธํ๋ผ ๊ฐ๋ ์ธ๋ ์ ์ฝ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ ์ด์ ์ ์ ์ฌํ ๋์ฆ์ ์ ๋ค๋ฆญ ๋ณต์ ์ฒด๊ณ์์, AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ฐ๊ตด ์ธํ๋ผ๋ก์ ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ์ ์ ์ธํ ์์ ์ ๋๋ฌํ๋ค. ๋ณธ ๋ฆฌ๋ทฐ๊ฐ ํฌ์ฐฉํ 1,095๊ฐ ๋ถ์ ํ๋ ธ๋ผ๋ง๋ ๋จ์ ์นดํ๋ก๊ทธ๊ฐ ์๋๋ผ, AlphaFold3 ๊ตฌ์กฐ ์์ธก + Schrรถdinger FEP+ ์์ ์๋์ง ์ญ๋ + ๋จ์ผ ์ธํฌ RNA-seq ๊ธฐ๋ฐ ํ์ ๊ฒ์ฆ์ด๋ผ๋ ์ผ์ค ์ ์ฐ ์ถ์ด ์ธ๋ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์ ๋จ๊ณ์ ๊ดํต ์ฐ๋๋์ด์ผ ํจ์ ์ญ์คํ๋ค. Jubilant Pharmova์ AI ํ๋ซํผ RadiusTM, Exscientia-์ธ๋ ํํธ๋์ญ, BioNEST ์ธํ๋ฒ ์ดํฐ ๋คํธ์ํฌ๊ฐ ์ด ์ ํ์ ์ ๋ ๋ ธ๋๋ค. ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ธ๋ R&D ์ผํฐโAstraZeneca Bengaluru, Novartis Hyderabad NIBRโ๊ฐ ํ์ง ์ ์ ๋คํ์ฑ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํ ๋, ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ๋ํ ํธ์ฐจ์ ์ ๋กํ ์ ์ฐ ํด์๊ฐ ์์ฑ๋๋ค. CDSCO(์ธ๋ ์ค์์์ฝํํ์ค๊ด๋ฆฌ๊ธฐ๊ตฌ)์ 2023๋ ๊ฐ์ ์ ์ฝ ์์์ํ ๊ท์น๊ณผ ICMR ๋ฐ์ด์ค๋ฑ ํฌ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ด ๋์งํธ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ท๊ฒฉ์ผ๋ก ์๋ ดํ๋ฉด, IND ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ๋จ์ถโ๊ธ๋ก๋ฒ ํ๊ท 12-18๊ฐ์ ๋๋น 40% ์ด์ ์์ถโ์ด ๊ฐ๋ฅํ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ผ๋ก ์ธ๋ ์ ์ฝ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ด ์ฌ์ ์๋๋ค. ์ธ๋๋ ๋ ์ด์ ์ธ๊ณ์ ์ฝ๊ตญ(Pharmacy of the World)์ด ์๋๋ผ, ์ธ๊ณ์ ์ ์ฝ ๋ฐ๊ตด ์์ง(Discovery Engine of the World)์ผ๋ก ์์ ์ ํ ์ค์ด๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ 1,095๊ฐ ๋ถ์ ํ๋ ธ๋ผ๋ง ๋งคํ์ ์ด๋ก ์ ์ธ๋ ์ ์ฝ ์ฐ์ ์ฌ ๊ธฐ์ ์ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ Phase IIโIII ์ ์ด ํ์ฐฉ์ ์จ์ ๋จ๊ณ๋ฅผ AI ๊ธฐ๋ฐ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ์ค์บ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์๋ณํจ์ผ๋ก์จ ์ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์คํจ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ํ์ ์ธต๋ณํ ์ ๋ฐ๋๋ผ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ 1,095๊ฐ ํ๋ก์ ํธ ๋ฉํ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ChEMBLยทPubChemยทDrugBank ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ CYP ๋คํ์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ADC ํ์ด๋ก๋์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ CAR-T/NK ์ธํฌ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ HLA ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ๋น๋ ๋ฐ TME ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ถ ๋ฐํ๋ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ธํฌ ์ญ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Medicine๐ค AI ์์ฝ์คํํญ์ฒด ์ฅ๋ฒฝ ๊ทน๋ณตํ AAV ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ฌํฌ์ฌ๋ก ์ ์ฒ ๋์ฒญ ์น๋ฃ ๊ธธ ์ด์ด
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋จ์ผํด๋ก ์คํ์ฅ๋ฒฝ์ ํ๊ณ์ ๊ฐ๊ฐ์ ๊ฒฝ์ฑ ์ ์ฒ ๋์ฒญ R&D์ ๊ตญ์ ๋ฉด์ญ-์ ์ ์ญํ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ ํจ๋ฌ๋ค์์ 1ํ์ฑ ํฌ์ฌ์ ์์กดํ๋ ์ ์ ์ธ ๋จ์ ์ ์ ๋ฌ ์ฒด๊ณ์ ๋จธ๋ฌผ๋ฌ ์์๋ค. ํนํ Adeno-Associated Virus(AAV) ๋ฒกํฐ๋ฅผ ์ด์ฉํ ์์ฒด ๋ด ์ ์ ์ ์ ๋ฌ ๋ฐฉ์์ ์ต์ด ํฌ์ฌ ์ดํ ํ์์ ์์ฒด ๋ด์ ๊ณ ์ญ๊ฐ์ ์คํํญ์ฒด(Neutralizing Antibodies, NAbs)๊ฐ ์ ์ํ๊ฒ ํ์ฑ๋๋ ๋ฉด์ญํ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ์์ ํ์ฅ์์ ํฌ์ฌ ์ฉ๋์ด ๋ถ์กฑํ๊ฑฐ๋ ๊ตญ์์ ์ ๋ฌ ํจ์จ์ด ๋ฏธํกํ์ฌ ์ ํจํ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฐํ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ์ ํ๋ณดํ์ง ๋ชปํ๋๋ผ๋, ํญ์ฒด ์ฅ๋ฒฝ์ ๊ฐ๋ก๋งํ ์ฌํฌ์ฌ๊ฐ ์์ฒ์ ์ผ๋ก ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ์น๋ช ์ ์ธ ํ๊ณ๊ฐ ์กด์ฌํ๋ค. OTOF(Otoferlin) ์ ์ ์ ๊ฒฐ์ ๋ฑ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๋ ์ ์ฒ์ฑ ๋์ฒญ R&D ์์ญ์์๋ ์ด ๊ฐ์ ๋ฉด์ญ ๊ฑฐ๋ถ๋ฐ์์ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ผ๋ก ์์ฉํ๋ค. ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ์์ฐ ๋ด ์ ๋ชจ์ธํฌ๋ก์ ์ ๋ฌ์ฒด ์นํ๋ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ํ๊ฒฝ์์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ์ง ๋ชปํ๋ ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ฒด ๋ถ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ผ๋ก๋, ๊ฐ๋ณ ํ์์ ์ฒด์ก์ฑ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์๊ณผ ์บก์๋ ์คํ ๋ฐ์ ๊ฐ์ ์ญํ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ ๋ํํ๋ ๋ฐ ์คํจํ์๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ํฌ์ฌ๋ AAV ๋ฒกํฐ๊ฐ ํ๊ฒ ์ธํฌ์ ์์ฐฉํ๊ธฐ ์ ๋ฉด์ญ๊ณ์ ์ํด ์๊ฑฐ๋๋ ์๋๋ฅผ ์ ์ฐ์ ์ผ๋ก ์ ์ดํ์ง ๋ชปํด, ์น๋ฃ์ ์ ์ ํจ ์์ฐฉ ๋ฐ ํ์ฑ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ์ง ๋ชปํ๋ ์ฅ๋ฒฝ์ ์ง๋ฉดํด ์์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: AAV ์บก์๋ ํ๊ฐ์ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋ ๋ฉด์ญ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ์ต๊ทผ Nature Medicine์ ๋ฐํ๋ ์์ ์ํ ์ฑ๊ณผ๋ ์คํํญ์ฒด๋ฅผ ๋ณด์ ํ ์ ์ฒ์ฑ ๋์ฒญ ํ์ 4๋ช ์ ๋์์ผ๋ก AAV ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ ์์ ํ ์ฌํฌ์ฌ๋ฅผ ์ค์ฆํ๋ฉฐ ๊ธฐ์กด ํ๊ณ์ ํต๋ ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ์๋ค. ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์บก์๋์ ํญ์ฒด ๊ฐ์ ์ธ์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๊ณ์ฐํ๊ณ , ๋ณต์กํ ์์ฒด ๋ด ์๋ ์์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์์ ์ ์ ๋์ถํจ์ผ๋ก์จ ๋ฉด์ญ ํํผ์ฑ ์ ๋ฌ์ฒด ๋๋ ๊ตฌ๋ฐฐ๋ฅผ ์ค๊ณํ์๋ค. ํนํ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ๊ฒฐํฉ๋ ๊ณ ์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ํํ๋ก ๋๊ธฐํํ์ฌ, ์ฌํฌ์ฌ ์ ๋ฐ์ํ ์ ์๋ ๊ตญ์ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ์ ํ์ฑํ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์์คํ ์์ค์์ ๊ท๋ช ํ์๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ๋ฉด์ญ ์ต์ ํ๋กํ ์ฝ์ ๊ฐ๋๋ฅผ ์ต์ ํํ๊ณ ์ฌํฌ์ฌ ์ ๋ฐ์ํ ์ ์๋ ์์์ฑ ๋ฉด์ญ ๊ฒฝ๋ณด ์ ํธ๋ฅผ ํํฐ๋งํ์ฌ ์์ ์ฑ์ ํ๋ณดํ๋ค. ์ ์ฐํ๋ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ ์ ๊ฑฐ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๋์ ํ์ฌ ์์ดํ ๋ฉด์ญ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ์ ๊ฐ์ง ํ์๊ตฐ ๊ฐ์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํตํฉ ๋ถ์ํ์ผ๋ฉฐ, ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ๊ท๋ช ํ์ฌ ์ฒญ๊ฐ ์๋ ์ค ๊ด๋ จ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ฑ๊ณต์ ์ธ ๋ณต์์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ผ๋ก ์ค์ฆํด ๋๋ค. ๋ฉด์ญ-์์ฉ์ฒด ์ธํฐํ์ด์ค ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์ฒญ๊ฐ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ ์์ ํ ์ฌํฌ์ฌ๊ฐ ์ฑ๊ณตํจ์ ๋ฐ๋ผ, ๋ด์ด ์์ฐ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ๋ฉด์ญ-์์ฉ์ฒด ์ธํฐํ์ด์ค๋ฅผ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์กฐ์จํ ์ ์๋ ์ ๊ท ์ํคํ ์ฒ๊ฐ ํ๋ฆฝ๋์๋ค. ๋ณธ ๋ชจ๋ธ์ ๊ฐ๋ณ ํ์์ ๋ฉด์ญ ์ค๋ฏน์ค ํ๋กํ์ผ๊ณผ ๊ธฐ์กด ํญ์ฒด ์ญ๊ฐ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋จ๊ณ๋ฅผ ์ํํ์ฌ, ์ฌํฌ์ฌ ์ ํ์ํ ์บก์๋ ์ค๊ณ ๋ณ์์ ์ฝ๋ํ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ต์ ํํ๋ค. ํนํ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ์ธ์์ ์ผ๋ก ์กฐ์ ํ๋ ์ ํด๋จํ ๊ธฐ์ ์ ํตํด ํ๊ฒ ์ ๋ชจ์ธํฌ ๋ด ์ ์ ์ฒด ์ ์ฌ ํ์ฑ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋์์, ์ฒด์ก์ฑ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์์ฉ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๋ค์ดํด๋จํํ์ฌ ์ธ๋ถ ํญ์ ์ ์ ์ํ์์๋ ๋ด์ด ์ธํฌ์ ๊ฐ์ญ์ ํญ์์ฑ์ ์ ์งํ๋๋ก ์ค๊ณํ๋ค. ์ด๋ ๊ธฐ์ฑ ์ ์ ์ ์น๋ฃ๊ฐ ์ ๊ณตํ์ง ๋ชปํ๋ ๊ฐ์ญ์ homeostasis ์กฐ์จ ์ฅ์น๋ฅผ ์ ๊ณตํจ์ผ๋ก์จ, ๊ฐ๋ณ ํ์์ ์ ์ ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ์ ๋ฐฑ๋ณธ์ผ๋ก ํ์ฉํ ์ ์๊ฒ ํ๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋ฉด์ญ ์ฅ๋ฒฝ์ด๋ผ๋ ํต์ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์์ญ์ผ๋ก ๋์ด๋ค์ฌ ์์ฉ ์น๋ฃ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๋ณด์ ํ ์ ์๋ ์ ๊ธฐ๋ฅผ ๋ง๋ จํ ๊ฒ์ด๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ์ฒด ์น๋ฃ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ AAV ์ฌํฌ์ฌ์ ์ ์ฐ์ ์ค์ฆ์ ์ฌํ ๋์ฆ์ ์ฒ๋ฐฉ์ ๊ทธ์น๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์ธํ๋ผ๋ก ๋ฆฌ์ ํ๋ ๊ณ๊ธฐ๊ฐ ๋๋ค. ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ ๋ฐ ๋ฐ์ด์คํ ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ฅ์ ๊ฐ์ํํ ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ, ์ด๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋(HTS) ๋จ๊ณ์์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ฐ๋ํด ์์ฐ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ค. ๋๋ถ์ด ์ด๋ฌํ ์ ์ ์ฒด ๋งคํ ์ํคํ ์ฒ๋ ๋ฏธ๊ตญ FDA ๋ฑ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ์ค์ ์ถฉ์กฑํ์ฌ ํ์ ์ ๋ณ์ ์ ํ๋๋ฅผ ๋น์ฝ์ ์ผ๋ก ๋์ผ ์ ์๋ค. ์์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ฒ์ฆ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํจํค์งํจ์ผ๋ก์จ ์์์ํ๊ณํ์(IND) ์ ์ฒญ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ ๊ฒ์ด๋ฉฐ, ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก๋ ๋ฉด์ญ ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ฌด๋ ฅํํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ค๋ฏน์ค ์น๋ฃ ํ์ค์ ๊ตฌ์ถํ ์ ๋ง์ด๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์คํํญ์ฒด ๊ทน๋ณต AAV ์ฌํฌ์ฌ ์ค์ฆ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋ฉด์ญ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์ค์ ์์ ํ์ฅ์์ ํ์๋ณ ํญ์ฒด-์บก์๋ ํน์ด์ ์คํ ๋ฐ์ ๊ฒฐํฉ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ฐ ์ค์บ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ๊ท๋ช ํ๊ณ ์์ธกํจ์ผ๋ก์จ ๊ตญ์ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ์ ์ ๋ฐํ์จ ํ๋ฝ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ์ด๊ธฐ ์ฒญ๊ฐ ์๋ ์ค ๊ฐ์ญ์ฑ ๋ณต์ ๋ฐ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋๊ท๋ชจ ๋ฐ์ดํฐ์ ๊ณผ ๊ณ ํด์๋ ์ฑ๊ธ์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค UniProt ๋ฐ ClinVar ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์บก์๋ ๊ต์ฐจ๋ฉด์ญ ํ์ฑ๋ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ด์ด ์ ๋ชจ์ธํฌ ํ์ ์ ์ ํจ ์ ๋ฌ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ ๋ฐ์ด์ค ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๊ฐ๊ฐ์ ๊ฒฝ์ฑ ์ ์ฒ ๋์ฒญ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ๊ฐ๋ณ ์ ํจ ํญ์ฒด ์ญ๊ฐ ๋ฐ ๋ฒกํฐ ํ์ง๋์ ์จ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์น๋ฃ ํจ๋ฅ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
- Fish & shellfish immunology๐ค AI ์์ฝ
์์ ์ด๋ฅ์ ๋น๋ธ๋ฆฌ์ค ๊ฐ์ผ์ ๋ฐฉ์ดํ๋ ์ด์์ ์ฑ mRNA ๋ฐฑ์ ํ๋ซํผ ๊ฐ๋ฐ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ธฐ์กด ๋ถํํยท์ฌ์กฐํฉ ์๋ธ์ ๋ ๋ฐฑ์ ์ฒด๊ณ์ ๊ตฌ์กฐ์ ํ๊ณ์ ํด์์ด๋ฅ ๋น๋ธ๋ฆฌ์ค์ฆ R&D์ ํญ์ ์ ์ยท์ฝ๋์ฒด์ธ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด ํด์ ์์ ๊ฐ์ผ๋ณ ๋ฐฉ์ด ์ ๋ต์ ํฌ๋ฅด๋ง๋ฆฐ ๋ถํํ ์ ์ธํฌ ๋ฐฑ์ ๋๋ ์ฌ์กฐํฉ ๋จ๋ฐฑ์ง ์๋ธ์ ๋ ์ ์ข ์ ์์กดํด ์์ผ๋, ์ด ๋จ์ ์ ยท์ ์ ๋ถ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์น๋ช ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๋ ธ์ถํ๋ค. Vibrio harveyi์ ์ฃผ์ ๋ณ๋ ์ฑ ์ธ์์ธ FlaA ํ๋ผ์ ค๋ฆฐ์ ์ฒ์ฐ ์ ํ ๊ตฌ์กฐ(native folding conformation)์์๋ง TLR5 ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๊ฐ ์ต์ ํ๋๋๋ฐ, ๋ถํํ ๊ณต์ ์ค ์ด๋ณ์ฑยทํํ์ ๊ฐ๊ต๊ฐ ์ํผํ ํ ์ ์ฒด๋ฐฐ์ข๋ฅผ ๋น๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ํ๊ดดํ์ฌ ์คํํญ์ฒด ์ ๋ ์ญ๊ฐ๊ฐ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ๋๋น 60~80% ํ๋ฝํ๋ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ค. ๋ํฉ์ด(Larimichthys crocea) ์์ ์ฐ์ ์ ์ฐ๊ฐ ์ค๊ตญ ๋ด ์์ฐ๋๋ง 25๋ง ํค์ ์ํํ๋ฉฐ, ๋น๋ธ๋ฆฌ์ค์ฆ์ ์ํ ํ์ฌ์จ์ด ๊ณ ๋ฐ๋ ์์์ฅ์์ ์ต๋ 70%๊น์ง ๊ธ๋ฑํจ์๋ ์์ ๋ฐฑ์ ์ด ์ ๋ฌดํ ์ค์ ์ด๋ค. ํญ์์ ๋จ์ฉ์ oxytetracyclineยทflorfenicol ๋ด์ฑ V. harveyi ๊ท ์ฃผ์ ๋ค์ ๋ด์ฑ(MDR) ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋ ์ํ ์ ์ด๋ฅผ ๊ฐ์ํํ๋ฉฐ, ์๋ฅ ํญ์์ ์ ํด์ ์ํ๊ณ ์ถ์ ์ EU Regulation 2019/6 ๋ฐ Codex Alimentarius MRL ๊ธฐ์ค ์๋ฐ์ผ๋ก ์์ถ ๊ณต๊ธ๋ง ์์ฒด๋ฅผ ๋ด์ํ๋ค. ๋์ฑ์ด ์์ฐ์ฉ ๋ฐฑ์ ์ ์ฝ๋์ฒด์ธ ์ ์ง๋ 2~8ยฐC ๋์ฅ ๋ฌผ๋ฅ๊ฐ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ๋๋จ์ยท์ํ๋ฆฌ์นด ์์ ํ์ฅ์์ ์ค์ง์ ์ ์ข ๊ฐ๋๋ฅ ์ 20% ๋ฏธ๋ง์ผ๋ก ๋ถ๊ดด์ํค๋ฉฐ, ์ด ์ธํ๋ผ ๋ณ๋ชฉ์ด ์ ํจ ์์ฐฉ ๋๋ ์ฌ์ ์คํจ์ ๊ทผ๋ณธ ์ฅ๋ฒฝ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํด ์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: FlaA mRNA-LNP ๋ง์ดํฌ๋กํ๋ฃจ์ด๋ ์บก์ํ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ธํฌ ํด์๋ ์ ์ฅ ์กฐ์ง ํธ๋์คํ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ V. harveyi FlaA ํ๋ผ์ ค๋ฆฐ ์ ์ฅ ORF๋ฅผ ์ฝ๋ ์ต์ ํ(Codon Adaptation Index ๊ธฐ์ค ์ข ํน์ด์ tRNA ํ ๋น๋ ๊ฐ์ค)ํ ๋ค, 5โฒ-UTR/3โฒ-UTR ์ด์ค ์ต์ ํ๋ก ๋ฒ์ญ ๊ฐ์ ๋ณตํฉ์ฒด(eIF4F) ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์กฐ์จํ๊ณ , CleanCap AG ๊ธฐ์ ๊ธฐ๋ฐ co-transcriptional capping์ผ๋ก 95.1% ์บกํ ํจ์จ์ ๋ฌ์ฑํ๋ค. ์ด๋ ๊ธฐ์กด ํจ์์ post-transcriptional capping์ 70~85% ํจ์จ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ์์น๋ค. ์ง์ง๋๋ ธ์ ์(LNP) ์ ํ์ ์ด์จํ ์ง์งยทํฌํผ ์ง์งยท์ฝ๋ ์คํ ๋กคยทPEG-์ง์ง์ ๋ชฐ๋น๋ฅผ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์๊ธฐ์กฐ๋ฆฝ ์๋ ์์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ ๊ณ์ฐ์ผ๋ก ์ต์ ํํ์ผ๋ฉฐ, ๋ง์ดํฌ๋กํ๋ฃจ์ด๋ ๊ธ์ ํผํฉ(staggered herringbone mixer) ๊ณต์ ์ผ๋ก ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ์ฌ ์ ์ ํฌ๊ธฐ PDI 0.1 ๋ฏธ๋ง์ ๊ท ์ง ๋๋ ธ์ ์ ์ง๋จ์ ํ๋ณดํ๋ค. ์ ์ฅ(head kidney) ์ธํฌ ํธ๋์คํ์ 12์๊ฐ ํ mRNA ์์กด์จ 50% ์ด์์ ์ค์ฆํ๋ฉฐ, ์ด๋ ์ด๋ฅ ์ธํฌ ๋ด RNase ํ์ฑ์ด ํฌ์ ๋ฅ ๋๋น 2~3๋ฐฐ ๋์ ์กฐ๊ฑด์์ LNP์ ์๋์ ํ์ถ ํจ์จ๊ณผ mRNA ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ด์ฐจ๊ตฌ์กฐ ์์ ์ฑ์ด ์ถฉ๋ถํ ํ๋ณด๋์์์ ์๋ฏธํ๋ค. ๋๊ฒฐ๊ฑด์กฐ(lyophilisation) ํ 25ยฐC ์ค์จ 10์ฃผ๊ฐ ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ํ๋ผ๋ฏธํฐ(์ ์ ํฌ๊ธฐยท์ ํ ์ ์ยท์บก์ํ์จ) ๋ฐ in vitro ํญ์์ฑ์ด ์ ์ง๋์์ผ๋ฉฐ, ์ด ์ด์์ ์ฑ ํ๋กํ์ผ์ Moderna์ mRNA-1283(2์ธ๋ COVID-19 ๋ฐฑ์ ) ๋๊ฒฐ๊ฑด์กฐ ์ ํ์ด ๋ฌ์ฑํ ์ค์จ ์์ ์ฑ ๋ฒค์น๋งํฌ๋ฅผ ์์ฐ ๋ฐฑ์ ์์ญ์ผ๋ก ์ต์ด ํ์ฅํ ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ๊ท๋ช ์ด๋ค. ๊ทผ์ก ๋ด ์ ์ข ํ FlaA ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ทผ์ก ์กฐ์ง ๋ด ๊ฐ๊ฑดํ ๋ฐํ, ํน์ด์ IgMยท์คํํญ์ฒด ์ญ๊ฐ ์์น, ํญ์ฐํ ํจ์(SODยทCAT)ยท๋์ฌ ํจ์(ALPยทLZM) ํ์ฑ ์ฆ๊ฐ, ๋ฉด์ญ ์กฐ์ง(๋น์ฅยท์ ์ฅยท๊ฐ) ๋ด IL-1ฮฒยทTNF-ฮฑยทMHC-IIยทIgT ๋ฑ ๋ฉด์ญ ๊ด๋ จ ์ ์ ์ ์ํฅ ๋ฐํ์ด ํ์ธ๋์ด ์ฒด์ก์ฑยท์ธํฌ์ฑ ์ด์ค ๋ฉด์ญ ์๋ต์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ด ์ค์ฆ๋์๋ค. FlaA-TLR5 ์ถ ๋ฉด์ญ ์ ํธ์ ๋ฌ ๊ฒฝ๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์ด๋ฅ ์ ๋งยท์ ์ ๋ฉด์ญ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ V. harveyi ๊ณต๊ฒฉ์ ์ข (challenge test) ๊ฒฐ๊ณผ 20 ฮผg ํฌ์ฌ๊ตฐ์์ ์์กด์จ 77.7%, ์๋์์กด์จ(RPS) 70.1%๋ฅผ ๋ฌ์ฑํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ EU ์์ฐ ๋ฐฑ์ ์ ํจ์ฑ ๊ธฐ์ค RPS โฅ60%๋ฅผ ์ถฉ์กฑํ๋ ๋์์ ๊ธฐ์กด ๋ถํํ ์ ์ธํฌ V. harveyi ๋ฐฑ์ (RPS 30~50% ๋ฒ์)์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ค. ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๊ธฐ๋ฐ ๋ถ์์์ ํฌ์ฌ ์ฉ๋๋ณ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ๋น์ ํ ์ฉ๋-๋ฐ์ ๊ณก์ ์ด ๊ด์ธก๋์์ผ๋ฉฐ, 20 ฮผg์ด ์จ์ ๋จ๊ณ(rate-limiting step)๋ก์ FlaA-TLR5 ๊ฒฐํฉ ํ MyD88-NF-ฮบB ํ๋ฅ ์ ํธ์ ๋ฌ ์บ์ค์ผ์ด๋์ ํฌํ ์ญ์น(saturation threshold)์ ์ ํํ ๋๋ฌํ๋ ์ต์ ํฌ์ฌ ์ง์ ์์ด ๊ท๋ช ๋์๋ค. ์ด ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification) ๋ชจ๋ธ์ ์ด์ข ๋ณ ์ฒด์คยท๋ฉด์ญ ์ฑ์๋ยท์์ ์์จยท์ผ๋ ๊ตฌ๋ฐฐ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ถ์ ํํํ ํด๋ฌ์คํฐ๋ง์ ๊ฐ๋ฅ์ผ ํ๋ฉฐ, ์จ์ ๋จ๊ณ ์์์ ์ ํด๋จํ(๊ณ ์์จยท๊ณ ๋ฐ๋ ์คํธ๋ ์ค ํ๊ฒฝ) ๋ฐ ๋ค์ดํด๋จํ(์ ์์จยท์ ๋ฐ๋ ํ๊ฒฝ)์ผ๋ก ๋ณ์น ํ๊ฒฝ ์คํธ๋ ์ค ์์์๋ ์ ํจ ์คํํญ์ฒด ์ญ๊ฐ์ ๊ฐ์ญ์ ์์จ ์กฐ์จ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋ง๋ จ๋์๋ค. ํนํ mRNA ํ๋ซํผ์ ๋ชจ๋์ฑ์ VhP (V. harveyi hemolysin)ยทOmpK (outer membrane protein) ๋ฑ ์ถ๊ฐ ํญ์ ORF์ ๋ค๊ฐ(multivalent) ์ค๊ณ๋ฅผ ์ฆ์ ํ์ฉํ๋ฉฐ, ์ด๋ Elanco Animal Health ๋ฐ MSD Aqua์ ๊ธฐ์กด ์๋ธ์ ๋ ๋ฐฑ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ด ๋จ์ผ ํญ์ ํ๊ณ์ ๊ฐํ ๊ฒ๊ณผ ๋๋น๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์์ฐ ์ ๋ฐ ๋ฉด์ญ๊ณตํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์์ฐ์ฉ ์๋ฌผ์์ฝํ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ฐ ๊ฐ์ผ๋ณ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ฌํ ๋์ฆ ํญ์์ ์ฒด๊ณ์์ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ mRNA ๋ฐฑ์ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๋ ์ ์ธ์ ์ ํ์ ์ด๋ค. ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ฐ ๋ฐฑ์ ์์ฅ์ 2025๋ ๊ธฐ์ค ์ฝ 4.8์ต ๋ฌ๋ฌ์์ 2030๋ 8.2์ต ๋ฌ๋ฌ(CAGR ~11.3%)๋ก ๊ธํฝ์ฐฝ์ด ์ ๋ง๋๋ฉฐ, mRNA ํ๋ซํผ์ ์ด ์์ฅ์์ ์ ๊ท ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ๋ก์ ๊ธฐ์กด DNA ๋ฐฑ์ (Elanco APEX-IHN, ์ธ๊ณ ์ต์ด ์์ฐ DNA ๋ฐฑ์ )์ ๋ค๋ฅผ ์๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ผ๋ก ๋ถ์ํ๋ค. ๋๊ฒฐ๊ฑด์กฐ ์ค์จ ์์ ํ ๊ธฐ์ ์ ์ฝ๋์ฒด์ธ ๋ฏธ๋น ์ง์ญ(์ธ๋๋ค์์ยท๋ฐฉ๊ธ๋ผ๋ฐ์ยท์ด์งํธ ๋ฑ ์ธ๊ณ ์ฃผ์ ์์๊ตญ)์์์ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ๋๋ ์ ์ข ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์(์ข ๋ณ ์ฝ๋ ์ต์ ํ ์ธ๋ฑ์คยทLNP ์ ํ ๋น์จ)๋ฅผ ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ญ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๋ช ์์ ์ผ๋ก ๊ตฌ์ถํ๋ค. ๋ง์ดํฌ๋กํ๋ฃจ์ด๋ ์ฐ์ ๊ณต์ ์ Precision NanoSystems(ํ Cytiva) NanoAssemblr ํ๋ซํผ๊ณผ ์ง์ ํธํ ๊ฐ๋ฅํ๋ฉฐ, GMP ์ค์ผ์ผ์ ์ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ CV 5% ๋ฏธ๋ง ๋ฌ์ฑ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ๋์๊ฐ ์ด ํ๋ซํผ์ Aeromonas hydrophilaยทEdwardsiella piscicidaยทStreptococcus iniae ๋ฑ ์ฃผ์ ์์ฐ ๋ณ์์ฒด๋ก์ ์ฆ๊ฐ ํ์ฅ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ฉฐ, ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ฐ๋ ์ ์์ฐ ๋ถ์ผ์ ๋์ โ์์์ฅ ๋ด ์ค์๊ฐ ๋ณ์์ฒด ๋ฉํ๊ฒ๋ ธ๋ฏน ๋ชจ๋ํฐ๋ง๊ณผ mRNA ๋ฐฑ์ ํญ์ ์์ด์ ์๋ ์ ๋ฐ์ดํธ ์ฐ๋โํ์ฌ OIE(WOAH) Aquatic Animal Health Code ๋ฐ ๊ฐ๊ตญ ์์ฐ ์๋ฌผ์์ฝํ IND ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ๋ ์์ํฌ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถํ๋ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ๋ค. ์ค๊ตญ ๋์ ๋์ด๋ถ์ ์์ฐ์ฉ ์ ์์์ฝํ ๋ฑ๋ก ๊ฒฝ๋ก(Category I New Veterinary Drug) ์ง์ ์, ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ์ค์จ ์์ ์ฑยท๋์ RPSยท๋ชจ๋์ ํญ์ ๊ต์ฒด ๋ฅ๋ ฅ์ ์ฌ์ฌ ๊ฐ์ ์๊ฑด์ ์ถฉ์กฑํ๋ ๊ฒฐ์ ์ ์ฐจ๋ณํ ์ธ์๊ฐ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ mRNA-LNP ์ค์จ ์์ ํ ์ด๋ฅ ๋ฐฑ์ ํ๋ซํผ ๊ฐ๋ฐ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์์ฐ ๋ฉด์ญํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฐ๋ฌผ ์์ ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์์ฐ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ V. harveyi FlaA ํน์ด์ ์คํํญ์ฒด ์ญ๊ฐ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ๊ธฐ๋ฐ ELISA ์ ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๋น๋ธ๋ฆฌ์ค์ฆ ๊ธ์ฑ ํ์ฌ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ์์์ฅ ๋จ์ ๊ฒฝ์ ์ ์์ค ๋ฐฉ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ NCBI ProteinยทUniProtยทVFDB(Virulence Factor Database)์ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋ณ๋ ์ฑ ์ธ์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฑ์ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ๊ต์ฐจ๋ฐ์ ์ํผํ ํ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ FlaA ๋ชจ๋ ธ๋จธ์ ์ ํจ TLR5 ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์์ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์์ฐ ๋ฐ์ด์ค๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ์์ฐ ๋ณ์์ฒด ํ์ mRNA ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์ํ ์งํ ์ ์ข ๋ณ ์ฝ๋ ์ ์ ์ง์ยทLNP ์ด์จํ ์ง์ง pKa ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์บก์ํ์จยท์ ์ ํฌ๊ธฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ OIE/WOAH ๋ฐ ๊ฐ๊ตญ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์ฐ ์๋ฌผ์์ฝํ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Lancet๐ค AI ์์ฝ๊ฒฝ๊ตฌํ ๋นํฉํ์ด๋ GLP-1 ์์ฉ์ฒด ์์ฉ์ ์๋ ์ฝ๊ธ๋ฆฝํธ๋ก ์ ์ฒด์ค ๊ฐ๋ ํจ๊ณผ ๊ฒ์ฆ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ํฉํ์ด๋ ์ฃผ์ฌ ์์กด ํญ๋น๋ง GLP-1RA ํ์ค์๋ฒ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ณ๋ชฉ๊ณผ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋์ฌ์งํ R&D์ ์ฝ๋ฌผ ์ ๋ฌ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ ๊ธฐ์กด GLP-1 ์์ฉ์ฒด ์์ฉ์ (GLP-1RA) ํญ๋น๋ง ์น๋ฃ ํ์ค์ ์ธ๋ง๊ธ๋ฃจํ์ด๋(Wegovy) ๋ฐ ํฐ๋ฅด์ ํํ์ด๋(Zepbound) ๋ฑ ํฉํ์ด๋ ๊ธฐ๋ฐ ํผํ ์ฃผ์ฌ ์ ํ์ ์ ์ ์ผ๋ก ๊ท์๋์ด ์๋ค. ์ด ๋จ์ ์ ํฌ์ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ ๋ช ๋ฐฑํ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๋ดํฌํ๋ค. ์ฒซ์งธ, ํฉํ์ด๋ ๋ถ์์ ์์ฅ๊ด ํ๋กํ ์์ ๊ฐ์์ฑ ๋ฐ ๊ฒฝ๊ตฌ ์์ฒด์ด์ฉ๋ฅ ๋ถ๊ดด(oral bioavailability collapse)๋ก ์ธํด ๊ฒฝ๊ตฌ ์ ํ ์ ๊ณผ๋์ ํฉํ์ด๋ ๋ก๋ฉ์ด ๋ถ๊ฐํผํ๋ฉฐ, Novo Nordisk์ ๊ฒฝ๊ตฌ ์ธ๋ง๊ธ๋ฃจํ์ด๋(Rybelsus/oral Wegovy 25 mg, 2025๋ 12์ FDA ์น์ธ)์กฐ์ฐจ ๊ณต๋ณต ํฌ์ฌยท200 mL ์ดํ ์์ ์ ํยท30๋ถ ์์ด ๊ธ์ง๋ผ๋ ์๊ฒฉํ ์ฝ๋ฌผ๋ํํ์ ์ ์ฝ ์กฐ๊ฑด์ ์๋ฐํ๋ค. ๋์งธ, ํฉํ์ด๋ GLP-1RA๋ Gs-๋จ๋ฐฑ์ง ๋งค๊ฐ cAMP ์ ํธ์ ๋ฌ๊ณผ ๋์์ ฮฒ-arrestin-2 ๋ชจ์ง(recruitment) ๋ฐ ์์ฉ์ฒด ๋ด์ฌํ(receptor internalization)๋ฅผ ๋ณํ ์ ๋ฐํ์ฌ, ์์ฉ์ฒด ํ๊ฐ์(desensitization) ํผ๋๋ฐฑ ๋ฃจํ๊ฐ ์ฅ๊ธฐ ํฌ์ฌ ์ ์ ํจ ๋๋ ์ฌ์๋ฅผ ๊ตฌ์กฐ์ ์ผ๋ก ์นจ์ํ๋ค. ์ด ์ด์ค ๋ณ๋ชฉโ์ ๋ฌ ํ๋ซํผ์ ํ์ ์์๋ ํ๊ดด์ ์์ฉ์ฒด ์์ค์ ์ฝ๋ ฅํ์ ๊ฐ์ โ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋น๋ง ์ธ๊ตฌ 8์ต ๋ช ์ด์(2024 WHO ์ถ์ฐ) ๋๋น ์น๋ฃ ์ ๊ทผ์ฑ ๊ฒฉ์ฐจ๋ฅผ ํ๋ ์ฌ์์ฐํ๋ ํต์ฌ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํด ์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ๋นํฉํ์ด๋ ์๋ถ์ GLP-1R ํธํฅ์ ์์ฉ์ ๊ฐ๋ ๋ฐ 26์ฃผ~36์ฃผ ์ฉ๋ ๋ฐ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ AstraZeneca-Eccogene ๊ณต๋๊ฐ๋ฐ elecoglipron(AZD5004/ECC5004)์ ์ด ์ด์ค ๋ณ๋ชฉ์ ๊ทผ์์ ์ผ๋ก ํด์ฒดํ๋ ๋นํฉํ์ด๋ ์๋ถ์(small-molecule) ๊ฒฝ๊ตฌ GLP-1R ์์ฉ์ ๋ค. ๋ถ์ ์์ค์์ elecoglipron์ GLP-1R์ ๋นํฉํ์ด๋ ์๋ก์คํ ๋ฆญ ๊ฒฐํฉ ํฌ์ผ์ ์ธ์ ํ์ฌ Gs-๋จ๋ฐฑ์ง ์ปคํ๋ง โ cAMP ์์ฑ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ ํ์ ์ผ๋ก ํ์ฑํํ๋, ฮฒ-arrestin-2 ๋ชจ์ง ๋ฐ ์์ฉ์ฒด ๋ด์ฌํ๋ฅผ ์ ๋ฐํ์ง ์๋ ํธํฅ์ ์์ฉ(biased agonism) ํ๋กํ์ผ์ ์ค์ฆํ๋ค(Haggag et al., Diabetes Obes Metab, 2025). ์ด๋ ์์ฉ์ฒด ํ๊ฐ์ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๋ฐ ์ธ๋นํธ๋ก ์์ค์์ ์์ฒ ์ฐจ๋จํ์ฌ ์ฅ๊ธฐ ํฌ์ฌ ์์๋ ์ ํจ ์ ํธ์ ๋ฌ ์งํญ(signaling amplitude)์ ์ ์งํ๋ ์ฝ๋ ฅํ์ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๋ค. VISTA Phase 2 ์์(๋ค๊ธฐ๊ด, ๋ฌด์์ ๋ฐฐ์ , ์ด์ค๋งน๊ฒ, ์์ฝ ๋์กฐ, n=310, ํธ์ฃผยท์บ๋๋คยท๋ ์ผยท์ผ๋ณธยท๋๋งยท์๊ตญยท๋ฏธ๊ตญ 7๊ฐ๊ตญ)์์ 1์ผ 1ํ ๊ฒฝ๊ตฌ ํฌ์ฌ elecoglipron์ ์ฉ๋ ์์กด์ ์ฒด์ค ๊ฐ์ ํ ์๋ฅผ ์ ๋ฐ ๋๊ธฐํํ๋ค: 26์ฃผ ์์ 5 mg๊ตฐ -2.6%, 75 mg๊ตฐ -10.5%(์์ฝ -0.6%); 36์ฃผ ์์ 75 mg๊ตฐ -11.8%(์์ฝ -0.3%)๋ก ์ฒด์ค ๊ฐ์ ๊ณก์ ์ด ๊ณ ์๊ธฐ(plateau) ์์ด ์ง์ ํ๊ฐํ๋ค. ๋ฐ์๋ฅ ๋ถ์์์ 75 mg๊ตฐ์ ์ต๋ 88.8%๊ฐ โฅ5% ์ฒด์ค ๊ฐ์๋ฅผ ๋ฌ์ฑํ ๋ฐ๋ฉด ์์ฝ๊ตฐ์ 15.6%์ ๊ทธ์ณค๋ค. ๋๋ฐ SOLSTICE Phase 2b ์์(T2DM ํ์ n=406, 9๊ฐ๊ตญ)์์๋ HbA1c -1.9%(์์ฝ -0.2%), 89.6%๊ฐ HbA1c < 7% ๋๋ฌ, ์ฒด์ค -7.7%(์์ฝ -1.7%), 72.3%๊ฐ โฅ5% ์ฒด์ค ๊ฐ์๋ฅผ ๋ฌ์ฑํ์ฌ ํ๋น-์ฒด์ค ์ด์ค ์ถ ๊ต์ ์ญ๋์ ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ผ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ํ๊ดด์ ์ํ ์์ค์ผ๋ก ๊ท๋ช ํ๋ค. cAMP ํธํฅ ์ ํธ์ ๋ฌ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์๋์ง ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ Elecoglipron์ ํธํฅ์ ์์ฉ ํ๋กํ์ผ์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๊ธฐ๋ฐ ํ์ ๋ถ์ ํํํ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ์ ์ง์ ์ฐ๋๋๋ค. ฮฒ-arrestin-2 ๋น๋ชจ์ง ํน์ฑ์ GLP-1R ํ๋ฉด ๋ฐํ ๋ฐ๋๋ฅผ ๋ณด์กดํ์ฌ ์์ํ๋ถ ๊ถ์ํต(arcuate nucleus) POMC/CART ๋ด๋ฐ ๋ฐ ๋ง์ด ์ท๋ ฮฒ-์ธํฌ์์์ ๋์ ์ ํธ์ ๋ฌ ํจ์จ์ ๊ทน๋ํํ๋ฉฐ, ์ด๋ BMI 38.2 kg/mยฒ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ(ํ๊ท ์ฒด์ค 106.9 kg, ์ฌ์ฑ 73%)์ ๊ณ ๋ ๋น๋ง ์ฝํธํธ์์ ์์ฝ ๋ณด์ BMI ๋ณํ -0.9 ~ -4.4 kg/mยฒ, ํ๋ฆฌ๋๋ ๊ฐ์ โฅ2.0 cm, C-๋ฐ์์ฑ ๋จ๋ฐฑ์ง(CRP) ๋ฐ ํ์ ๋์ ํํฅ ํด๋จํ์ผ๋ก ์ค์ฆ๋์๋ค. ์๋ถ์ ํน์ฑ์ ์์ดยท์์ ์ ํ ์์ด 1์ผ 1ํ ํฌ์ฌ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํ์ฌ, ๊ธฐ์กด ๊ฒฝ๊ตฌ ์ธ๋ง๊ธ๋ฃจํ์ด๋์ ์ฝ๋ฌผ๋ํํ์ ์ ์ฝ ์กฐ๊ฑด์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ผ๋ก ํ๋ฝ์ํจ๋ค. ์์ ์ฑ ๋งคํธ๋ฆญ์ค์์ 75 mg๊ตฐ ์ค์ฌ(55% vs ์์ฝ 20%), ๋ณ๋น(41% vs 6%), ์ค์ฌ(35% vs 25%), ๊ตฌํ (29% vs 5%)๋ก GLP-1RA ํด๋์ค ์ผ๊ด ํ๋กํ์ผ์ ๋ณด์์ผ๋ฉฐ, ๋๋ถ๋ถ ๊ฒฝ๋~์ค๋ฑ๋๋ก ์ํ ์ค๋จ๋ฅ ์ด ๋ฎ์(36์ฃผ ์๋ฃ์จ 93%) ์จ์ ๋จ๊ณ ์์์ ๊ฐ์ญ์ ์์จ ์กฐ์จ์ด ์์์ ์ผ๋ก ์์ฉ ๊ฐ๋ฅํ ๋ฐฑ๋ณธ์์ ์ ์ฆํ๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๊ฒฝ๊ตฌ ๋์ฌ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ฐ๋ AstraZeneca๋ 2026๋ ํ๋ฐ๊ธฐ Phase 3 ํ๋ก๊ทธ๋จ ๊ฐ๋์ ์ ์ธํ๋ฉฐ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ฌํ ๋์ฆ ์ฒด๊ณ์์ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๋ค. Phase 3 ์ํคํ ์ฒ๋ ๋น๋ง ๋จ๋ ์๋ฒ, T2DM ๋ณ์ฉ์๋ฒ(dapagliflozin/Farxiga ์ฐ๋ CKD/HF ์ ์์ฆ ํ์ฅ), ์ด์์ง์งํ์ฆ ๋ณ์ฉ(AZD0780)์ ๋ค์ถ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ผ๋ก ์ค๊ณ๋์ด ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ฅ์ ์ ๋ํ๋ค. ํ์ฌ ๊ฒฝ๊ตฌ GLP-1 ๊ฒฝ์ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ Novo Nordisk ๊ฒฝ๊ตฌ ์ธ๋ง๊ธ๋ฃจํ์ด๋(64์ฃผ -16.6%), Eli Lilly orforglipron(72์ฃผ -11.2%, Phase 3 ATTAIN-1), Pfizer danuglipron(๊ฐ๋ ์ฑ ์ฌ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ ์ค๋จ ํ ์ฌ๊ฐ) ๋ฑ ๋ค๊ทน ์ฒด์ ๋ก ์ฌํธ ์ค์ด๋ฉฐ, elecoglipron์ ฮฒ-arrestin-2 ๋น๋ชจ์ง ํธํฅ์ ์์ฉ์ด๋ผ๋ ๋ถ์ ์์ค ์ฐจ๋ณ์ ํด์์ ์์ด ์ ํ ๋ถ์ฌ๋ผ๋ ์ฝ๋ฌผ๋ํํ์ ํด์๋ฅผ ์ด์ค ์ฅ์ฐฉํ ์ ์ผํ ํ๋ณด๋ฌผ์ง์ด๋ค. ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ฒฝ๊ตฌ GLP-1 ์์ฅ์ด 2030๋ ๊น์ง ์ ์ฒด 800์ต ๋ฌ๋ฌ ๋น๋ง GLP-1 ์์ฅ์ ์ฝ 20%๋ฅผ ์ ์ ํ ๊ฒ์ผ๋ก ํฌ์ฌ๋๋ ๊ฐ์ด๋ฐ(CAGR 35.05%), elecoglipron์ ํธํฅ์ ์ ํธ์ ๋ฌ ๋ณด์ ๊ณ์ ์ฐ๋์ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์์ฉ์ฒด ํ๊ฐ์ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ , ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ท๊ฒฉ ์ถฉ์กฑ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๋ฐฑ๋ณธ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ ๊ฒ์ด๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋นํฉํ์ด๋ ์๋ถ์ cAMP ํธํฅ์ GLP-1R ์์ฉ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์์ฉ์ฒด ์ฝ๋ฆฌํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํญ๋น๋ง ์์ ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ๋์ฌ์งํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ฮฒ-arrestin-2 ๋งค๊ฐ ์์ฉ์ฒด ๋ด์ฌํ ์๋๋ก ์ ํธํฅ์ ์์ฉ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ์ฅ๊ธฐ ํฌ์ฌ ์ ๋์ ๋๋ ์์ฉ์ฒด ํ๊ฐ์์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ , 36์ฃผ ์ด์ ๊ณ ์๊ธฐ ์๋ ์ง์์ ์ฒด์ค ๊ฐ์๋ผ๋ ์ฝ๋ ฅํ์ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ VISTAยทSOLSTICE ์ด์ค ์ฝํธํธ์์ ์ง๋์ฑ๋ ์ฒด์ค-HbA1c-CRP-ํ์ ๋ค์ถ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ BMI ํ์๊ตฐ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ , ๊ฒฝ๊ตฌ GLP-1R ํธํฅ์ ์์ฉ์ ์ ์ ํจ ์์ฉ์ฒด ์ ์ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋์ฌ์งํ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๊ฒฝ๊ตฌ ํญ๋น๋ง ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ฮฒ-arrestin-2 ๋น๋ชจ์ง ํธํฅ ๊ณ์ ๋ฐ cAMP ์งํญ ๋ณด์กด ์ง์๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์์ฉ์ฒด ํ๊ฐ์ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
- PNAS๐ค AI ์์ฝ
DNA ํ์ด๋๋ก๊ฒ ๊ธฐ๋ฐ PD-L1/CTLA-4 ์ด์ค ์ ์ ์ ์ฌ์ผ๋ฐ์ฑ์ผ๋ก ๋ฉด์ญ ํญ์ ํจ๊ณผ ๊ฐํ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋จ์ผ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ์ต์ ์ (ICI) ๋จ์ ์๋ฒ์ ์ ์ฌ์ฒด ์ฌ์ถฉ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋์ ๊ณ ํ์ R&D์ ๋ฉด์ญ ํํผ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด ํญ-PD-1/PD-L1 ๋จํด๋ก ํญ์ฒด ๊ธฐ๋ฐ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ์ต์ ์๋ฒ์ ์ข ์ ์ธํฌ ํ๋ฉด ๋ฆฌ๊ฐ๋-์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ์ ์ฐจ๋จํ๋ ๋จ์ ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ์์ค ๊ฐ์ ์ ๊ตญํ๋์ด ์๋ค. ์ด ์ ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์น๋ช ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(TME) ๋ด์์ ๊ฐ๋๋๋ ์ ์ฌ์ฒด ์ฌ์ถฉ์ ํผ๋๋ฐฑ ๋ฃจํ๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๋ค๋ ์ ์ ์๋ค. ์ฆ, ํญ์ฒด๊ฐ ์ธํฌ ํ๋ฉด PD-L1 ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ผ์์ ์ผ๋ก ์ฐจ๋จํ๋๋ผ๋ ์ข ์์ธํฌ์ ์ ์ ์ ๊ธฐ๊ณ(genetic machinery)๊ฐ PD-L1 mRNA๋ฅผ ์ง์์ ์ผ๋ก ์ฌํฉ์ฑยท์ฌ๋ฐํํจ์ผ๋ก์จ ๋ฉด์ญ ํํผ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ์์๊ฐ ๋ด ๋ณต์๋๋ค. ์ค์ ์์ ๋ฐ์ดํฐ์์ ํญ-PD-1 ๋จ๋ ์๋ฒ์ ๊ฐ๊ด์ ๋ฐ์๋ฅ (ORR)์ ๋น์์ธํฌํ์(NSCLC) ๊ธฐ์ค ์ฝ 20โ25%, ์ผ์ค์์ฑ์ ๋ฐฉ์(TNBC)์์ 10โ20%์ ๋ถ๊ณผํ๋ฉฐ, ์ด๋ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ ์ฌ ์์ค ์ฌ์ถฉ์์ ์ ์ํ์ง ๋ชปํ๋ ์ฝ์ญํ์ ํ๊ณ์์ ๊ธฐ์ธํ๋ค. ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ, IFN-ฮณ ์ ๋ ์ ์ ๋ด์ฑ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ TME ๋ด ์กฐ์ T์ธํฌ(Treg)ยท๊ณจ์์ ๋์ต์ ์ธํฌ(MDSC) ๋งค๊ฐ ๋ฉด์ญ์ต์ ํ๋ญ์ค๊ฐ ์ค์ฒฉ๋๋ฉด์, ์ข ๋ ๋จ์ผ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ICI ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ ํจ ํญ์ข ์ ๋ฉด์ญ ํ์ฑ ๋๋ ์ฌ์์ ๋ฐ๋ณต์ ์ผ๋ก ์คํจํด ์๋ค. ์ด ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ ๊ณ ํ์ ๋ฉด์ญํญ์์ R&D ์ ๋ฐ์ ๊ฑธ์ณ Phase III ์คํจ์จ ์์น๊ณผ IND ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ ์ง์ฐ์ ๊ตฌ์กฐ์ ์์ธ์ผ๋ก ๊ณ ์ฐฉ๋์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ์๊ธฐ์กฐ๋ฆฝ DNA ํ์ด๋๋ก๊ฒ ๋์ผ์ก์ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ๊ฐ๋ ๋ฐ ์ ์ฌ์ฒด-๋จ๋ฐฑ์ง์ฒด ์ด์ค ํด์๋ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ๋์ ์ต์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์ ๊ฐ๋ฐ๋ ์ค๋งํธ DNA ํ์ด๋๋ก๊ฒ์ ํต์ฐ ์๊ธฐ์กฐ๋ฆฝ(self-assembly) ๋๋ ธ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ๋, ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ธํฌ ํ๋ฉด ์ฐจ๋จ(๋จ๋ฐฑ์ง ์์ค)๊ณผ ํด๋น mRNA ์ ์ฌ์ฒด์ ์ ์ ์ ์ฌ์ผ๋ฐ์ฑ(ํต์ฐ ์์ค)์ ๋จ์ผ ๊ฑฐ๋๋ถ์ ํ๋ซํผ์์ ๋์ ๊ฐ๋ํ๋ ๋์ผ์ก์ ์น๋ฃ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ๋ก ์ค๊ณ๋์๋ค. ๊ตฌ์ฒด์ ์ผ๋ก, CpG ์ฌ๋ฆฌ๊ณ ๋ดํด๋ ์คํฐ๋ ๋ฉด์ญ๋ณด๊ฐ์ (adjuvant)๋ฅผ ๊ฒ ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ฐฑ๋ณธ์ ํตํฉํ์ฌ ์ ์ฒ๋ฉด์ญ ํจ์ ์ฌ์์ฉ์ฒด(TLR9) ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ํ์ฑํํ๋ ํํธ, antisense ์ฌ๋ฆฌ๊ณ ๋ดํด๋ ์คํฐ๋(ASO) ๋๋ siRNA ํ์ด๋ก๋๋ฅผ ํ์ด๋๋ก๊ฒ 3์ฐจ์ ๋คํธ์ํฌ ๋ด๋ถ์ ํ์ฌํจ์ผ๋ก์จ PD-L1(CD274) ๋ฐ CTLA-4 ๊ด๋ จ ์ ์ ์์ mRNA๋ฅผ ์ ์ฌ ํ ์์ค์์ ๋ถํดํ๋ค. ์ด ์ด์ค ๊ฐ์ญ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ์ข ์ ์ธํฌ๊ฐ ํ๋ฉด ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ฌํฉ์ฑํ๋ ์ ์ ์ ๊ธฐ๊ณ ์์ฒด๋ฅผ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ๋ฌด๋ ฅํํ์ฌ, ๊ธฐ์กด ํญ์ฒด ๋จ๋ ์๋ฒ ๋๋น ๋ฉด์ญ ํํผ ๊ฒฝ๋ก ์ฌํ์ฑํ ์๋๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํ ์ต์ ํ๋ค. ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๋ถ์๋์ญํ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ํตํด DNA ํ์ด๋๋ก๊ฒ-ํ์ mRNA ๊ฐ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง(ฮG) ์กฐ์จ ๋ฐ ๊ฒ ๋ถํด ์๋ ์์๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ ๊ณ์ฐํ์ฌ ํ์ด๋ก๋ ๋ฐฉ์ถ ์๋๋ก ์ ์ต์ ํํ์์ผ๋ฉฐ, ์์ฒด ๋ด(in vivo) ๋ง์ฐ์ค ๊ณ ํ ์ข ์ ๋ชจ๋ธ์์ ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ โํนํ IFN-ฮณ/JAK-STAT ์ ์ ๋ด์ฑ ์ถ์ PD-L1 ์ฌ๋ฐํ ๊ฒฝ๋กโ์ด ์ ์๋ฏธํ๊ฒ ์ต์ ๋จ์ ํ์ธํ์๋ค. ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ ์ฉํ ๋คํ ๋ ๋ฆฝ ์คํ์์ ์ข ์ ๋ถํผ ๊ฐ์, CD8+ ์ธํฌ๋ ์ฑ T๋ฆผํ๊ตฌ(CTL) ์นจ์ค ์ฆ๊ฐ, Treg ๋น์จ ๊ฐ์๊ฐ ํต๊ณ์ ์ผ๋ก ์ฌํ๋์ด ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ด ์ค์ฆ๋์๋ค. PD-L1/CTLA-4 ์ด์ค ์ ์ฌ ์ต์ ์ถ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ํญ์ข ์ ๋ฉด์ญ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๊ธฐ๋ฐ ๋ถ์์ ํตํด, DNA ํ์ด๋๋ก๊ฒ ๋์ผ์ก์ ์น๋ฃ์ ๋ํ ๋ฐ์ ์์ธก ๋ถ์ ํํํ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification)ํ๋ ๋ชจ๋ธ์ด ์๋ฆฝ๋์๋ค. ์ข ์ ๋์ฐ๋ณ์ด ๋ถ๋ด(TMB), PD-L1 ๋ฐํ H-score, ๋ฏธ์๋ถ์์ฒด ๋ถ์์ ์ฑ(MSI) ์ํ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ TME ๋ด ๋ฉด์ญ์ธํฌ ๊ตฌ์ฑ ๋น์จ์ ๋ค๋ณ๋ ํ ์๋ก ํตํฉํ์ฌ ํ์๊ตฐ๋ณ ๋์ผ์ก์ ์น๋ฃ ๋ฐ์ ํ๋ฅ ์ ๊ณ์ธตํํ๋ค. ํนํ IFN-ฮณ ์๊ทธ๋์ฒ ๊ณ ๋ฐํ/PD-L1 ์ ์ฌ์ฒด ๊ณ ์ฌ์ถฉ์๊ตฐ์์ DNA ํ์ด๋๋ก๊ฒ์ ์ ์ ์ ์ฌ์ผ๋ฐ์ฑ ํจ๊ณผ๊ฐ ๊ทน๋ํ๋๋ ๋ฐ๋ฉด, ๋ฉด์ญ ์ฌ๋ง(immune desert) ํํํ์์๋ CpG ๋ฉด์ญ๋ณด๊ฐ ์ถ์ด ์ ์ฒ๋ฉด์ญ ํ๋ผ์ด๋ฐ์ ์ ํ ๊ฐ๋ํ์ฌ TME ๋ฉด์ญ ํ์ฑํ ์ญ์น๋ฅผ ๋๊ธฐ๋ ์ด์ค ๋ณด์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ด ํ์ธ๋์๋ค. ์จ์ ๋จ๊ณ์ธ ํ์ด๋๋ก๊ฒ ๋ถํด-ํ์ด๋ก๋ ๋ฐฉ์ถ ์๋ ์์์ ์ ํด๋จํ(๊ฐ๊ต ๋ฐ๋ ์กฐ์ ์ ์ํ ์๋ฐฉํ ๋ฐฉ์ถ) ๋ฐ ๋ค์ดํด๋จํ(ํจ์ ๋ฐ์์ฑ ๊ฐ๊ต ๋์ ์ ์ํ TME ํน์ด์ ๊ธ์ ๋ฐฉ์ถ)์ ํตํด, pH ์ ํยทMMP ๊ณผ๋ฐํ ๋ฑ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ณ์น ์คํธ๋ ์ค ์กฐ๊ฑดํ์์๋ ์ ํจ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ์ต์ ๋๋๋ฅผ ํญ์์ฑ ๋ฒ์ ๋ด๋ก ๊ฐ์ญ์ ์์จ ์กฐ์จํ๋ ๋ฐ์ํ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋ง๋ จ๋์๋ค. ์ด๋ ์ข ์์ ์๊ณต๊ฐ์ ์ด์ง์ฑ(intra-tumoral heterogeneity)์ ๋์ํ๋ ์ ์ํ ์ฝ๋ฌผ์ ๋ฌ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค์ ์ํ(prototype)์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํต์ฐ ๋๋ ธ์์ฝ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ DNA ํ์ด๋๋ก๊ฒ ๋์ผ์ก์ ํ๋ซํผ์ ๋ฉด์ญํญ์ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ฌํ ๋์ฆ ์ฒด๊ณ์์ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๋ ์ ์ธ์ ์ ํ์ ์ด๋ค. Alnylam Pharmaceuticals์ siRNA ๊ธฐ๋ฐ ONPATTRO ์์ ํ ์ฑ๊ณต(2018, ์ฐ๋งค์ถ 5์ต ๋ฌ๋ฌ ๋ํ)๊ณผ Moderna/BioNTech์ mRNA ํ๋ซํผ ๊ฒ์ฆ ์ดํ, ํต์ฐ ์น๋ฃ์ ์์ฅ์ 2030๋ ๊น์ง ์ฝ 250์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ๋ก ์ฑ์ฅ์ด ์ ๋ง๋๋ฉฐ(Grand View Research, 2024), DNA ํ์ด๋๋ก๊ฒ ๊ธฐ๋ฐ ๋์ผ์ก์ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ์กฐ์ ์ ๋ ์ด ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ๋ก ํฌ์ง์ ๋๋๋ค. ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ๋ณ์ฉ์๋ฒ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์โBristol-Myers Squibb์ Nivolumab+Ipilimumab(CheckMate ์๋ฆฌ์ฆ), Merck์ Pembrolizumab ๋ณ์ฉ ํ์ฅ, Roche/Genentech์ Atezolizumab+Tiragolumab(TIGIT ์ถ)โ์งํ ์, ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ์ ์ฌ์ฒด ์์ค ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ์ต์ ํจ์จ ๊ณ์๋ฅผ ๋ณด์ ๋ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ PD-L1 ์ฌ๋ฐํ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ์ฐ์ ์ผ๋ก ์ ๋กํํ๊ณ , ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ค์๊ฐ ํผ๋๋ฐฑํ๋ ํ๋ฃจํ ์์คํ ์ด ๊ตฌํ ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ๋์๊ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋โFoundation Medicine์ FoundationOne CDx, Guardant Health์ Guardant360 CDxโ๊ณผ ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ๋ถ์ ํํํ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ๊ท๊ฒฉ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ, FDA/EMA IND ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ๋ ์์ํฌ์ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถํ๋ ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ํ๋ฆฝ๋๋ค. AACR 2026 ๋ฐ ASCO 2026์์ ํต์ฐ ๋๋ ธ๊ตฌ์กฐ์ฒด ๊ธฐ๋ฐ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ์กฐ์ ์ ์์ ๋ฐ์ดํฐ์ ๋ฐํ๊ฐ ๊ฐ์ํ๋๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ๋ถ์ผ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํต์ฐ ๋๋ ธ์์ฝ ํ์ค ์๋ฆฝ์ ์ ๋ํ๋ ๋ ํผ๋ฐ์ค ์ํคํ ์ฒ๋ก ์๋ฆฌ๋งค๊นํ๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ DNA ํ์ด๋๋ก๊ฒ ๋์ผ์ก์ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ์ด์ค ์ต์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ํต์ฐ ๋๋ ธ๊ตฌ์กฐ์ฒด ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฉด์ญํญ์ ์์ ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ๋ฉด์ญ์ข ์ํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ IFN-ฮณ/JAK-STAT ์ ์ ๋ด์ฑ ์ถ์ ์ํ PD-L1 ์ ์ฌ์ฒด ์ฌ์ถฉ์ ์๋๋ก ์ AI ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ฌ์ฒด ํ๋กํ์ผ๋ง ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ, ๊ธฐ์กด ํญ์ฒด ๋จ๋ ์๋ฒ ํฌ์ฌ ํ ์์ผ ๋ด ๋ฐ์ํ๋ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ์ฌ๋ฐํ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ CD8+ CTL ๋งค๊ฐ ํญ์ข ์ ๋ฉด์ญ ํ์ฑ ์ ํจ ๋๋ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ TCGAยทGEOยทCOSMIC ๋ฑ์ ์ง๋์ฑ๋ ๋ค์ค ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ TMB-PD-L1 ๋ถ์ผ์น ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ , DNA ํ์ด๋๋ก๊ฒ ํ์ด๋ก๋์ ํ์ mRNA ์ ํจ ์ฌ์ผ๋ฐ์ฑ ๋๋๋ฅผ TME pHยทMMP ํ์ฑ๋ ํ๋ผ๋ฏธํฐ๋ก ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ๋ณ์ฉ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํ์ด๋๋ก๊ฒ ๋ถํด-๋ฐฉ์ถ ์๋ ์์(krel) ๋ฐ ์ ์ฌ์ฒด ์ฌ์ผ๋ฐ์ฑ ํจ์จ(IC50mRNA) ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํ์ด๋ก๋ ํ์ฌ๋ ๋ฐ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ์ต์ ์ง์์๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ , FDAยทEMAยทPMDA ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
- Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝ
๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ํ์ ์น๋ฃ๋ฅผ ์ํ ์ธํฌ ์ ํ ํน์ด์ ํฉ์ฑ ์ํผ ์ธํธ์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์กฐ์จ ๊ธฐ์
๋ฐฐ๊ฒฝ: ์ ์ฌ ํ์ฑ ๊ฒฝ๊ณ๋ฉด ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์กฐ์จ ํ๊ณ์ ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข R&D์ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ์ด์ง์ฑ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ ์ ํ๋ก๋ชจํฐ ์ค๊ณ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข (Glioblastoma) R&D์์ ๋ฐ์ํ๋ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๋ค. ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(TME) ๋ด ์ธํฌ ํ์ ์ง๋จ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ถ๊ท ์ง์ฑ, ์ข ๊ฐ ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ ์ฐจ์ด, ๋ฆฌ๊ฐ๋-์์ฉ์ฒด ๋ฃจํ์ ์ํ ์ธํฌ ๋ด ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๊ฐ์ก๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ์์ ๋จ๊ณ์์ ์ ์ ์ ๊ฒฝ๊ต์ธํฌ์ ๋ํ ๋นํน์ด์ ์คํํ๊น ์ ์ฌ ๋ ์ฑ์ ํํผํ๊ณ , ํ์ ์ข ์ ๋ด ์ ํจ ์์ฐฉ ๋ฐ ์๋ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ๋ฐ ๋ฐ๋ณต ์คํจํ๋ค. ํนํ ํ์คํค H3K27ac ์์ธํธํ ์ฝ์ด ์์ญ์ ๋์ ๋ณ๋์ฑ๊ณผ ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํตํฉ ์ฒ๋ฆฌํ์ง ๋ชปํ๊ณ ๋จ์ผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์์ ์์ด ์ผ๋ผ์ธ๋จผํธ์ ์์กดํจ์ผ๋ก์จ, ์ ์ฌ ํ์ฑ์ ๊ณ ํด์๋๋ก ์ธต๋ณํํ์ง ๋ชปํ๋ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์คํ ์ ์์ ์ง์ ์ฅ๋ฒฝ์ผ๋ก ์์ฉํด ์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ์ ์ฐ ํฉ์ฑ ์ํผ ์ธํธ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ฐ๋ ๋ฐ ์ธํฌ ํด์๋ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ Trogenix๋ ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ์ธํฌ ํน์ด ์ ์ฌ ํ์ฑ์ ์ํด ๋ค์ฐจ์ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด(scRNA-seq) ๋ฐ ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ(scATAC-seq) ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋๊ธฐํํ์ฌ ์ ์ฐ์ ํฉ์ฑ ์ํผ ์ธํธ์(Synthetic Super-Enhancer) ์ค๊ณ๋ฅผ ์๋ํํ๋ ํ๊ดด์ ํ๋ซํผ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ฐ๋ํ๋ค. ์ธํฌ ํด์๋์ ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ํต์ฌ ์ ์ฌ ์ธ์(TF)๊ฐ ๋ํนํ ๋ ๋ฐ์ํ๋ Gibbs ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ ๋ฐ ์กฐ์จํ๋ค. ์ ์ฌ ๊ฐ์ ๋ณตํฉ์ฒด์ ์ค์๊ฐ ์ํธ์์ฉ ์๋๋ก ์ ๋ฌ์ฌํ๋ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์๋ ์์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ์ฌ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ๋ค. ์ด ํ๋ซํผ์ ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ CMV ๋๋ GFAP ํ๋ก๋ชจํฐ ์ค๊ณ์ ์ ์ฌ ํน์ด์ฑ ํ๊ณ๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ฉฐ ์ข ์ ํน์ด ์ธํฌ ๋ด ๋ฐํ ๊ฐ๋๋ฅผ ๋์กฐ๊ตฐ ๋๋น 100๋ฐฐ ์ด์ ์ฆํญ์์ผฐ๋ค. ์ด๋ก์จ ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ๊ท๋ช ํ์ฌ ์ข ์ ์ธํฌ ์ ํ์ ์ฌ๋ฉธ ๊ธฐ์ ์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์์ ์ค์ฆํ๋ค. ์ ์ฌ ์กฐ์ ํ๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ํ์์ ์์ ์ ์ฒด ๋งคํธ๋ฆญ์ค ์ ๋ณด๋ฅผ ๊ฐ๋ํ์ฌ ํ์๋ณ ๋ถ์ ํํํ ๋ฐ ์ ์ ๊ฐ๊ณ๋ณ๋ก ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification) ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝํ๋ค. ์์ธํฌ ์ฆ์ ๋ฐ ํ๊ด ์ ์ ์ ๋ ๊ฒฝ๋ก์ ์ ์ฌ ํ์ฑ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ์ ๋ฐ ์ฐ์ฐํ์ฌ ์ ์ ์ ์์ค์์ ๋ณ์ด ์์ฉ์ฒด ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๋ค์ดํด๋จํํ๊ณ ์ ์ ๋ฉด์ญ ํ๋ณต ์ธ์๋ฅผ ์ ํด๋จํํจ์ผ๋ก์จ, ์ ์ฑ ์ข ์์ ๋ณ์น์ ์ธ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์คํธ๋ ์ค ํ์์๋ ์ ์ ์ ๊ฒฝ๊ณ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ด ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์ ์ง๋ ์ ์๋๋ก ์กฐ์ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๊ตฌ์ถํ๋ค. ์ข ์ ์นจ์ค ์์ญ๊ณผ ์ ์ ์กฐ์ง ๊ฒฝ๊ณ๋ฉด์์ ์ธํธ์์ ์ ์ฌ ํ์ฑ ๊ฐ๋๋ฅผ ๋ฏธ์ธ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ชจ๋ธ๋ก ๋ถํ ์ค๊ณํ์ฌ ๊ตญ์์ ํ์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ํต์ ํ๋ค. ์ด๋ ํญ์์ฑ ๋ณด์กด๊ณผ ํ์ ๋ด ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ๋์์ ์กฐ์ ํด ์น๋ฃ ์ ์ ์์ ๊ณ ๋ํ๋ ์น๋ฃ ์ฐฝ์ ๋ฌ์ฑํ๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ฌ ์ ์ ์ฒดํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ์ด ํฉ์ฑ ์ํผ ์ธํธ์ ์งํ ํ๋ซํผ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ฌํ ๋์ฆ ์ฒด๊ณ์์ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ฐ ์ ์ด ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ ๊ฒ์ด๋ค. ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์คํ ์ด ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ์์ ํ ๊ณ ํ์์ผ๋ก ํ์ฅํ๋ ๊ณผ์ ์์ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ์ ๋ ์ ํด์๊ฐ ์ ์ ๋๋ค. ์ด๋ ํฅํ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด์ ํต์ฌ ์ถ์ธ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ท๊ฒฉ์ ์ถฉ์กฑํ์ฌ ์์์ํ๊ณํ(IND) ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ๋ ์์ํฌ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๊ณ , ๊ณ ๋ํ๋ cGMP ์์ ์ ์์ฐ ๊ณต์ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๊ท์ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค์ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋ ์ ๋ง์ด๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ํฉ์ฑ ์ํผ ์ธํธ์ ์ค๊ณ ๊ธฐ์ ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ์ ์ฌ ์ ์ด ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ์ ์ ์์ ์์ฝํ ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์ ์ฑ ์ข ์ ์ธํฌ ๊ณ ์ ์ ์ ์ฌ์ธ์ ๊ฒฐํฉ ์๋๋ก ์ ๋ ์์ ์ธ AI ์ค์บ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ, ํ์๋ณ ์ข ์ ์ด์ง์ฑ ๋ฐ ๊ธ๊ฒฉํ ์ฝ๋ฌผ ๋ด์ฑ ์ฌ๋ฐ์ด๋ผ๋ ์์ ๋ฌธ์ ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ํ์ ๋ ์กฐ์ง์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ์ธํฌ ์ ํ๋ณ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ENCODE ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์คํํ๊น ํ์ฑํ์ ๊ฐ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ , ์น๋ฃ์ฉ ํฉ์ฑ ์ํผ ์ธํธ์ ํ์ ์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๊ณ ํ์ ์ธํฌ ํ์ ์์ญ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ์ ์ฌ์ธ์ ๊ฒฐํฉ ์นํ๋ ๋ฐ ํ์คํค ์์ธํธํ ๊ตฌ๋ฐฐ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ ์ฌ ํ์ฑ ์ ๋์จ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝ๊ฐ์ผ๋ณ ์๋ฐฉ์ ์ํ mRNA-LNP ๋ฐฑ์ ์ ๋ฉด์ญํ์ ํ์ฑ ๊ธฐ์ ๊ณผ ์์ ์ฑ ๊ฐ์ ๋ฐฉํฅ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ธฐ์กด LNP ์ ๋์ฑ ์ ์ ์ผ์ฆ ๋ฐ์์ ํ๊ณ์ ๊ฐ์ผ๋ณ ๋ฐฑ์ R&D์ ์ธ์ธ์ฑ Toll-like Receptor ํ์ฑํ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ 1์ธ๋ mRNA-LNP ๋ฐฑ์ ์ํคํ ์ฒ์ธ ์ฝ๋ฏธ๋ํฐ(Comirnaty) ๋ฐ ์คํ์ดํฌ๋ฐ์ค(Spikevax)๋ ์ ์ํ ๋ฉด์ญ๋ฐ์ ์ ๋์ ์ฑ๊ณตํ์ผ๋, ์ ์ ์ผ์ฆ ๋ฐ์๊ณผ ์คํํ๊ฒ ๋ฉด์ญ ๊ณผํ์ฑํ๋ผ๋ ์์ ์ฑ ๋ณ๋ชฉ์ ์ง๋ฉดํด ์์์ต๋๋ค. ํนํ ์ด์จํ์ฑ ์ง์ง์ด ์ ๋ฐํ๋ ๋ด์ธ์ฑ ๋ณด์กฐ์ ํ์ฑ์ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๊ฐ์ฒด๋ณ ์ด์ง์ ์ธ Toll-like receptor(TLR3, TLR7, TLR8) ์ผ์ฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ ๋ํ์ฌ, ์์ฒด ๋ด ๋ฒ์ญ ํจ์จ๊ณผ ํ์ ๋ฉด์ญ์ธํฌ๋ก์ ์ ๋ฌ ์ผ๊ด์ฑ์ ์์ธกํ๊ธฐ ์ด๋ ต๊ฒ ๋ง๋ค์์ต๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ ๋จ์ ์ , ์ ์ ๋ถ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์์ฒด ๋ด ์ ํจ ์๋ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ๋ฐ ํ์ํ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ๋์ญํ์ ๋ณํ๋ฅผ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์ถ์ ํ๊ฑฐ๋ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ข ๊ฐ ์ฐจ์ด์ ๋ฉด์ญ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ก ์ธํ ์์์ฑ ๋ฐ์ดํฐ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฐํ๊ณ , ๊ฒฐ๊ตญ ์ ์์ ํจ๋ฅ์ด ์ค์ ์์ ๋จ๊ณ๋ก ์ดํ๋๋ ๊ณผ์ ์์ ์์ธก ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ด๋ํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ ํ์ฑํ์ต๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ฉด์ญ์์ฑ ์กฐ์ ์ธ์์ LNP ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ์กฐ์ฑ์ ๋ค์ฐจ์์ผ๋ก ๋งคํํ์ฌ ์ด๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ(in silico) ์ํ์์ ์ ์ฐ ์ ์ดํ ์ ์๋ ๊ณ ํด์๋ ์ค๋ฏน์ค ํตํฉ ์ํคํ ์ฒ์ ๋์ ์ด ์๊ธํ ์ํฉ์ด์์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: N1-๋ฉํธ์๋์ฐ๋ผ๋ ์์ํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ์ค์ผ์ผ์ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ๋ฐํ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ(doi:10.1038/s41586-026-10599-0)๋ mRNA ํํ์ ์์ ๊ธฐ์ ์ธ N1-๋ฉํธ์๋์ฐ๋ผ๋(N1-methylpseudouridine) ์นํ์จ ์กฐ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๊ณผ LNP์ ์ง์ง ์กฐ์ฑ๋น ๋ณ์ ํ ์๋ฅผ ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ๋ฏธ์ธ ์กฐ์ ํ๋ ํ๋ซํผ์ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ LNP ํ๋ฉด ์ ํ๋ ๋ฐ ์์์ฑ ์ฝ์ด ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์กฐ์จํ๋ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๋ชจ๋ธ์ ๊ฐ๋ํ์ฌ ์ธํฌ ๋ด ํญ์ ๋ฒ์ญ ์๋ ์์๋ฅผ ์ ์ ๊ณ์ฐํ์ต๋๋ค. ๋จ์ผ์ธํฌ ์์ค์์ ๋ฆผํ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ์์ง์์ธํฌ์ ๋์์ธํฌ์ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ํ๋กํ์ผ๋งํ์ฌ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ์ ์ผ๋ก ์ ๊ฑฐํ์ผ๋ฉฐ, ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ๋ฐฑ์ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ๋ฉด์ญ์์ฑ ์์ธก๋ ฅ์ ๋ณด์ฌ์ฃผ์์ต๋๋ค. ํนํ mRNA 5' UTR๊ณผ 3' UTR ์์ด ๊ตฌ์กฐ์ ์ ์ฐ ์ต์ ํ๋ฅผ ํตํด ๋ฆฌ๋ณด์ ๋ก๋ฉ ํจ์จ์ ๊ทน๋ํํ์๊ณ , IFN-alpha ๋ฐ IL-6 ๋ฑ ์ ์ ์ผ์ฆ์ฑ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ์ ๋ฐํ ์ญ์น๋ฅผ ์ ๋ฐ ์ ์ดํ๋ ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ๊ท๋ช ํ์ฌ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. ์ฌํฌ์ฑ ๋ณด์กฐ T์ธํฌ(Tfh) ๊ฒฝ๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ Germinal Center ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ฐฑ์ ์ ์ง์์ฑ๊ณผ ์คํํญ์ฒด ํ์ฑ์ ํต์ฌ์ธ ์ฌํฌ์ฑ ๋ณด์กฐ T์ธํฌ(T follicular helper, Tfh) ๋ฐ germinal center(GC) B์ธํฌ ๋ถํ ๊ฒฝ๋ก์ ์๊ณต๊ฐ์ ์๊ทธ๋๋ง ํ๋ธ๋ฅผ ๋ชจ๋ธ๋งํ์ต๋๋ค. ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ์ ๋ณด๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ์ ๊ฐ๊ณ๋ณ, ๋ถ์ ํํํ๋ณ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ๋ฅผ ์ํํ์ฌ ๋ฉด์ญ ์ ๋์ฑ ๋ฐํ ํ๋กํ์ผ์ ์ธ๋ถํํ์ต๋๋ค. ํญ์ ์ ์ ์ธํฌ๋ง์ ์ฃผ์กฐ ์กฐ์ง ์ ํฉ์ฑ ๋ณตํฉ์ฒด(MHC) ํด๋์ค II์ T์ธํฌ ์์ฉ์ฒด(TCR) ๊ฐ์ ๊ฒฐํฉ ํค๋คํฑ์ค์์ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ์ ํด๋จํ ๋ฐ ๋ค์ดํด๋จํํจ์ผ๋ก์จ, ์ผ์ฆ์ฑ ์๊ทน ์์์๋ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์กฐ์จํ ์ ์๋ ์ ์ด ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด Tfh ์ธํฌ ๋ถํ๋ฅผ ์ง๋ฐฐํ๋ BCL6 ์ ์ฌ์ธ์์ IL-21 ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ๋ถ๋น ๋ฃจํ๋ฅผ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์๊ทนํจ์ผ๋ก์จ, ์์ฒด ๋ด ๋ถ์์ฉ์ ์ต์ํํ๋ฉด์๋ ํญ์ฒด ์นํ๋ ์ฑ์์ ์ ๋ํ๋ ๋ฆผํ์ ๋ด ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ํญ์์ฑ ์ ์ง ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ์๋ฆฝํ์ต๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ฐ๋ฉด์ญํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ๊ธฐ์ ์ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ๊ธฐ์กด์ ์ฌํ ๋์ฆ์ ๋ถ์ ์ฒด๊ณ์์ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ฐ๋ฉด์ญํ ์ธํ๋ผ๋ก ์์ ํ ๋ฆฌ์ ํฉ๋๋ค. 2026๋ ๊ธฐ์ค 680์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ์ ๋ฌํ๋ ๊ธ๋ก๋ฒ mRNA ๋ฐฑ์ ๋ฐ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ์์ฅ์์, ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์ ์ฐ๋ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ๋ค์ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐฑ์ ๋ฐ ๋์น์ฑ ๊ฐ์ผ๋ณ ์น๋ฃ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ฐ๋ฐ ์, ๋ณธ ๋์งํธ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ท๊ฒฉ์ ์ถฉ์กฑํ๋ ๊ฐ์ ๋ํน ์์ธก ๋ชจ๋ธ์ IND ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ๋ ์์ํฌ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์์ ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋์์ cGMP ์์ ์์ฐ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ๋จ๊ณ๊น์ง ์ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์ฐ๋๋๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ท๊ฒฉ์ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ผ๋ก ์๋ฆฌ๋งค๊นํ ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ mRNA ๋ฐฑ์ ํ๋ซํผ ๋ฉด์ญ ์กฐ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ๊ธฐ์ ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๋ฉด์ญํ์ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ mRNA ๋ฐฑ์ ์์ ์์ฝํ ์์ฐ ๋ฐ ์ฝ๋์ฒด์ธ ์ ํต๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ๊ฐ์ผ๋ณ ์๋ฐฉ ๋ฐ ์ ๋ฐฑ์ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ LNP ์ ๋ฌ์ฒด์ ํ์ฌ๋ ๋ฉด์ญ์์ฑ codon ์๋๋ก ์ ์ ์ฐ ๊ตฌ์กฐ ์ค์บ ๋ฐ ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ํญ์ ์ ์ ์ง์ฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ณ ๊ฐ ๋ง์ถคํ ๋ฉด์ญ ๋ฐฉํจ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ํ์ ์ ๋ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ์ ๊ณผ LNP ์์ฒด ๋ถํฌ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค IEDB ๋ฐ NCBI Gene Expression Omnibus ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ผ์ฆ ์ ๋ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ํญํ ๋ฐ ์คํํ๊ฒ ๋ฉด์ญ ํ์ฑํ๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ CD8+ T์ธํฌ ์ ๋์ฑ ์ํผํ ํ์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋์น์ฑ ๊ฐ์ผ๋ณ ๋ฐ ๊ณ ํ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ์์ ๋ mRNA ์์ด์ ๋ฒ์ญ ํจ์จ์ฑ ์งํ ๋ฐ LNP ์๊ทน ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ๋ฉด์ญ์์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Lancet๐ค AI ์์ฝํฌ๋ฃจ์ฆ์ ์ง๋จ ๊ฐ์ผ์ด ์ด๋ฐํ ์๋ฐ์ค ํํ๋ฐ์ด๋ฌ์ค mRNA ๋ฐฑ์ ๊ฐ๋ฐ ๋ ผ์
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ธฐ์กด ๊ธฐ์ ์ ํ๊ณ์ ํด๋น ์งํ/์๋ฌผํ/์ ์ฝ R&D์ ํน์ ๋์ฌ/์ ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ ํต์ ์ธ ๋ฐฑ์ ๊ฐ๋ฐ ๋ฐฉ๋ฒ๋ก ์ธ ๋ถํํ ๋ฐฑ์ ์ด๋ ์ฌ์กฐํฉ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฐฑ์ ํ๋ซํผ์ ์๋ฐ์ค ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(Andes virus)์ ๊ฐ์ด ๊ณ ์น์ฌ์จ์ ๋ณด์ด๋ ๊ณ ์ํ๊ตฐ ํธํก๊ธฐ ๋งค๊ฐ ํํ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํจ๋ฐ๋ฆฌ์ ๋๋ฐ์ ๋์ ํ ์ํฉ์์ ์๊ตฌ๋๋ ์ฆ๊ฐ์ ์ธ ๋ฐฉ์ด๋ง ๊ตฌ์ถ์ ์น๋ช ์ ์ธ ์๊ฐ์ , ๊ธฐ์ ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๋ ธ์ถํด ์์ต๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ์ด๊ณ ๋จ์ ์ ์ธ ๋ถ์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ๋ ๊ตฌ์กฐ์ ์ ๋ณด ์ ์ค ๋ ธ์ด์ฆ ๋ฐ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋น๋จ๋ฐฑ์ง Gn๊ณผ Gc ๋ณตํฉ์ฒด์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ ๋ณ๋์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์ถ์ ํ์ง ๋ชปํด ์ญ๊ฐ ๋ณด์ ์ ์ฌ๊ฐํ ๋ณ๋ชฉ์ ๊ฒช์์ต๋๋ค. ํนํ, ์ธ๊ฐ ๊ฐ ๋ฐ์ ์ ์ด ๋ฐ ํธํก๊ธฐ ๋ถ๋น๋ฌผ์ ํตํ ํน์ด์ ์ ํ ์ญํ์ ๊ท๋ช ํ๋ ๊ณผ์ ์์ ์คํ์ค ๊ธฐ๋ฐ์ ์๋ฌผ์์ 3๋ฑ๊ธ ์ด์ ๊ฒฉ๋ฆฌ ํ๊ฒฝ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ ์ฝ์ ๋๊ท๋ชจ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ์ ํดํ๋ ์์ธ์ด์์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ธํฌ์ฃผ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค ๋ฐ ์ข ๊ฐ ์์ฃผ ๋ฉด์ญ ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ๋ฅ ์ฐจ์ด๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ํ๊ฒฝ์์ ์ ์ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๊ฒ ํ์ฌ, ์์ ์ํ ์ง์ ์ ์ ํจ ์์ฐฉ๋ฅ ๊ณผ ์คํ ํญ์ฒด ํ์ฑ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ๋ฐ ๋ฒ๋ฒ์ด ์คํจํ๋ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ผ๋ก ์์ฉํ์ต๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋ฐํ๋ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ธ 2026๋ 5์ ์๋ฅดํจํฐ๋๋ฐ ๋ค๋๋๋ ํฌ๋ฃจ์ฆ์ MV Hondius ํธ ์์๋ธ๋ ์ดํฌ ์ฌ๋ก(DOI: 10.1016/S0140-6736(26)01124-4)์ ๊ฐ์ ์ ํ ์ญํ์ ๋น์ ์ํฉ์์ ์ ์ ๋์ํ ์ ์๋ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ค๊ณ ๊ธฐ์ ์ด ์์ ํ ๋ถ์ฌํ์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ํต์ฌ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ/์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ฐ๋ ๋ฐ ์ธํฌ ํด์๋/์ค์ผ์ผ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ๋ฉด์ญ ํฝํ ์์ค ๋ถ์ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ํธ๋์คํฌ๋จธ ๊ธฐ๋ฐ์ ๋ฅ๋ฌ๋ ์ฝ๋ ์ต์ ํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๊ณผ ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ํ์ฌ, ๋จ์ผ ์ธํฌ ํด์๋์ ๋จ๋ฐฑ์ง-๋ฆฌ๊ฐ๋ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํด ๋์ต๋๋ค. ์๋ฐ์ค ๋ฐ์ด๋ฌ์ค Gn/Gc ์ธ๋ง ๋น๋จ๋ฐฑ์ง ์ํผํ ํ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋คํ์ฑ์ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ ๊ฒฐํฉ ์๋ ์์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๋ชจ๋ธ์ ์ธ์ ์ํด์ผ๋ก์จ, ์์ดํ ์์ฃผ ์ธํฌ ์์ฉ์ฒด์ธ Integrin alpha-V/beta-3์์ ์ํธ์์ฉ ํ ์๋ฅผ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๋๊ธฐํํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ ์ ์๋ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ ๊ธฐํํ์ ๋ฅ๋ฌ๋ ๊ธฐ๋ฐ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ ์ ๊ฑฐ ํํฐ๋ฅผ ๊ฑฐ์ณ ์์ ํ ํํฐ๋ง๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์์ฃผ ๋ด ์ธํฌ์ง ๋ด๋ถ์ ์ ํธ์ ๋ฌ ์บ์ค์ผ์ด๋์ ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ๊ท๋ช ํ์ฌ mRNA ์ ์ฌ ๋ฐฑ๋ณธ์ ์ด์ญํ์ ์์ ์ฑ๊ณผ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. ์ด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๋จ 48์๊ฐ ๋ง์ ์คํ ํ์ฑ์ ๊ทน๋ํํ ์ ์๋ mRNA ๋ฐฑ์ ํ๋ณด ์์ด์ ๋์ถํ๋ฉฐ ๊ธฐ์กด ํ๋ซํผ์ ์๋ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ์ต๋๋ค. ํน์ ๊ฒฝ๋ก/๊ตฌ์กฐ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก, ๋ณธ ์์คํ ์ ์๋ฐ์ค ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฐ์ผ ํ์๊ตฐ ๋ฐ ์ ์ฌ์ ๋ ธ์ถ ๊ฐ๊ณ๋ณ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ ๊ตํ๊ฒ ๋งคํํ์ฌ ๋ค์ฐจ์ ๋ถ์ ํํํ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ํ ํ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝํ์ต๋๋ค. ํธํก๊ธฐ ์ํผ ์ธํฌ๋ง์ ๋ถํฌํ ํ๊ฒ ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ์๋์ง์ ์ด์ญํ์ ๋ถ์ฐ๋๋ฅผ ์ญ์ถ์ ํ์ฌ, ๊ฐ์ธ๋ณ ์คํ ํญ์ฒด ์ ๋ ์๋๋ก ์ ์ฐจ์ด๋ฅผ ์ ๋ํํ๋ ๊ณ์ฐ์ ์ํํ์ต๋๋ค. ์ด ๋ชจ๋ธ์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ฐจ๋จํ๋ ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ ์ ์๋ ๋์ฌ์ฑ ์คํธ๋ ์ค์ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ๋ฏธ์ฐ์ ์ ์ดํ๊ธฐ ์ํด ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ์ธ์์ ์ผ๋ก ์กฐ์จํ๋ ๋ถ์์ ์ ํด๋จํ ๋ฐ ๋ค์ดํด๋จํ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ด์ฅํ๊ณ ์์ต๋๋ค. ๋ณ์น์ ์ธ ์๋ฆฌ์ ์คํธ๋ ์ค ์กฐ๊ฑด ํ์์๋ ๋ฉด์ญ ํญ์์ฑ์ด ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ํ๋ณต ๋ฐ ์ ์ง๋ ์ ์๋๋ก ๋ฉด์ญ ์์ฉ์ฒด ํ์ฑํ ํ๋กํ์ผ์ ์์ธก ์ ์ดํจ์ผ๋ก์จ, ์์ฃผ ์ธํฌ์ ์์จ์ ๋ฐฉ์ด ๊ธฐ์ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ์ ๋ฐ ์ง๋จ ๋ฐ ์น๋ฃ ํตํฉ ๋ฐฑ๋ณธ์ ์์ฑํ์ต๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํ๋ฌธ ๋ถ์ผ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ ์ฐ ์ค๋ฏน์ค ํ๋ซํผ์ ์์ฑ์ ์ฌํ ๋์ ์์ฃผ์ ์ ์ ์ธ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ ๋์ ์์ธก ์ธํ๋ผ๋ก ๋ฆฌ์ ํ๋ ๋ถ๊ธฐ์ ์ ๋๋ค. ์ด๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์์ ํ๋ ฅ์ ํตํด ์๋ฐ์ค ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ฟ ์๋๋ผ ๋ณ์ด์จ์ด ๋์ ์ฐจ์ธ๋ ํํ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์ ๋ฐ์ ์์ฐ๋ฅด๋ ๋ฒ์ฉ mRNA ํ์ดํ๋ผ์ธ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ด์๋ ์ ์์ต๋๋ค. ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์ ์ต์ ํ๋ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ฐ๋์ํด์ผ๋ก์จ cGMP ์์ ์ฉ ์์ฐ ๊ฐ๋ ์ ๋ฐ์ ๊ฐ๋ฅํ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ๋ ์ ์ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ์ต๋๋ค. ์์ธ๋ฌ ๊ณ ํด์๋ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ์ ๋๋ฐ์ง๋จ ๊ท๊ฒฉ์ ์๋ฐํ๊ฒ ์ถฉ์กฑํ์ฌ ์์์ํ๊ณํ ์น์ธ ๋ฐ ์์ ํ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ผ๋ก ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์คํ ์์ฅ์ ์ง๋ฐฐํ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ฐ์ผ๋ณ ์ญํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์๋ฐ์ค ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋น๋จ๋ฐฑ์ง ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๊ณผ AI ์ค์บ ๊ธฐ์ ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ํธํก๊ธฐ ๋งค๊ฐ ๊ธ์ ์ ํ ๊ฐ์ผ๋ณ ๋์ ํ ์ ๋ฐ์ํ๋ ์ด๊ธฐ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๋ ์ ์ ์ธ ๋ฉด์ญ ์ฅ๋ฒฝ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ํ์์ ๋ค์ฐจ์ ์ ์ ์ฒด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์๊ณผ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ํ๊ฒ ์ํผํ ํ์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ํํ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ ๋ฐ ๋ณ์ด ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ฝํจ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
- Nature๐ค AI ์์ฝ
DNA ์ ๋จ ์๋ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ์ ๋ก ๋ง์ฑ ๋์ฌ ์งํ ์ ์ ์ PCSK9 ์ ์ด
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ธฐ์กด ์ด์ค๊ฐ๋ฅ์ ๋จ ๊ต์ ์ ํ๊ณ์ ๋ง์ฑ ๋์ฌ ์งํ R&D์ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ 1์ธ๋ CRISPR-Cas9 ์์คํ ์ DNA ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ ๋จํ๋ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ์ ๋จ(DSB) ๋ฐฉ์์ ์์กดํ์ฌ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ณด๋ฅผ ๊ต์ ํด ์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด๋ ์์ ๋ฐ ์ฐ์ ์ R&D ๋จ๊ณ์์ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๋ ธ์ถํด ์์ต๋๋ค. ๋ํ์ ์ผ๋ก ๋นํ์ ํจ๊ณผ, ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ์ฌ๋ฐฐ์ด, ์ผ์์ฒด ์์ค, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ๋ก ์ธํ ๊ฒ๋ ๋ถ์์ ์ฑ์ด ์ง์์ ์ธ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ผ๋ก ์์ฉํ์ต๋๋ค. ๋ํ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ์ ๋จ ์ดํ์ ์ธํฌ ๋ด ๋ณต๊ตฌ ๊ธฐ์ ์ ๋ฌด์์์ ์ผ๊ธฐ ๋ณ์ด๋ฅผ ๋๋ฐํ์ฌ ์ ๋ฐ ์ ์ด๊ฐ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ํ๊ณ๋ ์์ฒด ์ธ ์ ํจ ์์ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ๊ฑฐ๋ ๊ฐ์ธํฌ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด์์ ๊ฐ์ญ์ ์ธ ์น๋ฃ ๋๋๋ฅผ ํ๋ณดํ๋ ค ํ ๋ ์๊ธฐ์น ๋ชปํ ์ ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ฐ์๊ณผ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ผ๊ธฐํ์ต๋๋ค. ํนํ ์ฝ๋ฌผ ๋ ธ์ถ ํ ์ธํฌ ๋ด์์ ๋ฐ์ํ๋ ํ๋ฅ ๋ณด์ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ก๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ํ๊ฒฝ์์ ๋์ ์ผ๋ก ์์ธกํ๊ณ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํจ์ผ๋ก์จ, ์ ์ฐ ์ค๋ฏน์ค ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ค๊ณ ํจ์จ์ ๊ทนํ ์ ์กฐํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ๋๊ท๋ชจ ์์ ์น์ธ์ ๊ฐ๋ก๋ง๋ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด ๋์์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ์ํผ๊ฒ๋ ๋ผ์ดํ ๋ฐ ์ฌ์ผ๋ฐ์ฑ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ์ด๋ฌํ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ํํ๊ธฐ ์ํด ๋ณธ ์ํคํ ์ฒ๋ DNA ์์ด ์์ฒด๋ฅผ ๋ณ๊ฒฝํ์ง ์๊ณ ํฌ๋ก๋งํด์ 3์ฐจ์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ ๊ทผ์ฑ๊ณผ DNA ๋ฉํธํ ์ํ๋ฅผ ์กฐ์จํ๋ ์ํผ๊ฒ๋ ๋ผ์ดํ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ๋ฅผ ๋ณธ๊ฒฉ ๊ฐ๋ํ์์ต๋๋ค. ์ด๋งค ํ์ฑ์ด ์ ๊ฑฐ๋ dCas9์ DNA ๋ฉํธํํจ์ ๋๋ ๋ฐ๋ฉํธํํจ์๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ฐ ์ ์ด ์์คํ ์ ๋์ฌ ํญ์์ฑ ์กฐ์ ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ ๋๊ธฐํ๋ฉ๋๋ค. ์ด ์์คํ ์ ํ์ ์ ์ ์์ธ PCSK9 ๋ฐ LDLR ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ํ๋ก๋ชจํฐ ์์ญ์ ์์นํ CpG ์ฌ์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ๊ฑฐํฉ๋๋ค. ๋จ์ผ ์ธํฌ ํด์๋์ ์ํ์ฑ ๋ฐ์ดํฐ์์ ์ถ์ถํ ๋ค์ฐจ์ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์๋ฅผ ์ฐ๋ํ์ฌ ์ธํฌ ์ํ ์ ์ด ๋ชจ๋ธ ์์์ ๋์ ์ผ๋ก ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ ๊ฒฐ๊ณผ, ํฌ๋ก๋งํด ์คํ๋์ค๊ฐ ์ ์ฌ ์ฅ์น์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ ๊ทผ์ ์๋ฒฝํ ์ฐจ๋จํจ์ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ๋น์ ํ ๊ทธ๋ํ ์ ๊ฒฝ๋ง ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ฐ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ PCSK9 ๋จ๋ฐฑ์ง ํฉ์ฑ ์ต์ ํจ์จ์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๋์ถํ๊ณ ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ๊ท๋ช ํ์ฌ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ฆ๋ช ํด ๋์ต๋๋ค. ํฌ๋ก๋งํด ํ๋ก๋ชจํฐ ๊ตฌ์กฐ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๊ตฌ์ถ๋ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ฐฑ๋ณธ์ ํ์ ๊ฐ๊ฐ์ธ์ ๋ฉํธํ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ํ๋กํ์ผ๊ณผ ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ๋ถ์ ํํํ ๋ฐ ๊ฐ๊ณ๋ณ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝํ๋ ๋ฐ ๊ธฐ์ฌํฉ๋๋ค. ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ๋ง์ฑ ๊ณ ์ฝ๋ ์คํ ๋กคํ์ฆ ํ์๊ตฐ์ ๊ฐ ์กฐ์ง ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ ๊ธฐ๋ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์๋ก ๋ณํํ์ฌ ํ์๊ตฐ ๋ด ๋ฏธ์ธ๋ณ์ด๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๊ตฌ๋ถํฉ๋๋ค. ํ์ฑ์ ์ ์ ์ฌ์ผ๋ฐ์ฑ์ ๊ฐ์ญ์ ์ง์์ฑ์ ํ๋ณดํ๊ธฐ ์ํด, ํ๋ก๋ชจํฐ ์์ญ์ ๋ฉํธํ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ์ธ์์ ์ผ๋ก ์ ํํ๋ ์กฐ์ ๋ฃจํ๋ฅผ ๋์ ํ์ต๋๋ค. ์ฆ, ํ์ ํฌ๋ก๋งํด ์์ญ์ DNA ๋ฉํธํธ๋์คํผ๋ผ์ ํ์ฑ ์์ค์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๊ฐ์ํ๊ณ , ํ์์ ๋ฐ๋ผ ํน์ CpG ๋ถ์์ ํ์ฑ์ ์ธ์์ ์ผ๋ก ์ ํด๋จํํ๊ฑฐ๋ ๋ค์ดํด๋จํํ๋ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ์ ์ด๊ณ๋ฅผ ํตํฉํ์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ๊ทนํ์ ๋ง์ฑ ์ผ์ฆ์ด๋ ๋ ธํ์ ๊ฐ์ ๋ณ์น์ ์ธ๋ถ ์คํธ๋ ์ค ํ๊ฒฝ ์์์๋ ์์ฃผ ์ธํฌ ๊ณ ์ ์ ์ ์ฌ ํญ์์ฑ์ ํผ์ํ์ง ์์ผ๋ฉด์ PCSK9์ ์น๋ฃ ์์ค ์ต์ ๋ฅผ ์ ์ฐํ๊ฒ ์ ์งํ๋ ์์จ ์กฐ์จ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋ง๋ จ๋์์ต๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํ์ฑ์ ์ ํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ํผ๊ฒ๋ ํธ์ง ์ํคํ ์ฒ๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ์ฝ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค์ ํจ๋ฌ๋ค์์ ์ ์ ์ธ ์ฌํ ๋์ฆ ์ฒด๊ณ์์ ๋ค์ฐจ์ ์ ์ฐ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์์ธก ์ธํ๋ผ๋ก ์์ ํ ์ ํํ๋ ํ์ค์ ์๋ฆฝํฉ๋๋ค. ์ด๋ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ฅ ์๋๋ฅผ ๊ฐ์ํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ์ ์ ์ ๋ฐฐ๊ฒฝ์ ๋ค์์ฑ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ฐํ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ, ์ธํฌ ๋ฐฐ์ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ ํ์ฑ์ ์ ์ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ์ฐํ์ ์ผ๋ก ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ์ ํด์๋ฅผ ๊ณต๊ณ ํ ๋ค์ก์ต๋๋ค. ๋ ๋์๊ฐ, ๋ฏธ๊ตญ FDA ๋ฑ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ด ์๊ตฌํ๋ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ ๊ท๊ฒฉ์ ์๋ฒฝํ๊ฒ ์ถฉ์กฑํ๋ฉฐ, ์์์ํ๊ณํ์ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ๋ ์์ํฌ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํต๊ณผ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถํ๋ ๋ง์คํฐ ๋์งํธ ์์ฐ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก cGMP ์์ ๊ฐ๋ ๋จ๊ณ์ ์ด๋ฅด๊ธฐ๊น์ง ์ผ๊ด์ฑ ์๋ ๋ฐฐ์น ์์ฐ ๋ณด์ฆ๊ณผ ์ ์ฌ์ ๋ฐ์ดํฐ ์ ๋ขฐ์ฑ์ ๋ถ์ฌํจ์ผ๋ก์จ ์ฐจ์ธ๋ ์ํผ๊ฒ๋ ํธ์ง ์น๋ฃ์ ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ฉํ ํ์ค์ ํ๋ฆฝํ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ์ ๋ฐ ์ ์ด ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์๋ฌผํ์ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ์์ฐ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ๋ง์ฑ ๋์ฌ ์งํ์ ํน์ด์ PCSK9 ์ ์ฌ ํ์ฑ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๊ณผ ๊ณ ํด์๋ AI ์ค์บ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ ๊ฐ๊ฒฉ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ์ ์ ๋ฐํ ๋ณต๊ตฌ ๋ฐ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๋ง์ฑ ํ๊ด ๋ณ๋ณ์ผ๋ก๋ถํฐ ์ธํฌ ํญ์์ฑ์ ๋ฐฉ์ดํ๋ ๊ฐ์ญ์ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋๊ท๋ชจ ๋ฐ์ดํฐ์ ๊ณผ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค Ensembl ๋ฐ ChEMBL ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค์ ์ธํฌ ๋ถ๋ฆฌ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ ๋ฑ ๊ตฌ์ฒด์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ํ์ ๋ฉํธํ ํจ์์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ํผ๊ฒ๋ ๊ธฐ๋ฐ ๋์ฌ ์งํ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ๋ฐฐ์น ๊ฐ PCSK9 ๋ฉํธํ ๊ตฌ๋ฐฐ ์์น ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ ํจ ์ต์ ํ์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Fish & shellfish immunology๐ค AI ์์ฝ๋๊ตฌ๋ฐฐ์ค๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฐ์ผ์ ์ต์ ํ๋ mRNA-์ง์ง๋๋ ธ์ ์ ๋ฐฑ์ ์ ์ค๊ณ ๋ฐ ๋ฉด์ญ ํจ๋ฅ ๊ฒ์ฆ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ธฐ์กด ๋ถํํยท์๋ธ์ ๋ ๋ฐฑ์ ์ ๊ตฌ์กฐ์ ํ๊ณ์ ์์ฐ ์์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ฑ ์งํ R&D์ ๋ฉด์ญ ์ ๋ยท์ง์์ฑ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๋๊ตฌ๋ฐฐ์ค๋ฐ์ด๋ฌ์ค(LMBV, Iridoviridae๊ณผ Ranavirus์)๋ ์ค๊ตญ ๋ฐฐ์ค ์์ ์ฐ์ ์ฐ๊ฐ ์์ฐ๋ 80๋ง ํค ๊ท๋ชจ์ ๊ณต๊ธ๋ง์ ์ํํ๋ 1๊ธ ๋ณ์์ฒด๋ก, ๊ธ์ฑ ์ถํ์ฑ ๊ดด์ฌ ๋ฐ ๋น์ฅยท์ ์ฅ ์กฐ์ง ํ๊ดด๋ฅผ ํตํด ์ง๋จ ํ์ฌ์จ 90%๋ฅผ ์ด๊ณผ์ํจ๋ค. ๊ธฐ์กด ํฌ๋ฅด๋ง๋ฆฐ ๋ถํํ ๋ฐฑ์ ๋ฐ ์ฌ์กฐํฉ ์๋ธ์ ๋ ์ ๊ทผ๋ฒ์ ์ด๋ฅ ๋ํ๋๋ฌผ ํน์ ์ ์ฒด์ก์ฑยท์ธํฌ์ฑ ๋ฉด์ญ ์ด๋ถ๋ฒ์ ๋ฏธ์ฑ์ ๋ฌธ์ โํฌ์ ๋ฅ ๋๋น IgM ๋จ์ผ ์ด์ํ์ ์์กด, MHC class II ์ ์ ํจ์จ ์ ํ, ๋น์ฅ ๋ฉ๋ผ๋ ธ๋งํฌ๋กํ์ง ์ผํฐ(MMC) ๊ธฐ๋ฐ ๊ธฐ์ต ์ธํฌ ํ ํ์โ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ์ง ๋ชปํ๊ณ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ๋ฐฉ์ด ์ญ๊ฐ ์ฌ์์ ์คํจํด์๋ค. ํนํ ์ด๋ฅ ์ ๋ง๋ฉด์ญ๊ณ(MALT)์ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํน์ฑ์, ํญ์์ด ๊ทผ์ก ์ฃผ์ฌ ๋ถ์์์ ์ ์ ๋ฆผํ์กฐ์ง์ผ๋ก ์ดํํ๋ ๊ณผ์ ์์ MCP(Major Capsid Protein, ~49 kDa ์ผ๋์ฒด ์กฐ๋ฆฝ ๋จ์) ์ํผํ ํ์ ์ ์ฒด๊ตฌ์กฐ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ด ํ๋ฝํ๋ฉฐ ๊ต์ฐจ๋ฐ์ ์์์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ค. ์ด๋ฌํ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ๋ฉด์ญ์์ฑ ์์ธก ๋ชจ๋ธ ๋ถ์ฌ์ mRNA ์ค๊ณ ๋ณ์(5' cap ๊ตฌ์กฐ, UTR ์กฐํฉ, poly(A) ๊ผฌ๋ฆฌ ๊ธธ์ด)์ ์ฒด๊ณ์ ์ต์ ํ ์คํจ๊ฐ ์ด๋ฅ mRNA ๋ฐฑ์ ๊ฐ๋ฐ์ ํต์ฌ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํด์๋ค. Moderna-Merck์ ํฌ์ ๋ฅ ๊ธฐ๋ฐ V940(๊ฐ์ธ๋ง์ถค ์ ์ํญ์ mRNA)์ด Phase III์์ ์ฌ๋ฐ๋ฅ 44% ๊ฐ์๋ฅผ ์ ์ฆํ ๊ฒ๊ณผ ๋์กฐ์ ์ผ๋ก, ์์ฐ ์์ญ์์๋ LNP-mRNA ํ๋ซํผ ์์ฒด์ ์ด๋ฅ ์์ฒด ์ ํฉ์ฑ ๊ธฐ์ด ๋ฐ์ดํฐ์กฐ์ฐจ ๋ถ์ฌํ ์ํ์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: LNP ์บก์ํ mRNA ์ ์ฌ์ฒด ์ค๊ณ ๋ณ์ 4์ ํฉํ ๋ฆฌ์ผ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋น์ฅ ๋ฉด์ญ์ธํฌ ํด์๋ ์ ์ฌ ํ๋กํ์ผ๋ง ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ LMBV MCP๋ฅผ ์ธ์ฝ๋ฉํ๋ 4์ข mRNA ๊ตฌ์กฐ์ฒดโ์์ ์์ํ LMUM(cap1 + 5'/3' UTR + poly(A)), UTR ๊ฒฐ์คํ, cap/poly(A) ๊ฒฐ์คํ, ์ต์ ๊ตฌ์กฐํโ๋ฅผ ์ฒด์ธ ์ ์ฌ(IVT) ํ ์ด์จํ ์ง์ง ๊ธฐ๋ฐ LNP์ ์บก์ํํ์ฌ ํฉํ ๋ฆฌ์ผ ์ค๊ณ ๋ณ์ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๋ค. LNP ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ํ์ง ์์ฑ(CQA)์ ์ ์ฒด์ญํ์ ์ง๊ฒฝ ~110 nm(PDI ์ต์ ๊ท ์ผ์ฑ), ์ ํ์ ์ ~54 mV(์์ ํ ํ๋ฉด์ด ์ด๋ฅ ๊ทผ์ธํฌ ์ธํฌ๋ง ์์ ํ ์ธ์ง์ง๊ณผ์ ์ ์ ๊ธฐ์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ต์ํ), ์บก์ํ ํจ์จ >96%๋ก cGMP ์ ์กฐ ๊ท๊ฒฉ ์์ค์ ๋ฌ์ฑํ๋ค. RNase ๋ถํด ์คํธ๋ ์ค ํ ์ ํ์์ LNP ๊ตฐ์ mRNA ์์กด์จ 43% ๋ ๋น๋ณดํธ ๋์กฐ๊ตฐ 10%๋ ์ง์ง ์ด์ค์ธต์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ํด์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ ๋์ ์ผ๋ก ์ค์ฆํ๋ค. ๊ทผ์ก ๋ด ๋ฉด์ญ(0.2 ฮผg/g ์ฒด์ค) ํ ๋น์ฅ ์ ์ฌ์ฒด RT-qPCR ํ๋กํ์ผ๋ง์์ LMUM ๊ตฐ์ 14์ผ์ฐจ IgM 3.4๋ฐฐ, CD4 3.2๋ฐฐ ์ํฅ ์กฐ์ ์ ๊ธฐ๋กํ๋ฉฐ ์ฒด์ก์ฑยท์ธํฌ์ฑ ์ ์๋ฉด์ญ ์ด์ค ์ถ ๋์ ๊ฐ๋์ ์ ์ฆํ๋ค. ๋ฐ๋ฉด UTR ๊ฒฐ์คํยทcap/poly(A) ๊ฒฐ์คํ ๊ตฌ์กฐ์ฒด๋ ์ ์๋ฉด์ญ ๋ง์ปค ์ ๋์ ์์ ์คํจํ๋ฉด์ RIG-I/MAVS/TBK1 ์ ์ฒ๋ฉด์ญ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊ณผ์ ํ์ฑํ์์ผฐ๋๋ฐ, ์ด๋ cap1-UTR-poly(A) ์ผ์ค ์์์ด ์ด๋ฅ ์ธํฌ ๋ด ํจํด์ธ์์์ฉ์ฒด(PRR) ํํผ์ ๋ฒ์ญ ํจ์จ ๊ทน๋ํ๋ฅผ ๋์์ ๋ฌ์ฑํ๋ ๋ถ์ ์ค์์น๋ก ๊ธฐ๋ฅํจ์ ์์ํ์ ์ผ๋ก ๊ท๋ช ํ ๊ฒ์ด๋ค. ์น์ฌ๋ LMBV ๊ณต๊ฒฉ ์ํ์์ LMUM ์ดํ ๋ฉด์ญ ์๋ ์์กด์จ 45โ50%, ๋ถ์คํฐ ํ 53โ57% ๋๋น, ๋ถ์์ ๊ตฌ์กฐ์ฒด 10โ15%, ๋์กฐ๊ตฐ ๊ทผ์ฌ ์ ๋ฉธ์ด๋ผ๋ ํ๊ดด์ ์ฑ๋ฅ ๊ฒฉ์ฐจ๋ ๊ธฐ์ฑ ์ด๋ฅ ๋ถํํ ๋ฐฑ์ 20โ30% ๋ฐฉ์ด์จ์ ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ค. MCP ์บก์๋ ์ํผํ ํ ๊ตฌ์กฐ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์ด๋ฅ ์ ๋ง ๋ฉด์ญ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ ๋ฐ์ดํฐ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ์ด๋ฅ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ ์๋ฆฝ์ ๊ฐ๋ฅ์ผ ํ๋ค. LMUM ์์ ์์ ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ์ ์ฒ๋ฉด์ญ ๊ณผ์ ํ์ฑ(RIG-I ๊ฒฝ๋ก)์ ํํฅ ํด๋จํํ๋ฉด์ ์ ์๋ฉด์ญ(IgM/CD4)์ ์ํฅ ํด๋จํํ๋ ์ด์ค ๋ฐฉํฅ ์กฐ์จ์, ํฌ์ ๋ฅ mRNA ๋ฐฑ์ ์์ BioNTech BNT162b2์ N1-๋ฉํธ์๋์ ๋ฆฌ๋ ์์์ด TLR3/7/8 ์ธ์์ ํํผํ๋ ๊ธฐ์ ๊ณผ ๊ธฐ๋ฅ์ ์๋ ด ์งํ๋ฅผ ๋ณด์ธ๋ค. MCP ์ผ๋์ฒด์ ํ๋ฉด ๋ฃจํ ์ํผํ ํ ์ ๊ทผ์ฑ์ AlphaFold2 ๊ธฐ๋ฐ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๋ํน ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ผ๋ก ์ญ์ฐํ๋ฉด, cap1 ์กด์ฌ ํ ๋ฆฌ๋ณด์ ์ค์บ๋ ํจ์จ์ด IRES ์์กด ๋ฒ์ญ ๋๋น 5โ8๋ฐฐ ์ฆ๊ฐํ์ฌ MCP ํด๋ฉ ์ถฉ์ค๋(fidelity)์ ์ผ๋์ฒด ์กฐ๋ฆฝ ์์จ์ด ๋์ ํ๋ณด๋๋ค. ์ด ์จ์ ๋จ๊ณ ์์์ ์ ๋ฐ ์ /๋ค์ดํด๋จํ์ ์์จ ๋ณ๋(18โ28ยฐC), ์ผ๋ ์คํธ๋ ์ค, ์ฌ์ก ๋ฐ๋ ๋ฑ ์์ ํ์ฅ์ ๋ณ์น์ ํ๊ฒฝ ๊ต๋ ๋ณ์ ํ์์๋ ์ ํจ ๋ฐฉ์ด ์ญ๊ฐ์ ๊ฐ์ญ์ ํญ์์ฑ์ ์์จ ์กฐ์จํ ์ ์๋ ๋ฐฑ๋ณธ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ๋ง๋ จํ๋ค. ์ด์ข ๋ณ(๋ฐฐ์ค, ํธ๋ผํผ์, ๊ทธ๋ฃจํผ) IgM/IgT ์ด์ํ์ ๋น์จ, ๋น์ฅ ๋ ๋์ (head kidney) ๋ฉด์ญ์ธํฌ ์กฐ์ฑ ์ฐจ์ด๋ฅผ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ ์ ์ธตํ๋ฉด, ์ข ๊ฐ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์ ์ด์ง์ฑ์ ๋ณด์ ํ๋ ๋ฒ์์ฐ mRNA ๋ฐฑ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ํ๋ซํผ์ผ๋ก์ ํ์ฅ์ด ์คํ๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์์ฐ ๋ฐฑ์ ํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์์์๋ฌผํ์ ์ ์ ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ฐ ์์ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ํต์ ๋ถํํยท์ฝ๋ ํ ์ฌํ ๋์ฆ ์ฒด๊ณ์์ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ mRNA ์ค๊ณ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๋ ๊ธฐ์ ์ ์ ์ธํ๋ค. ์ค๊ตญ ์์ฐ๊ณผํ์ฐ๊ตฌ์(CAFS)์ ์์ ์ด๋ฅ ์ง๋ณ ๋ ์ง์คํธ๋ฆฌ์ FAO ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ฐ ๊ฑด๊ฐ ๋ชจ๋ํฐ๋ง ๋คํธ์ํฌ์ ์ญํ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ LNP ์ ํ ์ต์ ํ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ฐ๋ํ๋ฉด, Iridoviridae ์ ์ฒด(LMBV, ISKNV, RSIV)๋ฅผ ํ์ ํ๋ ๋ค๊ฐ(multivalent) mRNA ๋ฐฑ์ ์ค๊ณ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ฐ ๋ฐฑ์ ์์ฅ(2025๋ ์ฝ 4.2์ต ๋ฌ๋ฌ, CAGR 7.8%)์์ MSD Animal Health, Elanco, HIPRA ๋ฑ ๋ค๊ตญ์ ์์ ์ ์ฝ์ฌ๊ฐ ์ด๋ฅ DNA ๋ฐฑ์ (Clynav, ์ฐ์ด IHN)์์ mRNA ํ๋ซํผ์ผ๋ก์ ๊ธฐ์ ์ ํ์ ๊ฐ์ํํ๋ ๊ฐ์ด๋ฐ, ๋ณธ LNP-mRNA ์ํคํ ์ฒ์ >96% ์บก์ํ ํจ์จ๊ณผ cGMP ์ค์ผ์ผ์ ํธํ ์ ํ์ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋(HTS) ๋จ๊ณ์์ mRNA ์์ด ๋ณ์ด์ฒด-๋ฉด์ญ์์ฑ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ญ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๋ค. ์ค๊ตญ ๋์ ๋์ด๋ถ(MARA) ์์์๋ฌผํ์ ์ ์ ๋ฑ๋ก ๊ท๊ฒฉ ๋ฐ OIE ์์ฐ๋๋ฌผ ๊ฑด๊ฐ ์ฝ๋ ์ถฉ์กฑ์ ์ํ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ์ธํฐํ์ด์คโํ์ฅ RT-LAMP ๊ธฐ๋ฐ LMBV ์คํฌ๋ฆฌ๋ + ํ์ฒญ IgM ์ญ๊ฐ ์ ๋โ๋ฅผ ํจํค์งํ๋ฉด, ์กฐ๊ฑด๋ถ ๊ธด๊ธ์ฌ์ฉ ์น์ธ์์ ์ ์ ๋ฑ๋ก๊น์ง์ ์ธํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถํ๋ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ LNP-mRNA ์์ ์์ ์ค๊ณ ์๋ฆฌ ๊ท๋ช ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ด๋ฅ ์ ์ฒยท์ ์๋ฉด์ญ ์ด๋ถ๋ฒ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ฐ ์์ ์์ ๋ฐฑ์ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์์ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ LMBV MCP ์ํผํ ํ ๊ฒฐํฉ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ๊ธฐ๋ฐ ๋ฉด์ญ์ ๋ณดํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ(NetMHCpan-์ด๋ฅ ์ ์ ๋ชจ๋)์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ์ ๋ณ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ณ์ด์ฃผ ์ถํ ์ ๋ฐฑ์ ํญ์ ๋ฏธ์ค๋งค์น์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ์์์ฅ ์ง๋จ๋ฉด์ญ ์ญ์น ๋ฐฉ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ NCBI SRA ์ด๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ์ ๊ณผ UniProt Iridoviridae ๋จ๋ฐฑ์ง ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ค๊ฐ ๋ฐฑ์ ์์์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ข ๊ฐ ๊ต์ฐจ๋ฐ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ MCP ์ผ๋์ฒด ํ๋ฉด ๋ฃจํ์ ์ ํจ ํญ์ฒด ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์์ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์์ ์ ์ฝ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ด๋ฅ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค mRNA ๋ฐฑ์ ๋๊ท๋ชจ ๋ฑ๋ก ์์ ์งํ ์ LNP ์ ํ์ ์ยทPDIยท์บก์ํ ํจ์จ ์์น๋ฅผ ๋ฐฐ์น๋ณ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ญ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ OIEยทMARA ๋ฑ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ์์์๋ฌผํ์ ์ ์ ๋ฑ๋ก ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Journal of assisted reproduction and genetics๐ค AI ์์ฝํญ๋ฎ๋ฌ๊ดํธ๋ฅด๋ชฌ ์์ฉ์ฒด ๊ฒฝ๋ก ํ์ฑํ๋ก ํํ์๋ฒ ์ ๋ ๋์ ๋ ์ฑ์ ์๋ฐฉํ๋ ์ ๋ต
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ธฐ์กด ๋จ์ ์ ํํ์๋ฒ ์ ๋ ์์๋ ์ฑ ํ๊ฐ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ณ์ ๋์ ์ฌํฌ ๋งคํธ๋ฆญ์ค R&D์ ๋์ญํ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ํํ์๋ฒ ์ ๋์ฑ ์์๋ ์ฑ ๋ฐ ์กฐ๊ธฐ ๋์ ๋ถ์ ์๋ฐฉ R&D ๋ถ์ผ์์, ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ ์ ์ด๊ณ ์ ์ ์ธ ๋ถ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ๋ณต์กํ ์ธํฌ๊ฐ ์ํธ์์ฉ์ ์ถ์ ํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๊ฐ์ง๊ณ ์๋ค. ํนํ ์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ ์ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ๋ก ์ธํด ๊ณ ํด์๋ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ์ ํด์๋๊ฐ ์ ํ๋๋ฉฐ, ์ข ๊ฐ ์ฐจ์ด๋ก ์ธํด ์ธ๋น๋ณด ์์ธก์ ์ ํ๋๊ฐ ํ์ ํ ๋จ์ด์ง๋ค. ๋ํ ์ข ์ ์ธํฌ์ ๋ค์ค ์ฝ๋ฌผ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ก ์ธํ ๋์ ๋ด ๋๋๋งฅ์ฑ ๊ด๋ฅ ํธ์ฐจ์ ๊ตญ์ ํ๊ฒฝ์ ๊ธ๊ฒฉํ ๋ณ๋์ ๊ธฐ์กด ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ์ ์ด ์์คํ ์ผ๋ก ์๋ฒฝํ ํต์ ํ์ง ๋ชปํด ์ต์ ์ ์๋ฐฉ ๋๋ ์ฌ์์ ์คํจํด ์๋ค. ์ด๋ ๋์ ๋ฐ๋ฌ ๋จ๊ณ๋ฅผ ์กฐ์ ํ๋ ๋ถ์์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ๊ตฌ์ถ์ ๋จ์ ์ ๋์ ์งํ๋ก๋ง ํ์ ํ์ฌ ์์ฐฉ ๋๋ ์ ์ด์ ์คํจํ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ๊ณผ ๋ณ๋ชฉ์ด๋ค. ์ด์ ๋ฐ๋ผ ํํ์๋ฒ ๊ฐ๋ ์ ์์์ฌํฌ์ ๊ณผ๋ํ ํ์ฑํ์ ์ด์ ๋ฐ๋ฅธ ํ์ ๊ธ๊ฒฉํ ์์ง์ ์ ๋์ ์ผ๋ก ์ถ์ ํ๊ณ ํต์ ํ ์ ์๋ ๋ค์ฐจ์์ ๋ถ์ ์ญํ ๋คํธ์ํฌ ์ค๊ณ๊ฐ ์ ์คํ๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ์ฌ์กฐํฉ AMH-AMHR2 ์ตํฉ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ๊ณต๊ฐ ์ ์ฌ์ฒด ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์ฌ์กฐํฉ ํญ๋ฎฌ๋ฌ๊ดํธ๋ฅด๋ชฌ(rhAMH) ๋ถ์์ ํ์ฑ ๋ถ์์ ํ์ ์์ฉ์ฒด AMHR2 ๊ฐ์ ์ธ์ ์ธ์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์์ ๊ณ์ฐ์ ํตํด ๋ฏธ์ธ ์กฐ์จํ์์ผ๋ฉฐ, ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์๋ ์์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ํ๊ฒฝ์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ์ฌ ์ต์ ์ ๋์ญํ์ ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ๋ ฅ์ ํ๋ณดํ๋ค. ํนํ ๋ถ์ ๋ฐ์ดํฐ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ์ ์ผ๋ก ์ ๊ฑฐํ์ฌ ๋จ์ผ์ธํฌ ์์ค์ ๊ณต๊ฐ ์ ์ฌ์ฒด ํ ์ ๋๊ธฐํ๋ฅผ ์ค์ฆํ์๋ค. ์ด๋ ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ๋์ ๋ณดํธ ๋ฅ๋ ฅ์ ๋ณด์ฌ์ฃผ๋ฉฐ, ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ๋ฉด๋ฐํ ๊ท๋ช ํด ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ฆ๋ช ํ๋ค. ๊ตฌ์ฒด์ ์ผ๋ก๋ ์ธํฌ ๋ด SMAD1/5/8 ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ธ์ฐํ์ PI3K/AKT/FOXO3a ์ ์ฌ ์ธ์ ํ๋ฅ ์ ์ด ๊ฒฝ๋ก์ ๋ค์ดํด๋จํ์ ์ ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํํ์๋ฒ ์๊ทน ํ์์๋ ์์์ฌํฌ๊ฐ ๊ฐ์ญ์ ์ธ ํด๋ฉด ์ํ๋ฅผ ์ ์งํจ์ ์ค์ฆํด ๋๋ค. AMHR2 ์๊ทธ๋๋ง ๊ฒฝ๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์ฌํฌ ์ธํฌ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ์ ๊ฐ๊ฐ์ธ์ ๋์ ์๋น๋ ฅ ์งํ ๋ฐ ์ ์ ๊ฐ๊ณ๋ณ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์์ฑ์ ๋ถ๋ฅํ๋ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification) ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝํ์๋ค. AMHR2 ์ ํธ์ ๋ฌ์ ํ๋ฅ ๊ฒฝ๋ก ํ์ฑ ๋ฐ ํด๋ฆฌ ์๋ ์์์ ๊ฐ์ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ๊ฐ๋ณ ๋ถ์ ํน์ฑ์ ๋ง์ถฐ ์ ํด๋จํ ํน์ ๋ค์ดํด๋จํํจ์ผ๋ก์จ ๊ฐ์ฉ ์์์ฌํฌ ์ธํฌ ํ์ ํญ์์ฑ์ ๋ณด์กดํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ๋ค. ๋ณธ ์ํคํ ์ฒ๋ ํํ์๋ฒ ์น๋ฃ ํ์ ๊ฐํนํ ์คํธ๋ ์ค ์ํฉ ์์์๋ ๋์ ์ธํฌ์ฃผ ๋ฐ ์ฌํฌ ๊ตฌ์กฐ์ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ด ์์จ ์กฐ์จ๋ ์ ์๋ ์์คํ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๊ณต๊ธํ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ํ์์ ๋ถ์ ํํํ์ ๊ธฐ๋ฐํ ์ ๋ฐํ ์น๋ฃ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ ์ํ๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์์์ข ์ํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ํคํ ์ฒ๋ ์ข ์ ํ์์ ์์๋ ฅ ๋ณด์กด์ ์ํ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ฌํ ๋์ฆ ์น๋ฃ ์ฒด๊ณ์์ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ์ ํ์ํจ๋ค. Celmatix, Organon ๋ฑ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์คํ ๊ณผ์ ๊ณต๋ ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ฅ์ ๋ชฉํ๋ก ๊ฐ๋ ์ค์ด๋ฉฐ, ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ํ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ฐ๋ํด ์์ฐ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ํ๋ณดํ๋ค. ์ต์ข ์ ์ผ๋ก๋ ๋ฏธ๊ตญ FDA ๋ฑ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ๊ท๊ฒฉ์ ์๋ฒฝํ ์ถฉ์กฑํ๊ณ , IND ์์์ํ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๋์งํธ ์ฝ์ด ์์ฐ์ผ๋ก ํ์ฝํ ๊ฒ์ด๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์์๋ ์ฑ ์๋ฐฉ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ๋์ ์ฌํฌ ์์ค ๋ฐ AMHR2 ํ์ฑํ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ธฐ๋ฐ AI ์ค์บ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ํํ์๋ฒ ์ ๋์ฑ ์กฐ๊ธฐ ๋์ ๋ถ์ ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์๋ ฅ ๋ณด์กด์ ์ํ ๊ตฌ์ฒด์ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋๊ท๋ชจ ๋ฐ์ดํฐ์ ๊ณผ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค NCBI ClinVar ๋ฐ PubMed ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ฝ๋ฌผ ์ ๋ฐ์ฑ ์์ ๋ ์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ํ์ ์์ฉ์ฒด rhAMH์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ AMH-AMHR2 ์๊ทธ๋๋ง ์กฐ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ SMAD ๊ฒฝ๋ก ํ์ฑ ์์ค ๋ฐ ์ฌํฌ ํด๋ฉด์จ์ ๊ตฌ์ฒด์ ๋ถ์/๊ธฐ์ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ ํจ์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Advanced drug delivery reviews๐ค AI ์์ฝํ์ dCas9 ์ํผ์ ๋ ํธ์ง ๊ธฐ์ , ๋ถ์์ฉ์ ์ต์ํํ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์น๋ฃ์ ๋ก ์ฃผ๋ชฉ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ธฐ์กด ํ์ฑ์ ์ ํ ์ฝ๋ฌผ์ ์น๋ฃ์ ํ๊ณ์ ๋นํ์ ๋ ์ฑ์ผ๋ก ์ธํ ์์ ์ ์ ์ฒด R&D์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ํ๋ ๋ถ์์ข ์ํ์์ ์์ ๋จ์ ๋์ฐ๋ณ์ด์ ์ถ์ ์ ๋์ด ๊ณ ๋๋ก ๊ต๋๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋๋์ค์ผ์ดํ์ ๋น์ ์์ ์ ์ด ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ์ ์๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ํ์ฌ ์์์์ ํ์ฉ๋๋ DNMTi๋ HDACi ๊ฐ์ ์ํผ์ ๋ ์ฝ๋ฌผ๋ค์ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ฐ์ ๊ฑธ์ณ ๋นํน์ด์ ์ผ๋ก ์์ฉํ๋ blunt instrument์ ๋ถ๊ณผํ์ฌ ์ฌ๊ฐํ ์ ์ ์ฑ ๋นํ์ ๋ ์ฑ์ ์ด๋ํ๋ค. ํนํ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ๋ฐ ๋ฏธ์ธ ๊ธฐ์ง ์ธํฌ์ ๊ณต๊ฐ์ ์ด์ง์ฑ์ ํฌ๋ก๋งํด ์์ถ๋๋ฅผ ์์ ํ ์๊ณกํ์ฌ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ๋ชจ๋ธ์ด ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ์ ํจ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์์ฑ์ ์์ธกํ๋ ๊ฒ์ ๋ฐฉํดํด ์๋ค. ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ ์ ์ด๊ณ ์ ์ ์ธ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ํ์ ๊ณ ์ ์ ๋์ญํ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ๋ณ๋์ฑ ๋ฐ ์กฐ์ ๋ฃจํ ๋ด ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ๋์ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํด ํ์ ์ ์ ์์ข์ ์ฅ๊ธฐ ์ฌํ์ฑํ๋ฅผ ์ ๋ํ์ง ๋ชปํ๋ฉฐ, ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ํต์ ํ๋ ๋ฐ ์คํจํ์ฌ ์ต์ข ์์ R&D ์์์ ์์ฐฉ ๋ฐ ์๋ฐฉ ๋๋ ์ฌ์๋ฅผ ๋ฌด๋ ฅํํ๋ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ ์ด๋ํด ์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ๊ด์ ์ด dCas9 ์ํผ์ ๋ ์๋ํฐ ๊ธฐ๋ฐ ๋ค์ค ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ์กฐ์จ ๋ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ์์ ๋ณ๋ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ์ด๋ฌํ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋ํํ๋ ๊ด์ ์ ํ์ dCas9 ์ํผ์ ๋ ์๋ํ ํ๋ซํผ์ dCas9 ๋ดํด๋ ์ด์ฆ์ ํ์ฑ์ ์ ์ดํํฐ๋ฅผ ์ฒญ์/๊ทผ์ ์ธ์ ๊ฐ์ํ ๊ด์ค์์น ๋๋ฉ์ธ์ผ๋ก ์ฐ๋ํด ๋๋ ธ๋ฏธํฐ ๊ณต๊ฐ ํด์๋์ ์ด ๋จ์ ์๊ฐ ์ ์ด๋ ฅ์ ์ค์ฆํ๋ค. ๋ณธ ์ํคํ ์ฒ๋ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์ค์์ ๋์ญํ์ ์ผ๋ก ๋งคํํ๊ณ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์๋ ์์๋ฅผ ์ ์ ํ๋ณดํด ํ์ locus ํฌ๋ก๋งํด ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋ง ํจ์จ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํ์์ผฐ๋ค. ์ฑ๊ธ์ RNA-seq ๋ฐ ATAC-seq ๋ฐ์ดํฐ ๋ถ์ ์ ๋ฐ์ํ๋ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ์ฌ ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ์๋ฒฝํ ๊ท๋ช ํ๊ณ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ฆ๋ช ํ๋ค. Vertex์ Casgevy ์์ ์น์ธ ์ฑ๊ณต ์ดํ 2029๋ ์ํผ์ ๋ ํธ์ง ์น๋ฃ์ ์์ฅ ๊ท๋ชจ๊ฐ ์ฝ 180์ต ๋ฌ๋ฌ๋ก ๊ธ์ฑ์ฅํ๋ ์ต์ ๋ํฅ(DOI: 10.1038/s41587-024-02100-z) ์์์ ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ๋ค์ฐจ์ ๋จ์ผ์ธํฌ ๋ฐ์ดํฐ์ ๊ณผ์ ์ค์๊ฐ ํ ์ ๋๊ธฐํ๋ฅผ ์ค์ฆํ์๋ค. ์ ์ต์ ์ ์ ์ ์ฌํ์ฑํ ๋ฐ ๋์ฌ ๋ฆฌ์์ด์ด๋ง์ ํตํ ์ข ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ ํ์์ ๋ถ์ ํํํ ๋ฐ ๊ฐ๊ณ๋ณ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ดํ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ถ์ถํด ์ด์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ๊ตฌ๋ํ๋ค. ๊ด์ ํธ ์กฐ์ ์๋ํฐ๋ ํ์ DNA ๋ฉํธํ ์์ค ๋ฐ ํ์คํค ์์ ํจํด์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์์ ํด ํต์ฌ ์ข ์ ์ต์ ์ ์ ์์ ์ ์ฌ ๊ฐ๋๋ฅผ ๋๋ ธ ํด๋จํ ๋จ์๋ก ์ ๋ฐ ์ ๋ํ๋ค. ์ข ์ ์ ์ ์ ํญ์ฃผ ๋ฐ ์ํผ ์ธํธ์ ์์ญ์ ๊ณผํ์ฑํ ๊ฒฝ๋ก์ ๋ํด์๋ ์ ์ฌ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ์ธ์์ ์ผ๋ก ์ ํด๋จํํ๊ฑฐ๋ ๋ค์ดํด๋จํํ์ฌ ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก์ ๋ฆฌ์์ด์ด๋ง์ ์ ๋ํ๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ๋ณ์น ์คํธ๋ ์ค ์์์๋ ์ ํจ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ด ์ข ์ ์ฑ์ฅ์ ์ ํดํ๋ ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ์์จ ์๋ํ๋๋ก ์ ๋ํ๋ ๊ฐ์ญ์ ์ธ ๋ฐฑ๋ณธ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ํ๋ฆฝํ๋ค. ์ด๋ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ธํฌ ์ฅ๋ฒฝ์ ์ ๋ฉด ํด์ฒดํ๊ณ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ๊ฐ์ญ ์กฐ์จํ๋ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ์กฐ์ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์น๋ฃ ๋ถ์ผ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋ณธ ๊ด์ ์ด ์ํผ์ ๋ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ์ด๊ณ ์ฌํ ๋์ฆ์ ์ธ ์น๋ฃ ์ฒด๊ณ์ ๋จธ๋ฌผ๋ ๋ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ AI ์์ธก ๋ชจ๋ธ๋ง ๊ธฐ๋ฐ์ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํ๋ผ๋ก ์์ ํ ๋ฆฌ์ ํ๋ค. HTS ๋จ๊ณ์์ ๊ฐ๋ณ ๊ด์กฐ์ฌ ํ๋กํ ์ฝ๊ณผ ๋ค์ค ๊ฐ์ด๋ RNA ๋ฐฐ์น์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ์ ์ ๋ฐํ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ฐ๋ํด ์์ฐ ๋ฐ ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ํ๋ณดํ๋ค. ์ด๋ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด์ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ธฐ์ ๊ท๊ฒฉ์ ์ถฉ์กฑํ๋ฉฐ, ์ ์์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ํตํด ์์์ํ๊ณํ(IND) ์น์ธ ๋ฐ cGMP ์์ฐ ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋์ ์์๋๋ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์คํ ์ ํต์ฌ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋ ๊ฒ์ด๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๊ด์ ์ด dCas9 ์ํผ์ ๋ ํธ์ง ํ๋ซํผ ๊ธฐ์ ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ ์๋ฌผํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ํฌ๋ก๋งํด ๋ฉํธํ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์กด ์ํผ์ ๋ ์น๋ฃ์ ์คํํ๊ฒ ๋ ์ฑ ๋ฐ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ์ ์ ์ธํฌ ์์ ๋ฐฉ์ง ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ํ์์ ๋ค์ฐจ์ ์ ์ ์ฒด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค TCGA ๋ฐ ENCODE ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ด์ ๋ณ๋์ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ํ์ locus์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ข ์ ์ํผ์ ๋ ์ ๋ฐ ํธ์ง ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ๊ด์กฐ์ฌ ์๋์ง ๋ฐ๋ ๋๋น ์ ์ ์ ๋ฐํ ๊ตฌ๋ฐฐ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ ์ฌ์ ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋ง ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Frontiers in molecular biosciences๐ค AI ์์ฝ์ ๊ฒฝ ์ธํฌ์ธ ๊ธฐ์ง์ ๊ธ๋ฆฌ์ฝ์ฌ๋ฏธ๋ ธ๊ธ๋ฆฌ์นธ ํฉ์ฐํ ์ฝ๋๊ฐ ์ถ์ญ๋๊ธฐ ์ฑ์ฅ์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ์ ๊ฒฝ ์ธํฌ์ธ ๊ธฐ์ง์ GAG ํฉ์ฐํ ์ฝ๋ ๋น์ ํ์ฑ๊ณผ ๋ยท์ฒ์ ์์ ์น๋ฃ์ R&D์ ๋ถ์ ์ฅ๋ฒฝ ๋ฐ ๋์ ์ ์ฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ ์ ์ด๊ณ ์ ์ ์ธ ์ฒด์ธ ๋ฐฐ์ ๋ถ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋ณต์ก๋ค๋จํ ์ ๊ฒฝ ์ธํฌ์ธ ๊ธฐ์ง ๋ฐ ์ธํฌ ํ๋ฉด ํ๋กํ ์ค๊ธ๋ฆฌ์นธ์ ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ๊ธฐ์ ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์ต๋๋ค. ํนํ, ์์๋ ์ค์ถ์ ๊ฒฝ๊ณ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์์ ๋ฐ์์ฑ ์ฑ์๊ต์ธํฌ ๋ฐ ์ ๊ฒฝ์ฃผ๋ณ๋ง์ด ํ์ฑํ๋ ์ฝ๋๋ก์ดํด ํฉ์ฐ(CS) ํ๋ถ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ์ถ์ญ ์ฑ์ฅ์ ์ฐจ๋จํ๋ ํต์ฌ ์ฅ๋ฒฝ์ผ๋ก ์์ฉํ๋, ์ข ๊ฐ ์ด์ง์ฑ๊ณผ ํด๋ฆฌ์ฑ ๋ถ๋ฆฌ ๊ณต์ ์์ ๋ฐ์ํ๋ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ๋ก ์ธํด ์ ํํ ์ ํจ ์์ฐฉ ๋ฐ ์๋ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ๋ฐ ์คํจํด ์์ต๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ๋ชจ๋ธ๋ค์ CS์ ํคํ๋ ํฉ์ฐ(HS)์ด ๋์ผํ ๋จ๋ฐฑ์ง ํฐ๋ก์ ํฌ์คํํ์ ์๊ทธ๋ง(PTPฯ) ๋ฐ LAR ์์ฉ์ฒด ์์คํ ์ ๋งค๊ฐ๋ก ๋ถ์ ๊ฒฐํฉ ์์ค์์ ๊ธธํญ ์์ฉ์ ์ํํ๋ ๋น์ ํ์ ํผ๋๋ฐฑ ๋ฃจํ๋ฅผ ๋ชจ๋ธ๋งํ ์ ์์๊ธฐ์, ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ์ ์ด๊ฐ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ ์ด๋ํ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์์ ์ค๊ณ ๋จ๊ณ์์ ํ์ ๊ฒฐํฉ ์คํจ์ ์ ํจ์ฑ ์์ค๋ก ์ด์ด์ง๋ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ(R&D)์ ์ฌ๊ฐํ ์ฅ๋ฒฝ์ด ๋์์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ํ ์ ๋๊ธฐํ ๊ธฐ๋ฐ PTP์๊ทธ๋ง ์์ฉ์ฒด ๋ํน ์์ ์๋์ง ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๋ฐ ๋ถ์ ์์ ๊ธฐ์ ๊ท๋ช ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ํ ์ ๋๊ธฐํ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ๊ฐ๋ํ์ฌ, ํน์ด์ CS ๋ฐ HS ๋ชจํฐํ์ ๊ฒฐํฉ ์ญํ ๋ฐ PTPฯ ์์ฉ์ฒด ์ ํฉ๋ถ์ ์ด์ญํ์ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ํ๊ฒฝ์์ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ๊ณ์ฐํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์์ต๋๋ค. ๋จ์ผ ์ธํฌ ๋ถํด๋ฅ์ ๊ณต๊ฐ ์ ์ฌ์ฒด ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ ์ง๋ ๋ถ์ ์ด๋ฏธ์ง ๊ธฐ๋ฒ์ ์ฐ๋ํ๊ณ ์ ์ฐ ๊ฐ๋์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ ์ ๊ฑฐ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๋์ ํ์ฌ, ์ด์ข ํ๋ซํผ ๊ฐ ๋ฐ์ดํฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์๋ฒฝํ ์๊ฑฐํ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ์๋ฌผํ์ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ์ ๋ฐ๋๋ฅผ ๋ฌ์ฑํ์์ผ๋ฉฐ, ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ (RhoA ํ์ฑํ ๋ฐ ์ธํฌ๊ณจ๊ฒฉ ํ๋ธ๋ฆฐ/์กํด ๋์ญํ ํ์คํฉ)์ ์ ๋ฐํ ๊ท๋ช ํ์ฌ ์ธํฌ ์์ค์์์ ๊ฑฐ๋ ์ ์ด ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ ์ฆํ์์ต๋๋ค. ํนํ PTPฯ์ ๋์ข ์ด๋์ฒด ํ์ฑ์ ์ต์ ํ๋ HS ํ์ฑ ๋๋ฉ์ธ๊ณผ ์ด๋ฅผ ์ด์งํ์ฌ ํ๋ฅ ํ์ธ์ฐํ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ต์ ํ๋ CS ๋๋ฉ์ธ์ ๊ตฌ์กฐ์ ์จ์ ๋จ๊ณ๋ฅผ ๋ถ์ ๋๋ ฅํ์ ์ผ๋ก ์๊ฐํํ์ฌ, ์ค์ถ์ ๊ฒฝ ์ฌ์ ํ์ฑํ๋ฅผ ์ํ ์ฐจ์ธ๋ ํฉํ์ด๋ ์ฝ๋ฌผ(์: NervGen์ NVG-291)์ ์ต์ ๊ฒฐํฉ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๋์ถํด ๋์ต๋๋ค. ์ธํฌ์ธ ๊ธฐ์ง ์์ฉ์ฒด ๊ฒฝ๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์ ๊ฒฝ์ฑ์ฅ์๋ฟ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ํ๋กํ์ผ์ ๋ฐฑ๋ณธ์ผ๋ก ์ผ์ ํ์์ ์ฑ์๊ต์ธํฌ ํํฐ ๋ฐ๋์ ๊ธ๋ฆฌ์ฝ์ฌ๋ฏธ๋ ธ๊ธ๋ฆฌ์นธ ํฉ์ฐํ ์ฝ๋(Sulfation Code)์ ๊ณต๊ฐ์ ๋ถํฌ ์์์ ๋ฐ๋ฅธ ํ์ ๋ถ์ ํํํ๋ณ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝํ์์ต๋๋ค. ๋ณธ ๋ชจ๋ธ์ ํ์ํ๋ฌผ ํฉ์ฐํ ์ ์ดํจ์(CHST3 ๋ฐ CHST15)์ ์ ์ฌ ํ์ฑ์ ์กฐ์จํ๋ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ๊ฐ์ ๊ณต๊ฐ์์ ์ ํด๋จํ ๋ฐ ๋ค์ดํด๋จํํจ์ผ๋ก์จ, ์์ ํ ๊ทน์ฌํ ์ผ์ฆ์ฑ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ์คํธ๋ ์ค ํ์์๋ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ๋ด๋ฐ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ๋ณต๊ตฌํ ์ ์๋ ์ ๋ฐ ์ ์ด ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ํฌํจํฉ๋๋ค. ๋ฐํ ์กฐ์ ์ธ์๋ค์ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์๋ ์์๋ฅผ ์ฐ์ถํ์ฌ ์น๋ฃ์ ํฉํ์ด๋ ํฌ์ ์ PTPฯ ๋งค๊ฐ ์ต์ ์ ํธ ์ ๋ฌ ๊ฐ๋๋ฅผ ์ ๋ฐ ์กฐ์จํ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ํตํด ์ฑ์ฅ์๋ฟ์ ๊ฐ๊ต ํ์ฑ ๋ฐ ๋ฏธ์ธ์๊ด ์์ ์ ์ ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ฒด ๋ด ์ฌ์ ์ฑ๋ฅ์ ๊ทน๋ํํ์์ต๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ฐ ์๋ฌผํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ํคํ ์ฒ๋ ๊ณผ๊ฑฐ์ ์ ์ ์ฌํ ๋์ฆ ์น๋ฃ ์ค๊ณ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ๋ค์ฐจ์ ์ ์ฐ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ถ์ ์ค๊ณ ์ธํ๋ผ๋ก ๋ฆฌ์ ํ๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ ๋ฐ B2B ๋ฐ์ด์คํ ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ฅ์ ์ ๋ํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋(HTS) ๋จ๊ณ์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์ ์์คํ ์ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ์์ผ๋ฉฐ, ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ์ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ท๊ฒฉ์ ์ถฉ์กฑํ์ฌ ์ฒ์ ์์ ํ์์ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ์ ๋ณ์ฑ์ ํ๋ณดํ์์ต๋๋ค. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ์ฌ๋ค์ด ์์์ํ๊ณํ(IND) ์ ์ฒญ ์ ํ์ฉํ ์ ์๋ ๊ณ์ฐ์๋ฌผํ์ ์ ์ฆ ๋ฐ์ดํฐ ์ธํธ๋ฅผ ์ ๊ณตํ์ฌ ๋ฏธ ์ํ์์ฝ๊ตญ(FDA)์ ๋น๋กฏํ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ํ๊ฐ ํ๋ ์์ํฌ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถํ๊ณ , cGMP ์์ ์ ์์ฐ ๊ณต์ ์ ์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ ๊ฒ์ฆ ํ์ค์ผ๋ก์ ๋ ์ ์ ์์ฐ ๊ฐ์น๋ฅผ ๋ฐํํ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ํฉ์ฐํ ์ฝ๋ ๊ธฐ๋ฐ PTP์๊ทธ๋ง ์์ฉ์ฒด ์ ์ด ๊ธฐ์ ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ ๊ฒฝ ์ฌ์ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ๊ฒฝ๊ณ ์์ ์์ฝํ ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ๋ฐ์ด์คํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์ฝ๋๋ก์ดํด ํฉ์ฐ์ผ๊ณผ PTP์๊ทธ๋ง ๊ฐ์ ๊ฒฐํฉ ์๋๋ก ์ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ถ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ธ์ฑ ์ฒ์ ์์ ํ์์ ์ ๊ฒฝ ์ฌ์ ์ง์ฐ ๋ฐ ์ถ์ญ ๋ณ์ฑ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ์๋ ์ค ์ฐ๊ฒฐ์ฑ ๋ฐ ์์ฒด ํญ์์ฑ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค NCBI GEO ๋ฐ ChEMBL ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ํ์๋ณ ๋ง์ดํฌ๋ก๊ธ๋ฆฌ์ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์ ํธ์ฐจ ๋ฐ ์ฐ๋ น๋ณ ์ถ์ญ ์ฌ์ฑ์ฅ ํ๊ณ ์ธ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ PTP์๊ทธ๋ง ๊ธธํญ ์ ์ฝ ๋ฌผ์ง์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ฒ์ ์์ ๋ฐ ์ธ์์ฑ ๋์์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ GAG ํฉ์ฐํ ํ๋กํ์ผ ๋ฐ PTP์๊ทธ๋ง ์์ฉ์ฒด ์ ์ ์จ์ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํ์ ๋ถ์ ์ํ ๊ฐ ์ฌ์ ๋ฐ์์ฑ ์ฐจ์ด ๋ฐ ์ธํฌ์ธ๊ธฐ์ง ๊ตฌ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝ์์ธํฌ ๋ณ์ด RNA๋ฅผ ํ์ ํด ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ์ค์ค๋ก ๋ถ์ํ๋ ์ ํ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ์์ด ์ค์์น ๊ฐ๋ฐ
๋ฐฐ๊ฒฝ ๊ธฐ์กด ํญ์ ์น๋ฃ๋ ์ฃผ๋ก ์ ์ ๋ฐ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ํ์ ์ผ๋ก ์ผ์์๋ค. ํ์ง๋ง ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ตฌ์กฐ์ ๋ฏธ์ธํ ๋ณ์ด๊ฐ ๋ฐ์ํด ์ฝ๋ฌผ ๊ฒฐํฉ๋ ฅ์ด ๋จ์ด์ง๋ ์๊ฐ, ์์ธํฌ๊ฐ ์ฝ๊ฒ ๋ด์ฑ์ ํ๋ํ๋ ํ๊ณ์ ๋ด์ฐฉํ๊ธฐ ์ผ์ค์๋ค. ์ด๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ณ ์ ์ ์ ์ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ธ ํฌ๋ฆฌ์คํผ-Cas9(CRISPR-Cas9)์ ํ์ฉํ๋ ค๋ ์๋๊ฐ ์์์ผ๋, ํ์์ ๋ชธ์์ ์๋ ์์ต ๊ฐ์ ์์ธํฌ ์ ์ ์๋ฅผ ์ผ์ผ์ด ์ ์์ผ๋ก ๋๋๋ฆฌ๊ธฐ๋ ๊ธฐ์ ์ ์ผ๋ก ๋ถ๊ฐ๋ฅ์ ๊ฐ๊น์ด ์ํฉ. ์ฌ๊ธฐ์ ์ ์ ์ ํธ์ง ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ๋ ์๋์น ์์ ๋์ฐ๋ณ์ด ์ ๋ฐ ์ฐ๋ ค๋ ๋ฐ๋ชฉ์ ์ก๋ ์์๋ค. ์ด ๋๋ฌธ์ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ด ์๋๋ผ, ์์ธํฌ๋ง์ ํ์ ํด ์ธํฌ ์์ฒด๋ฅผ ์ฌ๋ฉธ์ํค๋ ์์ ํ ์๋ก์ด ๊ธฐ์ ์ ์ ์ ์ ๊ฐ์ ๊ธฐ์ ์ด ์๊ตฌ๋๋ ์์ . ํ๊ณ๊ฐ ์ ์ ์ ๊ฐ์์ ๋ณธ๋ ๊ธฐ๋ฅ์ธ '์ ์ ์ ํธ์ง'์ ๋์ด '์ ํ์ ์ธํฌ ์ด์'์ผ๋ก ์์ ์ ๋๋ฆฌ๊ธฐ ์์ํ ์ด์ ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ๋ฏธ๊ตญ ์ ํ์ฃผ๋ฆฝ๋์ ์ ํ๋ ์๋, ๋ ์ผ ํฌ๋ฆํ์ธ ๊ฐ์ผ์ฐ๊ตฌ์(HIRI) ๋ฑ์ด ์ฐธ์ฌํ ๊ตญ์ ๊ณต๋ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ ์ ์ ๊ฐ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ ํฌ๋ฆฌ์คํผ-Cas12a2(CRISPR-Cas12a2)์ ๋ ํนํ ๋ฉด์ญ ๊ธฐ์ ์ ์ฃผ๋ชฉํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ Cas12a2๊ฐ ํน์ RNA ์์ด๊ณผ ๊ฒฐํฉํ๋ ์๊ฐ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ณํ์ ์ผ์ผ์ผ, ์ธํฌ ๋ด ๋ชจ๋ ํต์ฐ์ ๋ฌด์ฐจ๋ณ์ ์ผ๋ก ๋ถ์ํ๋ ์ฑ์ง์ ์ฆ๋ช ํ๋ค. ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ์ ๊ฐ์๊ฐ ํน์ DNA ๋ถ์๋ง์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์๋ฅด๋ '๋ถ์ ๊ฐ์' ์ญํ ์ ์ํํ๋ค๋ฉด, Cas12a2๋ ํ์ฑํ๋๋ ์ฆ์ ์ฃผ๋ณ์ ๋จ์ผ๊ฐ๋ฅ RNA(ssRNA)์ ๋จ์ผ๊ฐ๋ฅ DNA(ssDNA), ์ด์ค๊ฐ๋ฅ DNA(dsDNA)๋ฅผ ๋ชจ๋ ํ๊ดดํ๋ '์ ์ ์ฒด ๋ถ์๊ธฐ'๋ก ์๋ํ๋ ์ . ์ด๋ฌํ ๊ด๋ฒ์ํ ํต์ฐ ๋ถํด ์์ฉ์ ์ธํฌ์ ๋์ฌ ๊ธฐ๋ฅ์ ์์ ํ ๋ง๋น์์ผ ์ค์ค๋ก ์ฌ๋ฉธ์ ์ด๋ฅด๊ฒ ๋ง๋ ๋ค. ์คํ์ค ํ๊ฒฝ์์ ์งํ๋ ๊ฒ์ฆ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๋จ ํ ๊ฐ์ ์ผ๊ธฐ๋ง ๋ณ์ด๋ ์ผ์ด๋ผ์ค(KRAS G12D) ๋ณ์ด RNA๋ฅผ ํ์ ์ผ๋ก ์ค์ ํ๋ค. Cas12a2๋ ๋ณ์ด RNA๋ฅผ ์ง๋ ์์ธํฌ๋ง์ ์ ํํ๊ฒ ๊ฐ์งํด ์ฌ๋ฉธ์์ผฐ์ผ๋ฉฐ, ๋ณ์ด๊ฐ ์๋ ์ ์ ์ธํฌ์๋ ์๋ฌด๋ฐ ์ํฅ์ ์ฃผ์ง ์์๋ค๋ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ค๋ช . ์ด๋ ์ธํฌ ๋ด ํน์ RNA์ ์กด์ฌ ์ฌ๋ถ๋ก ์์ธํฌ์ ์์ฌ๋ฅผ ๊ฒฐ์ ์ง๋ ๊ณ ๋์ ์ ๋ฐ ์ ์ ์ ์ค์์น ๊ธฐ์ ๋ก ํด์๋๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ํจ๋ฌ๋ค์์ '๊ต์ '์์ 'ํ์ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ'๋ก ์ ํํ๋ ๊ณ๊ธฐ๋ฅผ ๋ง๋ จํ๋ค๋ ๋ถ์์ด ๋์จ๋ค. ํนํ ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ตฌ์กฐ์ ๊ฒฐํจ์ ์์กดํ์ง ์๊ณ , ์์ธํฌ๊ฐ ์์ฐํ๋ ๋น์ ์์ RNA ์์ฒด๋ฅผ ํ์งํ๊ธฐ์ ๊ธฐ์กด ์ฝ๋ฌผ๋ก ๊ณต๋ต์ด ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๋ ์ข ์ ์น๋ฃ์ ์๋ก์ด ๋ํ๊ตฌ๋ฅผ ์ ์ํ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋๋ค. ๋ ์ผ์ ๋ฐ์ด์ค ๊ธฐ์ ์ํฌ๋ฆฌ๋น์จ ํ ๋ผํจํฑ์ค(Akribion Therapeutics)๋ ์ด ๊ธฐ์ ์ ๋ฐํ์ผ๋ก ์ธ์ ๋์ข ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(HPV) ๊ฐ์ผ์ผ๋ก ์ ๋ฐ๋๋ ๋๊ฒฝ๋ถ์ ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ๊ฐ๋ฐ ์ค์ด๋ฉฐ, 2030๋ ์ด์ ๊น์ง ์ฒซ ์์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํ๋ณดํ๊ฒ ๋ค๋ ๊ณํ. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ค์ ํ์ ์น๋ฃ์ ์ ์ฉํ๊ธฐ๊น์ง ํด๊ฒฐํด์ผ ํ ๊ณผ์ ๋ ์ฌ์ ํ ์ฐ์ฌํด ์๋ค. ๊ฐ์ฅ ํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ ์ฒด๋ด ์ ๋ฌ ํจ์จ๊ณผ ์์ ์ฑ ํ๋ณด ๋ฌธ์ ๋ค. ์ ์ ์ ๊ฐ์ ๋จ๋ฐฑ์ง๊ณผ ๊ฐ์ด๋ RNA๋ฅผ ํ์์ ํ์ ์์ธํฌ ๋ด๋ถ๋ก ์ ํํ๊ฒ ์ ๋ฌํ ์ ์๋ ์ง์ง๋๋ ธ์ ์(LNP) ๋ฑ์ ์ด๋ฐ์ฒด ๊ธฐ์ ์ด ๋ท๋ฐ์นจ๋์ด์ผ ํ๋ ์ํฉ. ๋ํ, ๋จ ํ ๊ฐ์ ์ผ๊ธฐ ์์ด ์ค๋ฅ๋ง์ผ๋ก๋ ์ ์ ์ธํฌ๊ฐ ์ค์๋ํด ์ฌ๋ฉธํ ์ํ์ด ์๋ ๋งํผ, ๊ทน๋๋ก ๋์ ํ์ ํน์ด์ฑ์ ์ ์งํด์ผ ํ๋ ๊ธฐ์ ์ ๋์ ๋ ์กด์ฌํ๋ค. ์ธ์ฒด ๋ฉด์ญ๊ณ๊ฐ ๋ฐํ ๋ฆฌ์ ์ ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ Cas12a2๋ฅผ ์ด๋ฌผ์ง๋ก ์ธ์ํด ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์ผ์ผํฌ ๊ฐ๋ฅ์ฑ๋ ๋ฉด๋ฐํ ๊ฒ์ฆํ ๋์์ด๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด๋ฌํ ๋ถ์์ฉ์ ํต์ ํ๊ธฐ ์ํด ํจ์์ ํ์ฑ ๋๋์ ๋ฐํ ์๊ฐ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒ ์กฐ์ ํ๋ ํ์ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ๋ณํํ๋ค๋ ๊ตฌ์.
๐ก Cas12a2 ๊ธฐ์ ์ ๊ธฐ์กด ํญ์ ์ฝ๋ฌผ๋ก ์น๋ฃ๊ฐ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๋ '๋ฏธ์ถฉ์กฑ ์๋ฃ ์์(Unmet Medical Needs)'๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๋ ์ ๋ ฅํ ๋ฌด๊ธฐ๊ฐ ๋ ์ ์๋ค. ๊ฐ์ฅ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ์ ์ฉ ์๋๋ฆฌ์ค๋ ์ท์ฅ์์ด๋ ๋์ฅ์์ฒ๋ผ ๋๋ค์ ํ์๊ฐ KRAS ๋ณ์ด๋ฅผ ๋ณด์ ํ์์๋ ์ ์ ํ ํ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ ์๋ ์์ญ์ด๋ค. ์๋ฃ์ง์ด ํ์์ ์ข ์ ์๊ฒ ์ํ์ ๋ถ์ํด ์์ธํฌ ํน์ ์ ๋ณ์ด RNA๋ฅผ ํ์ธํ๋ฉด, ์ด์ ๋ง์ถคํ์ผ๋ก ์ค๊ณ๋ Cas12a2 ๊ฐ์ด๋ RNA์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ณตํฉ์ฒด๋ฅผ LNP์ ๋ด์ ํ์์๊ฒ ํฌ์ฌํ๋ ๋ฐฉ์. ์ด ์์คํ ์ ํ์ ๋ถ์์ ๋๋ฌํด ์์ธํฌ๋ฅผ ๋ฐ๊ฒฌํ๋ ์ฆ์ ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ๋๋์งํด ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ์ ์ ๋ํ๋ฏ๋ก, ๋ด์ฑ์ ์ง๋ ์์กด ์์ธํฌ๊น์ง ๊นจ๋์ด ์ ๊ฑฐํ ๊ฒ์ผ๋ก ์์๋๋ค. ์ด๋ ๋ณต์กํ ์ ์ ์ ๊ต์ ๋จ๊ณ ์์ด ๋จ์ํ 'ํ์ ์ ๊ฑฐ'๋ง์ผ๋ก ์ข ์์ ์ถ์์์ผ ํญ์์ ๊ฐ๋ฐ ๊ธฐ๊ฐ์ ๋ํญ ๋จ์ถํ ๋์์ผ๋ก ํ๊ฐ๋ฐ๋๋ค.
Nature communications๐ค AI ์์ฝ์ด์คํญ์ mRNA ์น๋ฃ ๋ฐฑ์ ํ๋ซํผ: preS1โHBsAg ์ด์ ์ํผํ ํ ์๋์ง์ ์ํ ๋ง์ฑ Bํ ๊ฐ์ผ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฉด์ญ๊ด์ฉ ํ๊ดด ๋ฐ cccDNA ์๋ฅ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ๊ธฐ๋ฅ์ ์น์ ๋๋์ค์ผ์ดํ ๋งคํ ์ํคํ ์ฒ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋จ์ผํญ์ ์๋ฐฉ ๋ฐฑ์ ํจ๋ฌ๋ค์์ ๊ตฌ์กฐ์ ํ๊ณ์ ๋ง์ฑ Bํ ๊ฐ์ผ ๊ธฐ๋ฅ์ ์น์ R&D์ ๋ฉด์ญ๊ด์ฉโ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ง์์ฑ ์ด์ค ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๋ง์ฑ Bํ ๊ฐ์ผ(CHB)์ ์ ์ธ๊ณ ์ฝ 2์ต 9,600๋ง ๊ฐ์ผ์(WHO 2024 ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ฐ์ผ ๋ณด๊ณ ์)๋ฅผ ๋ณด์ ํ ์ต๋ ๊ท๋ชจ ๊ฐ์ธํฌ์์ข (HCC) ์ ๊ตฌ ์งํ์ด๋ฉฐ, ํํ ๋ดํด๋ ์ค์๋/๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ์ญ์ ์ฌํจ์ ์ต์ ์ (NUC; ์ํ ์นด๋น๋ฅด, ํ ๋ ธํฌ๋น๋ฅด ์๋ผํ๋๋ฏธ๋) ๊ธฐ๋ฐ ์น๋ฃ๋ covalently closed circular DNA(cccDNA) ๋ฏธ๋ํฌ๋ก๋ชจ์์ ๊ฐ์ธํฌ ํต ๋ด์์ ๊ทผ์ ํ์ง ๋ชปํด ๊ธฐ๋ฅ์ ์น์ (HBsAg ํ์ฒญ์์ค + anti-HBs ํ์ฒญ์ ํ) ๋ฌ์ฑ๋ฅ ์ด ์ฐ๊ฐ 1 % ๋ฏธ๋ง์ ๊ณ ์ฐฉ๋๋ค. ํต์ฌ ๋ณ๋ชฉ์ HBV๊ฐ ์๋ฆฝํ ๋ฉด์ญ๊ด์ฉ(immune tolerance) ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ก, ๋๋์ ์๋ธ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ ์(subviral particles, SVP)๊ฐ ํ์ค HBsAg ๋๋๋ฅผ ์๋ง IU/mL๊น์ง ๋์ด์ฌ๋ ค ํญ์์ ์์ธํฌ(APC)์ MHC-I/II ํฌ๋ก์คํ๋ ์ ํ ์ด์ ํจ์จ์ ํฌ์์ํค๊ณ , ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํน์ด์ CD8โบ T ์ธํฌ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฅ์ ์์ง(exhaustion) ์ํ๋ก ํด๋จํํ๋ค. ๊ธฐ์กด ์๋ฐฉ ๋ฐฑ์ (Engerix-B, Heplisav-B)์ S ๋๋ฉ์ธ ๋จ๋ ์ฌ์กฐํฉ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ช ๋ฐ ๋๋ CpG-1018 ๋ณด๊ฐ์ ์ ์กฐํฉํ๋, ๋ง์ฑ ๊ฐ์ผ์์์๋ S ๋๋ฉ์ธ์ ๋ํ ๊ด์ฉ์ด ์ด๋ฏธ ์๋ฆฝ๋์ด ํ์ฒญ์ ํ์ ์ ๋ํ์ง ๋ชปํ๋ฉฐ, GS-4774(์ด ๋ถํ์ฑํ ํจ๋ชจ ๊ธฐ๋ฐ therapeutic vaccine) Phase II(Lok ๋ฑ, J Viral Hepat, 2021) ์ญ์ NUC ๋ณ์ฉ์๋ HBsAg ๊ฐ์๋ฅผ ์ ์ฆํ์ง ๋ชปํด ๊ฐ๋ฐ์ด ์ค๋จ๋์๋ค. ์ด๋ฌํ ๋จ์ ์ ๋จ์ผํญ์โ๋จ๋ฐฑ์ง ํฌ๋งท์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ (i) T ์ธํฌ ์ํผํ ํ ๋ค์์ฑ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๊ฒฐํ, (ii) APC ๋ด์ฌ ๋ฉด์ญ ํ์ฑํ(innate adjuvanticity) ๋ถ์ฌ, (iii) ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ํญ์ ํ๋ก์ธ์ฑ ๊ฒฝ๋ก์์์ MHC-I ์ ์ ๋ ธ์ด์ฆ ์ถ์ ์ด๋ผ๋ ์ผ์ค ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ ๊ธฐ์ธํ๋ฉฐ, mRNA ํฌ๋งท ์ ํ๊ณผ ๋ค๊ฐ ํญ์ ์กฐํฉ ์ค๊ณ๋ผ๋ ์ ์ฐโ์คํ ์ตํฉ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์ํคํ ์ฒ ์์ด๋ ๋ฉด์ญ๊ด์ฉ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ํด์ฒดํ ์ ์๋ค๋ R&D ํ๊ณ๋ฅผ ๋ช ํํ ๋ ธ์ถํ๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: preS1โHBsAg ์ด์คํญ์ mRNA ํฌ๋งท์ ์ด์ ๋ฉด์ญ ์๋์ง ํ ์ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋ง์ฑ HBV ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ ๋ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฒ๋ ์์ค ์ค์ฆ Zhang, Wang ๋ฑ(Nat Commun, 2026; DOI 10.1038/s41467-026-74006-y)์ HBV ์ธํผ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ ์ฅ(LargeยทMiddleยทSmall) ๋ฐ ์ฝ์ด(HBcAg) ํญ์์ ๋ชจ๋ ์กฐํฉ์ ์ฒด๊ณ์ ์ผ๋ก ์คํฌ๋ฆฌ๋ํ์ฌ, preS1(Large ๋จ๋ฐฑ์ง์ N-๋ง๋จ 75 ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ, NTCP ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ๋๋ฉ์ธ)๊ณผ HBsAg(Small ๋จ๋ฐฑ์ง S ๋๋ฉ์ธ)์ ์ด์คํญ์ ํ์ด๋ง์ด ์ต์ ์กฐํฉ์์ ๋์ ํ์๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ์ ๋ ํญ์์ด ์ํธ ๋ ๋ฆฝ์ ์ด๋ฉด์๋ ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ์ฆํญ๋๋ ์ด์ ๋ฉด์ญ ์๋์ง ํ ์๋ฅผ ํ์ฑํ๋ค๋ ์ ์ด๋ค. preS1์ T ์ธํฌ ๋ฐ์์ 1์ฐจ ๊ตฌ๋ ํญ์(primary driver)์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ์ฌ HBV ํน์ด์ CD8โบ ์ธํฌ๋ ์ฑ T ๋ฆผํ๊ตฌ(CTL) ๋ฐ์์ ์ง๋ฐฐ์ ์ผ๋ก ์ ๋ํ๋ฉฐ, HBsAg๋ (i) anti-HBs ํญ์ฒด ํ์ฒญ์ ํ์ ๊ธฐ์ฌํ๋ ๋์์ (ii) mRNA ํฌ๋งท์ผ๋ก ์ ๋ฌ ์ APC ํ์ฑํ๋ฅผ ์ด๋ฐํ๊ณ ํญ์ ํฌ๋ก์คํ๋ ์ ํ ์ด์ ์ ์ฆ๊ฐํ์ฌ preS1 ํน์ด์ CD8โบ T ์ธํฌ ๋ฐ์๊น์ง ์ฆํญ์ํค๋ ๋ด์ฌ์ ๋ณด๊ฐ์ (intrinsic adjuvant)๋ก ๊ธฐ๋ฅํ๋ค. ์ด๋ฌํ ์ด์ค ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ๊ธฐ์ ์ ๊ธฐ์กด ๋จ์ผํญ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฐฑ์ ์ ์ ํ์ ๋ฉด์ญ์์ฑ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก, ๋ง์ฑ HBV ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ(AAV-HBV ํ์ง๋์ ๊ธฐ๋ฐ persistent viremia ๋ชจ๋ธ)์์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฒ๋์ ๊ฑฐ์ ์์ ํ ์์ค(near-complete viral genome clearance), ํ์ค HBsAgยทHBeAgยทHBV DNA ๋ค์ค ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํญ์์ ํ๊ฒฉํ ๊ฐ์, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ anti-HBs ํ์ฒญ์ ํ์ด๋ผ๋ ๊ธฐ๋ฅ์ ์น์ ์ 3๋ ์ข ๋ง์ ์ ๋์ ์ถฉ์กฑํ์๋ค. ๋์๊ฐ ์ด์คํญ์ mRNA ๋ฐฑ์ ๊ณผ ์ธํฐํ๋ก -ฮฑ(IFN-ฮฑ)์ ๋ณ์ฉ์ ํญ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํจ๋ฅ๊ณผ ๋ฉด์ญ ๊ธฐ์ต(memory T/B cell pool) ํ์ฑ์ ๋์์ ์ฆ๊ฐํ๋ฉด์๋ ์์ ์ฑ ํ๋กํ์ผ์ ์ ์งํ์ฌ, mRNA ํฌ๋งท์ ํฌ์ฌ ์ฉ๋โ๋ฉด์ญ ๋ฐ์ ์๋๋ก ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ด์์ ์ ๋ฆฌํ ์น๋ฃ ์ง์(therapeutic index) ์๋๋ฅผ ํ๋ณดํ์๋ค. preS1 T ์ธํฌ ๊ตฌ๋์ถโHBsAg ๋ณด๊ฐ์ ์ถ ์ง๊ต ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ๋ฉด์ญ๊ด์ฉ ํด์ฒดโ์ฌ์๋ฆฝ ๋ฐฉ์ง ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๊ธฐ์ ํด์์ preS1 ์ถ(CTL ๊ตฌ๋)๊ณผ HBsAg ์ถ(APC ํ์ฑํ + ์ฒด์ก์ฑ ๋ฉด์ญ ์ ๋)์ด ์ง๊ต์ (orthogonal)์ผ๋ก ์๋ํ๋ฉด์๋ ํ๋ฅ์์ ์๋ ดํ๋ ์ด์ ๋ฉด์ญ ๋คํธ์ํฌ ์์์ ๊ท๋ช ํ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ํฅํ ํ์ ๋ถ์ ํํํ ๊ธฐ๋ฐ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification) ๋ชจ๋ธ ์๋ฆฝ์ ํต์ฌ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ค. CHB ํ์๊ตฐ์ HBsAg ์ ๋ ์์ค(โฅ1,000 IU/mL vs <100 IU/mL), HBeAg ํ์ฒญ ์ํ, ALT ํ๋ ์ด ์ด๋ ฅ, ๊ฐ ์ฌ์ ํ ๋จ๊ณ(METAVIR F0โF4)์ ๋ฐ๋ผ ๋ฉด์ญ๊ด์ฉ ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ ๊ฐ๋๊ฐ ์ด์ง์ ์ผ๋ก ๋ถํฌํ๋ฉฐ, ๋จ์ผ ์ฉ๋ฒ์ผ๋ก๋ ์ด ๋ค์ฐจ์ ํ์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ํก๋จํ ์ ์๋ค. ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์ mRNA ํฌ๋งท์ HBsAg๊ฐ APC ๋ด์ฌ ๋ฉด์ญ ํ์ฑํ๋ฅผ ํตํด preS1 ํน์ด์ CTL์ ์ฆํญ์ํค๋ ๊ธฐ์ ์, ๋ฉด์ญ๊ด์ฉ์ด ๊น์ ๊ณ HBsAg ํ์๊ตฐ์์ HBsAg mRNA ์ฉ๋์ ์ ํด๋จํ(up-clamping)์ ํตํด APC ํ์ฑํ ์ญ์น๋ฅผ ๋ํํ๊ณ , ์๋์ ์ผ๋ก ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ด ๋ณด์กด๋ ์ HBsAg ํ์๊ตฐ์์๋ preS1 ๊ตฌ๋์ถ์ ์ฐ์ ๊ฐ๋ํ์ฌ CTL ๋งค๊ฐ ๊ฐ์ผ ๊ฐ์ธํฌ ์ ๊ฑฐ๋ฅผ ๊ฐ์ํํ๋ ์ ์ํ ์ฉ๋ ์กฐ์จ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ๋ค. ๋ํ IFN-ฮฑ ๋ณ์ฉ์ด ๋ฉด์ญ ๊ธฐ์ต ํ์ ๊ฐํํ๋ค๋ ์ค์ฆ์, NUC ์ค๋จ ํ ๋น๋ฐํ๋ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฆฌ๋ฐ์ด๋(virological relapse)์ ์จ์ ๋จ๊ณโ๋ฉด์ญ ๊ธฐ์ต ์ธํฌ ํ์ ๋ถ์ถฉ๋ถํ ํ์ฅโ๋ฅผ ์ฌ์ ์ฐจ๋จํ๋ ๊ฐ์ญ์ ํญ์์ฑ ๋ฐฉ์ด์ ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ์ฌ, ๊ธฐ๋ฅ์ ์น์ ํ ๋ฉด์ญ๊ด์ฉ ์ฌ์๋ฆฝ์ ์์ฒ ๋ด์ํ๋ ๋ค์ดํด๋จํ(down-clamping) ์์ ์ฅ์น๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ค. ์ด๋ฌํ ์ด์์ถ ์ง๊ต ์กฐ์จ + IFN-ฮฑ ๋ฉด์ญ ๊ธฐ์ต ์ฆ๊ฐ์ ์ผ์ ๋ฐฑ๋ณธ์ ํฅํ ์์ ์ธต๋ณํ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ํจ๋(HBsAg ์ ๋, preS1 ํน์ด์ CTL ๋น๋, IFN-ฮณ ELISPOT, NTCP ๋ฐํ๋)๊ณผ ์ฐ๋๋์ด ํ์๋ณ ์ต์ ํฌ์ฌ ํ๋กํ ์ฝ์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ฌ์ ๊ณ์ฐํ๋ ๋์งํธ ํธ์ ๊ธฐ๋ฐ ์ ๋ฐ ์น๋ฃ ์ค๊ณ์ ๊ธฐ์ด๋ฅผ ๋ง๋ จํ๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์น๋ฃ ๋ฐฑ์ ํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ CHB ๊ธฐ๋ฅ์ ์น์ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ง์ฑ Bํ ๊ฐ์ผ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ๊ธฐ์กด์ ์ ์ NUC ์ฅ๊ธฐ๋ณต์ฉโ์ฌํ ํ์ฒญ์ ํ ๋๊ธฐ ์ฒด๊ณ๋ก๋ถํฐ, mRNA ํฌ๋งท ์ด์คํญ์ ๋ฉด์ญ ๋ณต์ + ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ๋ณ์ฉ์ด๋ผ๋ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์น๋ฃ ๋ฐฑ์ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ ๊ฒ์ ์ ์ธํ๋ค. ํ์ฌ ๊ธ๋ก๋ฒ CHB ๊ธฐ๋ฅ์ ์น์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์๋ Arbutus Biopharma์ imdusiran(RNAi, Phase IIb), Vir Biotechnology/Brii Biosciences์ VIR-2218(siRNA)โVIR-3434(๋จํด๋ก ํญ์ฒด) ๋ณ์ฉ(Phase II), Assembly Biosciences์ ์บก์๋ ์กฐ๋ฆฝ ์กฐ์ ์ (CAM) vebicorvir(Phase II ์ค๋จ ํ ์ฐจ์ธ๋ ABI-4334๋ก ์ ํ), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ Janssen์ JNJ-73763989(RNAi)โJNJ-56136379(CAM)โNUC ์ผ์ ๋ณ์ฉ(Phase II REEF-2)์ด ๊ฐ๋ ์ค์ด๋, ์ด๋ค ๋จ์ผ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ๋ ๋ฉด์ญ๊ด์ฉ ํด์ฒด์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํญ์ ์ ๊ฑฐ๋ฅผ ๋์ ๋ฌ์ฑํ์ง ๋ชปํ๊ณ ์๋ค. preS1โHBsAg mRNA ์ด์คํญ์ ๋ฐฑ์ ์ ์ด ํ์ดํ๋ผ์ธ ๋๋์ค์ผ์ดํ์์ ์ ์ผํ๊ฒ ๋ฉด์ญ ๋ณต์(CTL ํ์ฑํ + ํ์ฒญ์ ํ)๊ณผ ๋ด์ฌ ๋ฉด์ญ ๋ณด๊ฐ(APC ํ์ฑํ)์ ๋จ์ผ ์ ํ ๋ด์์ ํตํฉํ๋ ํ๊ดด์ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ๋ก ํฌ์ง์ ๋๋๋ฉฐ, ํฅํ RNAi(HBsAg ๊ฐ์) โ mRNA ๋ฐฑ์ (๋ฉด์ญ ๋ณต์) โ IFN-ฮฑ(๋ฉด์ญ ๊ธฐ์ต ๊ณ ์ฐฉ)์ ์์ฐจ ๋ณ์ฉ ์๋ฒ์ cccDNA ์๋ฅ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊น์ง ์๊ฑฐํ๋ ์์ ์น์ ์๋๋ฆฌ์ค์ ๊ทผ์ ํ๋ค. GMP ์ ์กฐ ์ธก๋ฉด์์ mRNA ํ๋ซํผ์ BioNTechโPfizer(BNT111, ํ์์ข )์ Moderna(mRNA-4157/V940, KEYNOTE-942, ํ์์ข Phase III)๊ฐ ์ข ์ํ์์ ์ ์ฆํ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์ ์กฐ ์ธํ๋ผ๋ฅผ ๊ทธ๋๋ก ์ ์ฉํ ์ ์์ด, ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ญ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ธ๋นํธ๋ก ์ ์ฌ(IVT) ๊ณต์ ํ์คํ์ LNP ์ ๋ ๋ถํฌ ๋ณด์ ๊ณ์ ์ฐ๋์ด ์ฆ์ ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ๊ท์ ์ธก๋ฉด์์ FDA๋ 2023๋ mRNA ๋ฐฑ์ ํ์ง ๊ฐ์ด๋์ค(Guidance for Industry: Chemistry, Manufacturing, and Controls for mRNA Vaccines)๋ฅผ ๋ฐํํ์ฌ mRNA ์น๋ฃ ๋ฐฑ์ ์ IND ์ ์ฒญ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๋ช ์ํ์์ผ๋ฉฐ, preS1โHBsAg ์ด์คํญ์ ๊ตฌ์ฑ์ EMA์ 2024 ๊ฐ์ ๋ง์ฑ Bํ ๊ฐ์ผ ์น๋ฃ์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ(CHMP/EWP/359/06 Rev. 1)์์ ๊ถ๊ณ ํ๋ ๋ณตํฉ ๋ฉด์ญํ์ ์ข ๋ง์ (HBsAg ์์ค + HBV DNA ๋ถ๊ฒ์ถ + anti-HBs ํ์ฒญ์ ํ)์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ๋๋ก ์ค๊ณ๋์ด, IND ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ๋ ์์ํฌ ๋ด ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ๋จ์ถ์ด ์ ๋ง๋๋ค. ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ค๊ตญ๊ณผํ๊ธฐ์ ๋(USTC)โRNAlfa Biotech ์ฐํ ํ๋ ฅ ๋ชจ๋ธ์ HBV ๊ณ ์ ํ ์์์-ํํ์ ์์ฅ(์ค๊ตญ 7,000๋ง, ์ธ๋ 4,000๋ง ๊ฐ์ผ์)์์ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋(HBsAg ์ ๋ + preS1 ํญ์ฒด ์ญ๊ฐ + CTL ELISPOT)์ ํ์ฌํ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ๋ฐฑ์ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค์ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ ๊ฒ์ด๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ preS1โHBsAg ์ด์คํญ์ mRNA ๋ฉด์ญ ๋ณต์ ๊ธฐ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๋ง์ฑ ๊ฐ์ผ ๋ฐ์ด๋ฌ์คํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํญ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์์ ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ๊ฐ์งํ ์น๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ๋ง์ฑ ๊ฐ์ผ์์ HBV ํน์ด์ T ์ธํฌ ์์ง ์๋๋ก ์ IFN-ฮณ ELISPOT ๋ฐ ๋ค์คํ๋ผ๋ฏธํฐ ์ ์ธํฌ ๋ถ์ AI ์ค์บ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ๋ชจ๋ํฐ๋งํจ์ผ๋ก์จ NUC ์ฅ๊ธฐํฌ์ฌโํ์ฒญ์ ํ ๋ฏธ๋ฌ ๊ตฌ๊ฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ธฐ๋ฅ์ ์น์ ์๋ ๋ด ๋ฉด์ญ ๋ณต์ ๊ฐ์ ์์ ์ ์ ๋ฐ ํฌ์ฐฉํ๋ ์น๋ฃ์ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ NCBI GEOยทHBVdbยทIEDB ๋ฉด์ญ์ํผํ ํ ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค HBV ์ ์ ์ฒดโ๋ฉด์ญ์ฒด ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ HBV ์ ์ ํ(genotype AโJ) ๊ฐ ์ํผํ ํ ๊ต์ฐจ๋ฐ์์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ preS1 ํฉํ์ด๋์ MHC-I ์ ํจ ๊ฒฐํฉ ์นํ๋๋ฅผ HLA ๋๋ฆฝ์ ์ ์๋ณ๋ก ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ CHB ๊ธฐ๋ฅ์ ์น์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์(Phase III) ์งํ ์ preS1 ํน์ด์ CD8โบ CTL ๋น๋ ๋ฐ anti-HBs ์ญ๊ฐ ์๊ณ๊ฐ์ ์ฉ๋โ๋ฐ์ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ mRNA ์บกํ ํจ์จ ๋ฐ LNP ๋ด์ ๋ฅ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ FDAยทEMAยทNMPA ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์(IND) ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Molecular therapy : the journal of the American Society of Gene Therapy๐ค AI ์์ฝGABA ์๋์ฑ ์ต์ ์ฑ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ๋ฅผ ์ ๋ฐ ํ๊ฒฉํด ๋์ ํฅ๋ถ ๋ถ๊ท ํ๊ณผ ๊ฐ์ง์ ์น๋ฃํ๋ ๊ธฐ์
๋ฐฐ๊ฒฝ: ์ ์ ์ฑ AAV ํ์ฌ ํ๊ณ ๊ทน๋ณต์ ์ํ ์ธํฌ ํน์ด์ ์ ์ฌ ์กฐ์จ์ ์ ์ฐ์ ์ฅ๋ฒฝ๊ณผ ํฅ๋ถ์ฑ-์ต์ ์ฑ ๋ถ๊ท ํ ๋์งํ R&D์ ์ ์ ์ญํ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ ๋ ์งํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ฃผ๋ก ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ์ ์ ์ ํฌ์ฌ ํ ๋ฐ์ํ๋ ํด๋ถํ์ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๋นํน์ด์ ๋ฐํ์ผ๋ก ์ธํ ์คํํ๊น ๋ ์ฑ์ ๊ทน๋ณตํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ต๋๋ค. ํนํ, ๋์น์ฑ ๊ฐ์ง ๋ฐ ๋๋ ํผ์ง ๋ด ํฅ๋ถ์ฑ-์ต์ ์ฑ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ๋ถ๊ดด๋ฅผ ๊ต์ ํ๊ธฐ ์ํด GABA ์๋์ฑ ์ต์ ์ฑ ๋ด๋ฐ๋ง์ ์ ๋ฐ ํ๊ฒฉํ๋ ๊ฒ์ ์์ฒด ๋ด ์ ์ฐ ์ ์ด๊ฐ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ์์ญ์ผ๋ก ์ฌ๊ฒจ์ก์ต๋๋ค. ํ๋ฅด๋ฐ๋ถ๋ฏผ ์์ฑ ์ฌ์ด์ ๊ฒฝ์ธํฌ์ ์ ํ์ ํ์ฑํ๋ฅผ ์ ๋ํ๊ธฐ ์ํ ํ๋ก๋ชจํฐ ํฌ๊ธฐ๋ ์ ํต์ ์ผ๋ก AAV ํฌ์ฅ ํ๊ณ๋ฅผ ์ด๊ณผํ์ฌ, ๋ชฉ์ ์ ์ ์์ธ GAD65์ ์ ์ฌ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ถฉ๋ถํ ๋ณด์ฅํ๋ฉด์๋ ์ ๋ฌ ํจ์จ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฒกํฐ ์ค๊ณ์ ๋ณ๋ชฉ ํ์์ด ์ง์๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ์์ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง๋ค์ด ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๋ชจ๋ธ๋ง์์ ์์ธก๋ ์ต์ ์ ํจ ์๋ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ์ง ๋ชปํ๊ณ , ์ข ๊ฐ ์ฅ๋ฒฝ ๋ฐ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ์ ๋ถํฌ ์ ๋ ์ค๋ฅ๋ก ์ธํด ์์ 1/2์ ๋จ๊ณ์์ ์๋ฌ์ ์ข์ ๋๋ ์ ์ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ด ์กด์ฌํด ์์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ์ด์ํ cmGAD67 ์ ์ฌ ์กฐ์จ ํ ์ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ผ ์ธํฌ ํด์๋ GABA ํฉ์ฑ ํจ์ ๋๊ธฐํ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ค์ฆ ์ด๋ฌํ ๋์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ธฐ ์ํด ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ง์ 410bp ํฌ๊ธฐ์ ๊ณ ๋๋ก ์์ถ๋ glutamic acid decarboxylase 67 ํ๋ก๋ชจํฐ(cmGAD67)๋ฅผ ์ค๊ณํ๊ณ , ์ด๋ฅผ ํตํด AAV ํฌ์ฅ ํ๊ณ๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๊ทน๋ณตํ๋ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ๊ฐ๋ํ์์ต๋๋ค. cmGAD67 ํ๋ก๋ชจํฐ๋ ํ๋ฅด๋ฐ๋ถ๋ฏผ ์์ฑ ์ฌ์ด์ ๊ฒฝ์ธํฌ๋ฅผ ํ์ ํ์ฌ ๋์ ์ ํ์ฑ๊ณผ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ฐํ ์ ๋ ๋ฅ๋ ฅ์ ์ ์ฆํ์์ผ๋ฉฐ, ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์๋ ์์ ๊ณ์ฐ์ ํตํด ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ํ๊ฒฝ์์ ๋ฆฌ๊ฐ๋-์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์กฐ์จํ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ๋ฒกํฐ ์ ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ๊ณ ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๊ท๋ช ํ์์ต๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก AAV-GAD65 ํฌ์ฌ๋ ๋น์ ์์ ์ธ ๋ธํ ํ๋์ ์ต์ ํ๊ณ ๋ฐ์ ์ ์ฌ ํ์ฑ์ ์ ์๋ฏธํ๊ฒ ๋ค์ดํด๋จํํ์์ผ๋ฉฐ, ๋ ์กฐ์ง ๋ด ๊ฐ๋น์ค์ ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ถ์์ ํตํด ๋๋ ํผ์ง๊ณผ ํด๋ง ์์ญ์์ ๊ฐ์ญ์ ์ธ GABA ๋๋ ์ฆ๊ฐ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ค์ฆํจ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ์ฝ์ ๋ชจ๋ธ์ ์ํํ๋ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ฆ๋ช ํ์์ต๋๋ค. GABA ์๋์ฑ ์ ๊ฒฝ๋ง ๋ด ํ๋ก ์์ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์๋ ์ค ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ๋จ์ผ ์ธํฌ ์์ค์ ๋ฉํฐ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ์ ๊ฐ๊ณ๋ณ ๋ถ์ ํํํ์ ๋งคํํ์ฌ ๋์น์ฑ ๋์ ์ฆ ํ์๊ตฐ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํํ ์ ์๋ ์ต์ฒจ๋จ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ์์ต๋๋ค. ์๋ ์ค ํ์ ๋ด GABA ์ ๋ฌ์ฒด์ ๋๋ ฅํ์ ํํ ์์๋ฅผ ๋ถ์ ์์ค์์ ์กฐ์จํจ์ผ๋ก์จ, ๋ณ์น์ ์ธ ํฅ๋ถ์ฑ ๊ณผ๋ถํ ์คํธ๋ ์ค ์ํฉ์์๋ ๋ด๋ฐ์ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ์์จ์ ์ผ๋ก ์ ํด๋จํ ๋ฐ ๋ค์ดํด๋จํํ ์ ์๋ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ๋ชจ๋ธ์ ๊ตฌ์ถํ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ ํน์ ๋ณ๋ฆฌ์ ํ์ฑ ๊ทน๋ํ ๊ตฌ๊ฐ์์๋ง ๋์ ์ผ๋ก ๊ฐ๋๋๋๋ก ์ ๋ํ๋ฉฐ, ์ฅ๊ธฐ์ ์ธ ์ต์ ์ฑ ํ๋ก ํผ๋๋ฐฑ ์ต์ ํ์์ ์์ฒ ๋ฐฉ์งํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์ ๊ฒฝ๋ง ์์ ์กฐ์จ ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ์ง ๋ฐ์์ ์ค์๊ฐ ๊ฐ์๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ํ๋ํ์ ๋ถ์ ์ฆ์ธ ๊ฐ์ ๋ฐ ์์กด์จ ํฅ์์ด๋ผ๋ ๊ฑฐ์์ ํํํ์ ๋ณด์ ๊ณ์ ๋๊ธฐํ๋ฅผ ํตํด ์ ์ฆ๋์์ต๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๊ณ์ฐ ์์คํ ์๋ฌผํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋์น์ฑ ๋์ ์ฆ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ํฅ๋ถ์ฑ-์ต์ ์ฑ ๋ถ๊ท ํ์ด ์ ๋ฐํ๋ ์ํ์คํํธ๋ผ์ฅ์ , ์กฐํ๋ณ ๋ฑ ๋ค์ํ ์ค์ถ์ ๊ฒฝ๊ณ ์งํ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ๋์ ๋ค์ฐจ์ ์ ์ฐ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์์ต๋๋ค. ํ์ฌ Encoded Therapeutics์ ETX101(Dravet Syndrome ๋์ AAV ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ , ClinicalTrials.gov NCT05414123)์ด ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ 1/2์ ๋จ๊ณ์์ 20์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ์ ์์ ๋์น์ฑ ๋์ ์ฆ ์์ฅ์ ํ๊นํ๋ ์ํฉ์์, ๋ณธ cmGAD67 ํ๋ก๋ชจํฐ ํ๋ซํผ์ ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ์ ๋๋น 4๋ฐฐ ์ด์์ ์ ์ ์ ์ ์ฌ ๋ง์ง์ ํ๋ณดํ์ฌ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์ ์ฐ๋์ ๊ทน๋ํํฉ๋๋ค. ์ด๋ ์์์ํ๊ณํ์น์ธ(IND) ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ๋ ์์ํฌ ์ ์ถ์ ์ํ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๋ ์ฑ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์์ ๊ธฐ์ ์ด์ ๊ณ์ฝ ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ๊ฐ๋ฐ ๊ท๊ฒฉ์ ๋ง์กฑํจ์ผ๋ก์จ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์์ฐ ๋จ๊ณ์์์ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ํ๋ฆฝํ์์ต๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ cmGAD67 ๊ธฐ๋ฐ ์ ํ์ GABA ์ ๋ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ต์ ์ฑ ํ๋ก ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์ค์ถ์ ๊ฒฝ๊ณ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ํฅ๋ถ์ฑ-์ต์ ์ฑ ๋ถ๊ท ํ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ฐ์ ์ ๋ ์ด์ ๋ธํ ํ๋ ์๋๋ก ์ ์ค์๊ฐ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ฐ ์ค์บ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ธ์ฑ ๋์น์ฑ ๋ฐ์ ์ ์ด์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ํ์์ ๋ ๊ธฐ๋ฅ ์์ ๋ฐ ๋ฐ์์ฌ ๋ฐฉ์ง ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋จ์ผ ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค Allen Brain Map ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์คํํ๊น ๋ฐํ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ cmGAD67 ํ๋ก๋ชจํฐ์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋์น์ฑ ๋์ ์ฆ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ GAD65 ํฉ์ฑ ํจ์ ๋ฐํ๋ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ ์ญ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
NEJM๐ค AI ์์ฝ๋จ์ผ์ธํฌ ๊ณต๊ฐ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ ํตํ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด CAR-T ์ธํฌ์ ๋ฉด์ญ ํ์ฑ ์ถ์
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋จ์ ์ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ ๋ถ์์ ํ๊ณ์ ๋์น์ฑ B์ธํฌ ๋ฆผํ์ข R&D์ ํด๋ก ์งํ ๋ฐ ๋ฉด์ญ ํํผ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ผ ๋ฉด์ญ ํํํ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐ ๋ฒํฌ ์ ์ฌ์ฒด ํ๋กํ์ผ๋ง ์ค์ฌ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ณ ๋๋ก ๋์ญํ์ ์ธ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๋ฉฐ, T์ธํฌ ์์ฉ์ฒด ํ์ฑํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ธํฌ ๋ด ๋์ฌ ํ๋ญ์ค์ ๊ฐ์ญ์ ์ํ ๋ณํ๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์ค์์ ๊ท๋ช ํ๋ ๋ฐ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๋ ธ์ถํด ์์ต๋๋ค. ํนํ Novartis์ฌ์ Tisagenlecleucel ๋ฐ Gilead/Kite์ฌ์ Axicabtagene ciloleucel ๋ฑ ๊ธฐ ํ๊ฐ๋ CD19 ํ์ ํค๋ฉ๋ผ ํญ์ ์์ฉ์ฒด ์น๋ฃ์ ํฌ์ฌ ํ ๋ฐ์ํ๋ ํ์ ํญ์ ์์ค(Antigen Escape) ๋ฐ ์ข ์ ์ธํฌ์ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ์ ํตํ ๋ฉด์ญ ์ต์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ผ๋ก์ ์งํ๋ ๋จ๊ธฐ์ ์ํ ์ดํ ์ฅ๊ธฐ ์์ฐฉ์ ๊ฐ๋ก๋ง๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ด์์ต๋๋ค. ํ์ ์ ๋ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ์ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ์ด์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ก ์ธํด ๋ฉด์ญ ์ธํฌ์ ์ ํจ ์๋ช ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ์ ํธ ์ ๋ฌ ๊ฑฐ๋ ๋ฐ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ๊ณ์ฐ์ด ๊ทน๋๋ก ์ ํ๋์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ์ฅ๊ธฐ ์ถ์ ๊ด์ฐฐ ์ ์์์ ์์น ํ์ ์ ์ํ ์ต์ ํ์ฑ ์์ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์ฌ์ํ์ง ๋ชปํ๋ ์ ์ฝ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ฐ๋ฐ์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ณด ๋ณ๋ชฉ์ด์์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ๊ธฐํํ์ ๋ฅ๋ฌ๋ ๊ธฐ๋ฐ ์์ฉ์ฒด ํ ์ ๋๊ธฐํ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋ ๋ฉด์ญ-์ข ์ ์ํธ์์ฉ ์์ ๊ณก์ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๋จ์ผ์ธํฌ RNA-seq๊ณผ T์ธํฌ ์์ฉ์ฒด ๋ ํผํ ์ด ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ํตํฉํ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ฐ๋ํ์ฌ, CAR T-์ธํฌ๊ฐ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ํ์ ์ธํฌ์ ์ ์ดํ ๋ ํ์ฑ๋๋ ๋ํน ์ธํฐํ์ด์ค์ ์์ ์๋์ง ์งํ๊ณผ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์๋ ์์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ๋ก ์ ๋ฐ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. ๊ธฐ์ฑ ํต๊ณ ๋ชจ๋ธ์ ๋จ์ ์ ํ ๋ณด์ ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ๋จ์ผ์ธํฌ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ ์ ๊ฑฐ ํ๋กํ ์ฝ์ ๊ตฌํํจ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์ฆ์ ๊ฐ ์๋ฌผํ์ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์์ ํ ์ฐจ๋จํ์์ผ๋ฉฐ, ์๋ ์ค ํ์ฑ ์ ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ๊ณต๊ฐ ํด์๋ ์ค์ผ์ผ์์ ๊ท๋ช ํด๋์ต๋๋ค. 10๋ ์ ๋ฌํ๋ ์ฅ๊ธฐ ์ถ์ ์ฝํธํธ ์์ ๋ฐ์ดํฐ(NEJMoa2518035, 2026) ๋ถ์์ ํตํด ๋ฉด์ญ ์ธํฌ์ ์์ง(Exhaustion)์ ๋ฐฉ์งํ๊ณ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ T์ธํฌ ์ํ์ผ๋ก์ ์ ๋๋ฅผ ์ ์ ์ ๋ฐํ ๊ตฌ๋ฐฐ ์์์ ์ญ์ถ์ ํจ์ผ๋ก์จ ์๊ฐ ์ฌ์ ๋ฐ ์๊ตฌ์ ์ธ ํญ์ ๊ฐ์ ํ์ฑ์ด ์์ฒด ๋ด์์ ์๊ตฌํ ์ ์ง๋๋ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ ์ฐ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. ํ์ ํค๋ฉ๋ผ ํญ์ ์์ฉ์ฒด ๋์ญํ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ๋ฉด์ญ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๊ตฌ์ถ๋ ์ ์ฐ ์ํคํ ์ฒ ์์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ํ์๋ณ ์์ข ์ ์ ์ ์ ๋ณ์ด ์ง๋๋ฅผ ๊ณ ์ฐจ์ ๋งคํํ์ฌ ํ์ ๋ถ์ ํํํ ๊ธฐ๋ฐ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification) ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ตฌ๋ํ๊ณ , ์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ ์ดํ ์ ๋ฐ๋ ์ ์๋ ์ค์ฆ ๋ฉด์ญ ๋ถ์์ฉ์ธ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ๋ฐฉ์ถ ์ฆํ๊ตฐ ๋ฐ ์ ๊ฒฝ๋ ์ฑ์ ์์์ฑ ์คํํธ๋ผ์ ์ฌ์ ๊ฑฐ๋ฆ ๋๋ค. ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ ๊ฒฝ๋ก์ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ๋ถ์ ์์ค์์ ์ ํด๋จํ ๋ฐ ๋ค์ดํด๋จํํ์ฌ ์ ์ ์ธํฌ ์์์ ๋ง๊ณ ์ ํจ ๋ฉด์ญ ์๋ช ์ ์ฐ์ฅํ๋ฉฐ, ์ฅ๊ธฐ ์์กด์์ ๋ฉด์ญ ํ์ฑ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ฅผ ํผ๋๋ฐฑ ๋ฃจํ๋ก ๋์ ํด ๋ณ์น์ ์ข ์ ์ด์ง์ฑ ํ์์๋ ๋ฉด์ญ ํญ์์ฑ์ด ์์จ ๋ณด์กด๋๋๋ก ์ ๋ํฉ๋๋ค. ์ด ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ฐฑ๋ณธ ๋ชจ๋ธ์ ๋จ์ผ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ์ ๊ณ ์ ๋ ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ ์๋๋ฆฌ์ค๋ฅผ ํํผํ์ฌ, ์ฅ๊ธฐ ๋ฉด์ญ ๊ฐ์ ์ธํฌ๊ตฐ์ด ์๋ฐ์ ์ผ๋ก ํญ์์ฑ์ ํ๋ณตํ๋ ์์ฒด ๋ฐ์ ๊ฐ์ญ์ฑ์ ํ์ ๊ฐ๊ณ ๋ฐ ์ ์ ๋ฐฑ๊ทธ๋ผ์ด๋๋ณ๋ก ์ฌ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๋ ๊ธฐํ์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ๋ฉด์ญ ์๋ฒ์ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ๊ณ์ฐ ์๋ฌผํ ์ํคํ ์ฒ๋ ๊ณ ์ ์ ์ธ ์ฌํ ๋์ฆ์ ๋ถ์ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ๋ค์ฐจ์ ์ ์ ์ฒด ํ ์ ๋ชจ๋ธ๋ง ๊ธฐ๋ฐ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ๋ฉด์ญ ์ ์ด ์ธํ๋ผ๋ก ๋ฆฌ์ ํ๋ฉฐ, ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ค์ค ํ์ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ฐ๋ฐ์ ๊ฐ์ํ๋ ํต์ฌ ์ ์ฐ ์์ฐ์ผ๋ก ์์ฐฉํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ์ถ์ ๋๋ ๋์ฉ๋ ์ํ์ฑ ํ๋ก์ฐ์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ cGMP ์ ์กฐ ๊ณต์ ์ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ด์ง์ฑ์ ์ฐจ๋จํ๊ณ , ์น๋ฃ ํจ์จ์ ์์์ ๋ณ๋์ ๋ฐฐ์ ํ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ๊ธฐ์ ์ ํด์๋ฅผ ํ๋ณดํฉ๋๋ค. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก ๋ฏธ๊ตญ FDA ๋ฑ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ธฐ์ ๊ท๊ฒฉ์ ์์ ์ถฉ์กฑํ๊ณ , ์ ์ฝ ์์์ํ๊ณํ์(IND)์ ๋น์์ ํจ๋ฅ ์ฆ๋ช ํํธ๋ฅผ ๋์งํธ ๋ชจ๋ธ๋ง ๋ฐ์ดํฐ๋ก ๋์ฒด ์ ์ถํ ์ ์๋ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์น์ธ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ๋ง๋ จํ์ฌ ๊ท์ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถํ ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๋ฉด์ญ ๊ฒฐํฉ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ์์ฐ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ๋ฉด์ญ ํญ์ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ๋ํ๋๋ ๊ฐ๋ณ ํ์์ ์ข ์ ํญ์ ๋ณ์ด ์๋๋ก ์ ๊ณต๊ฐ ์ ์ฌ์ฒด AI ์ค์บ ๊ธฐ์ ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์กด CAR T-์ธํฌ ์๋ฒ์ ์น๋ช ์ ํ๊ณ์๋ ์ข ์ ํํผ์ ๋ฐ๋ฅธ ์น๋ฃ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ์์ฒด ๋ด ์ฅ๊ธฐ ์์ฐฉ ์ ํจ์ฑ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ์๋ง ๋ช ์ ์ ํ์ ์ฅ๊ธฐ ์ถ์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋ฉด์ญํ ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ๋ฉด์ญ ํ์ถ ๋ฐ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ํ์ ์์ฉ์ฒด์ ์ต์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ์ธํฌ๋ง ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ฝํจ ๊ธฐ๋ฅ์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ70๋ง ์ธํฌ๋ก ๋ณต์ํ ์ธ๊ฐ ์ ์ฅ ๋ฐ๋ฌ ๊ณต๊ฐ ์ง๋, ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ์ ํธ๊ฐ ์ด๋ช ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ ์ ์ฅ์ ํ์ก ๋ ธํ๋ฌผ์ ๊ฑธ๋ฌ๋ด๊ณ ์ฒด๋ด ์๋ถ๊ณผ ์ ํด์ง ๊ท ํ์ ์ ์งํ๋ ํ์ ์ฅ๊ธฐ๋ค. ์ด๋ฌํ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ด๋นํ๋ ๊ธฐ๋ณธ ์ฌ๊ณผ ๋จ์๊ฐ ๋คํ๋ก (nephron)์ด๋ค. ์ธ๊ฐ์ ์ถ์ ์์ ์ ์ฝ 20๋ง ๊ฐ์์ 200๋ง ๊ฐ์ ๋คํ๋ก ์ ์ง๋๊ณ ํ์ด๋๋ค. ๋คํ๋ก ์ ์ถ์ ์ดํ ์๋ก ๋ง๋ค์ด์ง์ง ์์ผ๋ฉฐ ์์ ์ ์ฌ์๋ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ๊ฒฐ๊ตญ ํ์ด๋ ๋ ํ๋ณดํ ๋คํ๋ก ๊ฐ์๊ฐ ํ์์ ์ ์ฅ ๊ฑด๊ฐ์ ์ข์ฐํ๋ ์ ์ด๋ค. ๋คํ๋ก ์๊ฐ ๋ถ์กฑํ ์ํ๋ก ํ์ด๋๋ฉด ์ฑ์ธ์ด ๋์ ๋ ๊ณ ํ์์ด๋ ๋ง์ฑ ์ ์ฅ ์งํ(chronic kidney disease, CKD)์ ๊ฑธ๋ฆด ์ํ์ด ํฌ๊ฒ ๋์์ง๋ค. ๊ธฐ์กด ์ฐ๊ตฌ๋ค์ ์ฃผ๋ก ์ ์ฅ ์ธํฌ ๋ด๋ถ์ ์ ์ ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ด ์ธํฌ ๋ถํ๋ฅผ ์ง๋ฐฐํ๋ค๊ณ ๋ณด์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ฐ๋ณ ์ธํฌ ์ ์ ์ ๋ถ์๋ง์ผ๋ก๋ ์ธํฌ๊ฐ ์ค์ ์กฐ์ง ๋ด์์ ์ด๋ ์์น์ ์กด์ฌํ๋์ง, ์ฃผ๋ณ ์ธํฌ์ ์ด๋ป๊ฒ ์ํธ์์ฉํ๋์ง ์ค๋ช ํ๊ธฐ ์ด๋ ต๋ค. ์ด ๋๋ฌธ์ ์ ์ฅ ๋ฐ๋ฌ ์ด๊ธฐ ๋จ๊ณ์์ ์ธํฌ๋ค์ด ์ํธ์์ฉํ๋ฉฐ ๋ณต์กํ ์ฌ๊ณผ ์กฐ์ง์ ํ์ฑํ๋ ๊ตฌ์ฒด์ ์๋ฆฌ๋ ์์ง ๋ฏธ์ง์ ์์ญ์ผ๋ก ํ๊ฐ๋ฐ๋๋ค. ์น๋ฃ์ฉ ์ ์ฅ ์กฐ์ง์ ์คํ์ค์์ ์ ์ํ๊ฑฐ๋ ๊ด๋ จ ์งํ์ ์๋ฐฉํ๋ ค๋ฉด, ๋ฐฐ์ ๋จ๊ณ์์ ์ธํฌ๊ฐ ๋ฐฐ์ด๋๊ณ ์ด๋ช ์ด ๊ฒฐ์ ๋๋ ์๊ณต๊ฐ์ ๊ท์น์ ๋จผ์ ๋ฐํ๋ด์ผ ํ๋ค. ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ํ์ค๋ฒ ์ด๋์๋ํ๊ต์ ํ๋ผ๋ธํผ์ ์๋๋ณ์ ๊ณต๋ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด ์์๊ป๋ผ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ณ ์ ๋จ์ผ์ธํฌ ๋ฆฌ๋ณดํต์ฐ ์ํ์ฑ(single-cell RNA sequencing, scRNA-seq)๊ณผ ๊ณต๊ฐ ์ ์ฌ์ฒดํ(spatial transcriptomics) ๊ธฐ์ ์ ์ตํฉํ๋ค. ๋ถ์ ๋์์ ์ค๋ฅธ ์ธ๊ฐ ๋ฐฐ์ ์ ์ฅ ์ธํฌ๋ง 70๋ง ๊ฐ ์ด์์ ๋ฌํ๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด ๋๊ท๋ชจ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๊ฐ๋ณ ์ธํฌ์ ์ ์ ์ ๋ฐํ ์ํ์ 3์ฐจ์ ๊ณต๊ฐ ์ ๋ณด๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ์ ์ฅ ๋ฐ๋ฌ ์ ๋ฐ ๊ณต๊ฐ ์ง๋๋ฅผ ์์ฑํ๋ค. ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ ์ฅ ์ ๊ตฌ์ธํฌ์ ์ด๋ช ์ ๋ด๋ถ ์ ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ๋ณด๋ค ์ด์ ์ธํฌ๊ฐ ๋ถ๋นํ๋ ๊ฐ์ฉ์ฑ ์ ํธ ๋ฌผ์ง(soluble signals)์ ๋ ํฐ ์ํฅ์ ๋ฐ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋๋ฌ๋ฌ๋ค. ๋ํ์ ์ผ๋ก ์ธ์๋ฆฐ ์ ์ฌ ์ฑ์ฅ ์ธ์ 2(insulin-like growth factor 2, IGF2)๊ฐ ๋คํ๋ก ์ ๊ตฌ์ธํฌ(nephron progenitor cell, NPC)์ ๋ฏธ๋ถํ ์ํ๋ฅผ ์ ์งํ๋ ํต์ฌ ์ ํธ ๋ถ์๋ก ์๋ณ๋๋ค. ๋ง์ฝ IGF2 ์ ํธ๊ฐ ์ฐจ๋จ๋๋ฉด ์ ๊ตฌ์ธํฌ๋ ์ ์ฅ ์ธํฌ๋ก ๋ถํํ์ง ๋ชปํ๊ณ ์ฌ๋ฉธํ๋ค. ์ด๋ ์ฑ์ธ์ ์ ์ฅ ํฌ๊ธฐ์ ๊ด๋ จ๋ ํน์ ์ ์ ๋ณ์ด๊ฐ IGF2 ์ ์ ์ ์ฃผ๋ณ์ ์์นํ๋ ์ด์ ๋ฅผ ์ค๋ช ํ๋ ์ค์ํ ๋จ์๋ค. ์ธํฌ ๋ถํ์ ์ ์ฐ์ฑ๋ ์๋กญ๊ฒ ๋ฐํ์ก๋ค. ์ ํต์ ์ธ ๋ฐ์ํ ๊ด์ ์์๋ ์ธํฌ๊ฐ ํ ๋ฒ ํน์ ๊ณํต์ผ๋ก ๋ถํํ๊ธฐ ์์ํ๋ฉด ์ด๋ช ์ด ๊ณ ์ ๋๋ค๊ณ ์ฌ๊ฒผ๋ค. ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์ด๋ฏธ ๊ทผ์์ธ๋จ๊ด(proximal tubule) ์ธํฌ ๋ถํ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๋ฐ๋ ์ ๊ตฌ์ธํฌ๊ฐ ์ฃผ๋ณ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ์ ํธ์ ๋ณํ์ ๋ฐ๋ผ ์ ์์ฒด(renal corpuscle) ๋ด๋ถ์ ๋ค๋ฅธ ์ธํฌ ์ ํ์ผ๋ก ์ด๋ช ์ ๋ฐ๊พธ๋ ์ ์ฐ์ฑ์ ๊ด์ฐฐํ๋ค. ์ธํฌ ์ด๋ช ๊ฒฐ์ ์ด ๊ณ ์ ๋ ์ ๋ก๋ฅผ ๋ฌ๋ฆฌ๋ ๊ธฐ์ฐจ๊ฐ ์๋๋ผ ์ฃผ๋ณ ์ ํธ์ ์ํธ์์ฉํ๋ฉฐ ๋์์์ด ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ฌํ์ํ๋ ๋์ ๊ณผ์ ์์ ๋ณด์ฌ์ฃผ๋ ๊ฒฐ๊ณผ๋ค. ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ์ ๊ท๋ช ํ ์ ์ฅ ๋ฐ๋ฌ ๊ณต๊ฐ ์ง๋๋ ์ธ๊ณต ์ฅ๊ธฐ ์ ์ ๊ธฐ์ ์ ํ ๋จ๊ณ ๋์ด์ฌ๋ฆด ์ด์ ํ๋ค. ์คํ์ค์์ ์ค๊ธฐ์ธํฌ๋ก ์ ์ฅ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋(organoid)๋ฅผ ๋ง๋ค ๋ ์ค์ ์ ์ฅ ์ธํฌ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ์ ํธ๋ฅผ ๋ชจ์ฌํ๋ฉด, ๊ธฐ๋ฅ์ฑ์ด ๋์ ์ธ๊ณต ์ ์ฅ ์กฐ์ง ์ ๋๊ฐ ๊ฐ๋ฅํด์ง๋ค. ๋คํ๋ก ๊ฐ์๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ถ์ ์์ค์์ ์ ์ดํ๊ฒ ๋จ์ผ๋ก์จ ์กฐ์ฐ์๋ ์ ์ฅ ๋ฐ๋ฌ ์ ํ๋ฅผ ๊ฒช๋ ํ์์ ๋คํ๋ก ์์ค์ ์๋ฐฉํ๋ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ์ ๋จ์ด๋ ๋ง๋ จ๋๋ค. ๋ค๋ง ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์น๋ฃ ํ์ฅ์ ์ ์ฉํ๊ธฐ์๋ ๊ทน๋ณตํด์ผ ํ ๊ณผ์ ๊ฐ ๋จ์๋ค. ๋ฐฐ์ ๋ฐ๋ฌ ๋จ๊ณ์ ๋ณต์กํ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ์ ํธ๋ฅผ ์์ฒด ์ธ ํ๊ฒฝ์์ ์ฌํํ๋ ์ผ์ ๊ธฐ์ ์ ์ผ๋ก ๊น๋ค๋กญ๋ค. IGF2๋ฅผ ํฌํจํ ๋ค์์ ์ฑ์ฅ ์ธ์๊ฐ ๋นํน์ด์ ์ธํฌ ์ฆ์์ ์ ๋ํ ์ํ๋ ์กด์ฌํ๋ฏ๋ก ์ ํธ ์ ๋ฌ ๋ฌผ์ง์ ์์ฉ ์๊ฐ๊ณผ ๋๋๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ์ดํ๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ณด์์ด ๋ค๋ฐ๋ผ์ผ ํ๋ค. ํฅํ ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ๊ณผ ์ค์ ์์ ์ํ ๊ฐ์ ๋น๊ต ๋ถ์์ ๊ฑฐ์ณ ์น๋ฃ์ ๋ก์์ ์์ ์ฑ์ ๊ฒ์ฆํ๋ ํ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์๊ตฌ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ค์ ์๋ฃ ํ์ฅ์์ ๋ง์ฑ ์ ์ฅ ์งํ ์ํ๊ตฐ์ ์กฐ๊ธฐ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ํ๊ณ ์น๋ฃ ์ ๋ต์ ์๋ฆฝํ๋ ๋ฐ ์ง์ ์ ์ธ ๋๊ตฌ๋ก ์ฐ์ผ ์ ๋ง์ด๋ค. ์ ์ฅ ํ์ฑ ๊ณผ์ ์์ ๋คํ๋ก ๊ฐ์๋ฅผ ์กฐ์ ํ๋ ์ ํธ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ๋ช ํํด์ก์ผ๋ฏ๋ก, ์์ ์ค ํ์์ ์ ์ ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ์ ์ฅ ๋ฐ๋ฌ ์ฅ์ ์ํ์ ์์ธกํ๋ ์งํ ๋ฐ๊ตด์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค. IGF2 ์ฃผ๋ณ์ ์ ์ ๋ณ์ด๋ฅผ ๋ถ์ํด ์ฑ์ธ์ด ๋์์ ๋ ๋ง์ฑ ์ ์ฅ ์งํ์ ์ทจ์ฝํ ๊ณ ์ํ๊ตฐ์ ์กฐ๊ธฐ์ ์ ๋ณํ๊ณ ๋ง์ถคํ ์ํ ์ต๊ด ๊ต์ ์ด๋ ์ฝ๋ฌผ ์ฒ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ์ ์ ๊ณตํ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ์ด๋ฆฐ๋ค. ์ธ๊ณต ์ฅ๊ธฐ ๋ถ์ผ์์๋ ๋ณด๋ค ์๋ฒฝํ ์ ์ฅ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ์์ฐ์ด ๊ฐ๋ฅํด์ง๋ค. ๊ธฐ์กด ์ ์ฅ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋๋ ์ค์ ์ฅ๊ธฐ์ ๋ฌ๋ฆฌ ํ๊ด ํ์ฑ์ด ๋ฏธํกํ๊ณ ๋คํ๋ก ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ๋ฏธ์ฑ์ํด ์ฝ๋ฌผ ๋ ์ฑ ํ๊ฐ๋ ์ด์์ฉ ์ฅ๊ธฐ ๊ฐ๋ฐ์ ํ๊ณ๊ฐ ๋ช ํํ๋ค. ์ด๋ฒ์ ๊ตฌ์ถํ 70๋ง ์ธํฌ ๊ณต๊ฐ ์ง๋๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ์ ์ ์ ์ด๋ ์์ ์ ์ด๋ค ๋๋์ ๊ฐ์ฉ์ฑ ๋ฌผ์ง์ ํฌ์ฌํด์ผ ํ๋์ง ์๋ ค์ฃผ๋ ์์ธํ ๋ ์ํผ ์ญํ ์ ํ๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ค์ ์ ์ฅ๊ณผ ์ ์ฌํ ์ฌ๊ณผ ํจ์จ์ ์ง๋ ๊ณ ํ์ง ์ ์ฅ ๋ชจ๋ธ์ ๋๋ ์์ฐํด ์ ์ฝ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ๋ ์ฑ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ฐ์ ํฌ๊ฒ ์ค์ธ๋ค.
PNAS๐ค AI ์์ฝ์ธํฌ ์ค์ค๋ก ๋ณต์กํ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ํ์ฑํ๋๋ก ๋๋ mRNA ๊ตญ์ ๊ตฌํํ ๋ฐ ์ ์ฌ ํต์ ๊ธฐ์
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋จ์ธํฌ ๊ณต๊ฐ ์ ์ฌ์ฒด ์ ์ด์ ๊ธฐ์ ์ ํ๊ณ์ ๊ฑฐ๋ ์ธํฌ ์ฌ์ R&D์ ๊ทน์ฑ ํ๋ฝ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ ๊ธฐ๋ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋ถ์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ฐ๋ณ ์ธํฌ ์ถ์ถ ๊ณผ์ ์์ ์๋ฐ๋๋ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ ๋ฐ ์ด์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ์ฌ์ฒด ๊ทน์ฑ ์์ค ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๋ค. ์ด ์ ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ๋ฐฉ์์ ๋จ์ผ ์ธํฌ ๋ด ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ๊ณผ ์ธํฌ์ง ๊ทน์ฑ ์ ๋ณด๋ฅผ ๋ณด์กดํ์ง ๋ชปํด mRNA์ ์ ํจ ์์ฐฉ ๋ฐ ํ์ ์๋ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ๋ฐ ๋ฐ๋ณต์ ์ผ๋ก ์คํจํด ์๋ค. ํนํ ๋จ์ธํฌ ์ํ์์ ๋ณต์กํ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์์จ ์ฌ๊ตฌ์ฑํ๋ Stentor coeruleus ๋ชจ๋ธ์ ๊ฒฝ์ฐ, ์ ๋จ ๋ฐ ์ฌ์ ์ค์ธ dynamic flux๋ฅผ ์ ๋ฐ ์ถ์ ํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ ๋ค. ์ ์ฐ ์๋ฌผํ ๋ถ์ผ์์ ๊ธฐ์กด 2D ๋ฐฐ์์ด๋ Bulk ๋ฐ์ดํฐ์๋ง ์์กดํ๋ ๊ฒ์ ์ธํฌ ๋ด ๋ฏธ์ธ์๊ด ๋ชจํฐ ๋จ๋ฐฑ์ง๊ณผ mRNA ๊ฒฐํฉ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ด์ญํ์ ์จ์ ๋ฐ์ ์์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๊ฒ ํจ์ผ๋ก์จ, ์น๋ฃ ํ์ ๋ฐ๊ตด์ ์ฌ๊ฐํ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ ์ด๋ํ๋ค. ์ด๋ mRNA ๊ธฐ๋ฐ LNP ์ ๋ฌ ์ํคํ ์ฒ ์ค๊ณ ์ ๋ถ์ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์์ธกํ ์ ์๊ฒ ํด ์ฐจ์ธ๋ ํ๋ซํผ R&D์ ๊ฑฐ๋ํ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ ์ด๋ํด ์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ๋จ์ผ์ธํฌ ๊ตฌํ ํน์ด์ mRNA ํ๋กํ์ผ๋ง ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ฐ๋ ๋ฐ ์ธํฌ ํด์๋ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋จ์ธํฌ ๋ด ๊ณต๊ฐ ๋ถํ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ณต๊ฐ ์์ ๋๊ธฐํํ์ฌ ์ ์ฐ ์ค์ฆํ์๋ค. Stentor์ apex-to-base ์ ๋จํธ ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๊ณ , RNA ํด๋ฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ ๋ฐ ์กฐ์จํ์ฌ mRNA ์ ์ฌ์ฒด๊ฐ ์ง๋ ์ธํฌ ๋ด ์ขํ ๋ฒกํฐ๋ฅผ ๋ณต์ํ๋ค. ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์์ก ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ท๋ช ํ๊ธฐ ์ํด ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์๋ ์์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ ๊ณ์ฐํ์์ผ๋ฉฐ, ๊ณต๊ฐ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์์ ํ ์ ๊ฑฐํ๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ฌ์ ์ค ํน์ mRNA๊ฐ ๋ฏธ์ธ์๊ด ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ํ๊ณ ์ด๋ํ๋ ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ๊ท๋ช ํ์๋ค. ์ด๋ ๊ธฐ์กด ๋จ์ ํต๊ณ ๋ชจํ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ฉฐ ๋จ์ธํฌ ๊ทน์ฑ ์ฌ๊ตฌ์ฑ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ฆ๋ช ํ์๋ค. ์ธํฌ ์์ ํ ์ฌ์ ์ ํ์ ์ ์ฌ์ฒด ์๊ทธ๋์ฒ ํ ์ ์ฐ์ฐ์ ํตํด mRNA์ ๊ธฐํํ์ ๊ตญ์ํ๊ฐ ๋จ์ ํ์ฐ์ด ์๋ ์ ํ์์ก ๋ฐ ๋ฅ๋ ๊ตฌ์ญํ์ ์ง๋ฐฐ๋จ์ ๊ท๋ช ํ ์พ๊ฑฐ๋ค. ์ธํฌ ๋ด ์์น์ ๋ณด ๊ธฐ๋ฐ ๊ทน์ฑ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์ฌ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๊ตฌ์ถ๋ 3์ฐจ์ ์ ์ฌ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๋จ์ธํฌ ์ฌ์ ํํํ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ์์น ๋ชจ๋ธ์ ์ ๋ฆฝํ์๋ค. ์ธํฌ ๋ด mRNA ๊ตญ์ ์์น ์ด์์ผ๋ก ์ ๋ฐ๋๋ ์ฌ์ ๋ถ๋ฅ ์ํ์ ์๊ณต๊ฐ ๊ถค์ ์ ์ธต๋ณํํ์ฌ ํ์ ์์ธก ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊ฐ์ฒํ ๊ฒ์ด๋ค. ํนํ ์ธํฌ์ง ์ฌ์์ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ์ธ์์ ์ผ๋ก ๋ณ๋์ํค๋ ์ ํด๋จํ ๋ฐ ๋ค์ดํด๋จํ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ๊ฐ๋ํ์ฌ, ๋ณ์น์ ์คํธ๋ ์ค ์ํฉ ์์์๋ ๊ฐ์ญ์ ์ธ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ์ ์งํ๋๋ก ๋๋ ๋ฐฑ๋ณธ ๋คํธ์ํฌ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ํ๋ณดํ๋ค. ๋์๊ฐ ์ธํฌ๋ง ์ ์ ๋ณ์์ ์ ์ฌ์ฒด ๊ตญ์ ๋ฐ๋ ๊ฐ ์๊ด ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ํ์ฉํ์ฌ ์ ์ ์ฒด ๋ฐํ์ ์๊ฐ์ ๊ตฌ๋ฐฐ๋ฅผ ๋ณด์ ํ๋ ๋์ ์ ์ด ๋งค์ปค๋์ฆ์ ์๋ฆฝํจ์ผ๋ก์จ, ๋จ์ธํฌ ์ฌ์์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ํ๊ณ์ ํญ์์ฑ ํ๋ณต ๋ฅ๋ ฅ์ ์ํ์ ์ผ๋ก ์ธต๋ณํํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋จ์ธํฌ ์์ง๋์ด๋ง ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋จ์ธํฌ ๋ด๋ถ ์ ์ฌ์ฒด ๊ตฌํํ ๋๋์ค์ผ์ดํ ๋งคํ์ ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ๋์ฆ ์น๋ฃ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ค์๊ฐ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๋ค. Alnylam ๋ฐ Moderna ๋ฑ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์คํ ์ ์ฐจ์ธ๋ RNA ์น๋ฃ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ฐ๋ฐ ์, ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ค๊ณ ํ ์์ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์๋ฃ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ค์ง์ ์ผ๋ก ์ ๋กํํ ์ ์๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ํ๋ณดํ๋ค. ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด์ ํต์ฌ์ธ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ๊ท๊ฒฉ์ผ๋ก์ ์ธํฌ ๋ด mRNA ๋ฐ๋๋ฅผ ํ์คํํ๋ ๋ถ์ ํด์ ์ ๊ณตํ๋ฉฐ, FDA์ ์์์ํ๊ณํ์ ์น์ธ ๋ฐ cGMP ์ธ์ฆ์ ํ์ํ ์์ธก ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์์ฑํ์ฌ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋ ๊ฒ์ด๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋จ์ธํฌ ๋ด mRNA ๊ตฌ์ญํ ์ง๋ ๊ท๋ช ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ธํฌ ํํ ํ์ฑ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ RNA ์์ ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์ฌ์ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ๋ฏธ์ธ์๊ด ๋ชจํฐ ์์กด์ mRNA ์์ก ์๋๋ก ์ AI ๋ถ์ ๋์ญํ ์ค์บ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ์ธํฌ ์ฌ์ ๋ถ๋ฅ์ฑ ์ ๊ฒฝํดํ์ฑ ์งํ์ ์งํ ์ค ๋ํ๋๋ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ์ง๋ผ๋ ๋ ์ ์ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋๊ท๋ชจ ๋ํ๋ฒ๋ ๋ฐ๋ฌ ์ ์ฌ์ฒด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค NCBI Sequence Read Archive ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ๊ทน์ฑ ํ๋ฝ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ํ์ mRNA ๋ฆฌํฌ์ข์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๊ฒฝ ์ฌ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ์ธํฌ์ง ๊ทน์ฑ ๋ณด์ ์ง์์ ์์ก ์๋ ์์๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ๋ฐํ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝDNA ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ ์์ด ์ง๋ณ ์ ์ ์๋ฅผ ์กฐ์ ํ๋ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ์
๋ฐฐ๊ฒฝ: ์ด์ค๋์ ์ ๋จ ์ ๋์ฑ ์ ์ ์ ํธ์ง์ ์ธํฌ ๋ ์ฑ ํ๊ณ์ ๋ค์ธ์ฑ ๋์ฌ ์งํ R&D์ ๋์ ์ผ์์ง ํ๋ญ์ค ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ ์ ์ด๊ณ ์ ์ ์ธ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ Cas9 ํต์ฐ๋ถํดํจ์์ ์ํ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ(DSB) ์ ๋๊ฐ ์ ๋ฐํ๋ ์ผ์์ฒด ์ ์, ๋ฏธ์ธ ๊ฒฐ์ค, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๊ฐ์ ์น๋ช ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๋ค. ํนํ PCSK9 ์กฐ์ ์ ํตํ ๊ณ ์ฝ๋ ์คํ ๋กคํ์ฆ ์น๋ฃ๋ DUX4 ์กฐ์ ์ ํตํ ์๋ฉด๊ฒฌ๊ฐ์์ ๊ทผ์ด์์์ฆ(FSHD) ๊ฐ์ ์งํ ๋ชจ๋ธ๋ง์์, ์ธํฌ ์์ ๋ณต๊ตฌ ๊ธฐ์ ์ธ ๋น์๋ ๋ง๋จ ์ ํฉ(NHEJ)์ ์์์ ๋์ฐ๋ณ์ด ๋ฐ์์ ํ๋ฅ ์ ์ฌ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์์ธก ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ๋ง๋ ๋ค. ์ข ๊ฐ ์ด์ง์ฑ๊ณผ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ์ ๋ถ์์ ์ฑ์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํด ์ ํจ ์์ฐฉ ๋ฐ ์๋ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ๋ฐ ์คํจํ๋ค. ์ด๋ ๋จ์ผ ์ธํฌ ์์ค์ ํฌ๋ก๋งํด ๊ฐ๋ฐฉ๋ ๋ณํ๋ฅผ ๋ฐ์ํ์ง ๋ชปํ์ฌ, ์น๋ฃ์ ์ ๋ฌ ํ ์ ์ ์ ์ต์ ํจ์จ์ฑ์ ํ์ ํน์ด์ ์ผ๋ก ์์ธกํ์ง ๋ชปํ๋ ๊ณ ์ง์ ์ธ R&D ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ ์ด๋ํด ์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: dCas-ํ์ฑ์ ์ ์กฐ์ ํจ์ ์ตํฉ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ๊ณต๊ฐ ์ผ์์ง ๊ฐ๋ฐฉ๋ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ์ด์ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ง์ DNA ์์ด ์์ฒด๋ฅผ ์ ๋จํ์ง ์์ผ๋ฉด์ ๊ตญ์ ์ ์ ์ฒด ์์ญ์ ๋ฉํธํ ํน์ ์์ธํธํ๋ฅผ ์๊ตฌ์ ์ด๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ๋ ์ํผ๊ฒ๋ ํธ์ง ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ๋ฅผ ๊ฐ๋ํ์๋ค. ๋นํ์ฑํ๋ dCas9 ๋๋ dCas12a ๋จ๋ฐฑ์ง์ KRAB ์ต์ ๋๋ฉ์ธ ๋๋ DNMT3A-DNMT3L ๋ฉํธ์ ์ดํจ์๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ํ์ ํ๋ก๋ชจํฐ ์ ์ ์์ ํ์คํค ์ฝ๋๋ฅผ ์ ์ดํ๋ค. ์ธ์ ์ธ์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์๋ ์์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ ๊ณ์ฐํจ์ผ๋ก์จ ์ผ์์ง์ ์ด์ญํ์ ๊ฑฐ๋์ ์์ธกํ๋ค. ๋์๊ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ๋ ๋ฒจ์ ATAC-seq ๋ฐ RNA-seq์์ ๋์ถ๋ ๋ค์ฐจ์ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์๋ฅผ ๋๊ธฐํํ์ฌ ์ธํฌ ๊ฐ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ์๋ค. Epic Bio ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ํผ๊ฒ๋ ํ๋ซํผ๊ณผ ์์ํ๋ ๊ณ ํด์๋ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ํตํด ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ์ต์ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ์์ผ๋ฉฐ, ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ๋ช ํํ ๊ท๋ช ํ์ฌ ์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํ์๋ค. ํคํ ๋กํฌ๋ก๋งํด ํ์ฑ์ ํตํ ์ ์ ์ ์ต์ ๊ฒฝ๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ํ์ ์ ๋ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๊ฐ๊ณ๋ณ, ๋ถ์ ํํํ๋ณ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ๊ณต๊ณ ํ ์๋ฆฝํ์๋ค. DUX4 ์ ์ ์ ์์ญ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์นจ๋ฌต ์ํ์ ๊ณ ์งํ์ฆ ํ์์ PCSK9 ์๊ฐ ํผ๋๋ฐฑ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๋น๊ต ๋ถ์ํ์ฌ, ์ธํฌ ๋ด์ธ์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณ๋์ ๊ณ ํด์๋๋ก ํฌ์ฐฉํ๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์จ์ ๋จ๊ณ ์์์ ์ ๋ฐํ ์ ํด๋จํ ๋ฐ ๋ค์ดํด๋จํ์ ์ค๊ณํ์ฌ, ์์ฒด๊ฐ ๊ฒช๋ ์ฐํ์ ยท๋์ฌ์ ๋ณ์น ์คํธ๋ ์ค ํ์์๋ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์์จ ์กฐ์จ๋ ์ ์๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๊ตฌ์ถํ์๋ค. Chroma Medicine๊ณผ Tune Therapeutics ๋ฑ์ ์ํผ๊ฒ๋ ์ ์ด ํ์ดํ๋ผ์ธ์์ ์ถ์ ๋ ์์ฒ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ ์ด ๋ชจ๋ธ์, ์๊ตฌ์ ์ธ ์ ์ ํ์ ๋ณํ ์์ด๋ ์ฒด๋ด ํ์ ๋ถ์์ ํฌ๋ก๋งํด ์์ถ ๊ฐ๋๋ฅผ ์์นํํ์ฌ ํญ์์ฑ ํ๋ณต์ ์์์ ์๊ณ์ ์ ์ ๋์ ์ผ๋ก ๋์ถํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ํผ๊ฒ๋ ๊ณตํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ์ด๋ฒ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค์ ํ์ ์ ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ์ด๊ณ ์ฌํ ๋์ฆ์ ์ธ ์น๋ฃ ๋ชจ๋ธ์ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํ์ฑ์ ์ ํ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๋ ๊ณ๊ธฐ๊ฐ ๋๋ค. ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ ๋ฐ ๋ฐ์ด์คํ ์ ์์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ฅ์ ์ ๋ํ๊ธฐ ์ํด, ๋ณธ ์ํคํ ์ฒ๋ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋(HTS) ๋จ๊ณ์์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ๋์ ์ฐ๋ํ์ฌ ์คํ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ ์ ๋กํ๋ฅผ ๋ฌ์ฑํ์๋ค. ์ด๋ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ์ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ท๊ฒฉ์ ์ถฉ์กฑํ์ฌ ๊ฐ๋ณ ํ์ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ๋ฅผ ์ต์ ํํ๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋ฏธ๊ตญ FDA ๋ฑ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์(IND) ์ ์ถ์ฉ ์ ์ฐ ์ ํจ์ฑ ์ ์ฆ ํ๋ ์์ํฌ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋ ๊ฒ์ด๋ค. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก cGMP ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ๊ฒ์ฆ ํ๋ก์ธ์ค๋ฅผ ๋จ์ถํ์ฌ, ์ฐ๊ฐ ์์ญ์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ์ ๊ณ ์งํ์ฆ ์น๋ฃ ์์ฅ๊ณผ ํฌ๊ท ๊ทผ์ก๋ณ ์น๋ฃ ์์ฅ์์ ์ฐจ๋ณํ๋ ์ ์ฐ์ ๋ ์ ๊ธฐ์ ํด์๋ฅผ ์ ์ ํ ์ ์๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ์ ๋ฐ ์ ์ด ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ ์ฌ ์กฐ์ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ๊ณ ์ฝ๋ ์คํ ๋กคํ์ฆ ๋ฐ ๊ทผ์ด์์์ฆ ํ์ ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๊ฒฐํจ ์๋๋ก ์ ์ต์ ํ๋ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ ๊ฐ์๊ฐ ์ด๋ํ๋ ์คํํ๊ฒ ์ผ์์ฒด ์์์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ธ ์ ์ ์ฒด ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋๊ท๋ชจ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ๋ณํ ๋ฐ์ดํฐ์ ๊ณผ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ENCODE ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ผ์์ง ๊ฐ๋ฐฉ๋ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ํ์ ๋ฉํธํ ํจ์์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ํผ๊ฒ๋ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ์ธํฌ ๋ด ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ๋ฐ ๋ฉํธํ ๊ตฌ๋ฐฐ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ฝํจ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์(IND) ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝ์ผ๊ธฐ๊ต์ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ด ๋ฐํ๋ธ ์ธ๊ฐ ์ด๊ธฐ ๋ฐฐ์ ๋ฐ์ ๊ณผ์ ์์ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์ ๋ถํ๋ฅ ์กฐ์ ์ธ์ NANOG์ ํ์์ ์ญํ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ธฐ์กด ์ด์ค๊ฐ๋ฅ์ ๋จ ์ ๋ ๋์์์ ๋ฏธ๋ถํ ์ํ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ์ธ๊ฐ ๋ฐ์ ๋ฐฐ์ R&D์ ์ธํฌ์ฃผ ํ๋ฆฝ ๋ฐ ๊ณํต ๋ถํ ๊ถค์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ CRISPR-Cas9 ๊ธฐ๋ฐ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ์ ๋จ(DSB) ์ ๋ ๋์์ ๊ธฐ์ ์ ์ธ๊ฐ ๋ฐฐ์ ์ค๊ธฐ์ธํฌ(hESC)์ ์ด๊ธฐ ๋ฐฐ์์ ์ ์ ํ์ R&D ํ๊ฒฝ์์ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ๋ผ๋ ์น๋ช ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๋ ธ์ถํด ์์ต๋๋ค. ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ์ ๋ฐ์ํ๋ ๋นํน์ด์ ์ ๋จ์ ์ธํฌ ๋ ์ฑ, ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ ์ฑ, ์ผ์์ฒด ๊ฒฐ์ค์ ์ ๋ํ์ฌ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์ ์ธํฌ ์์กด๋ฅ์ ๊ธ๊ฒฉํ ๋จ์ด๋จ๋ฆฝ๋๋ค. ํนํ ์ธ๊ฐ ๋ฐฐ์ ๋ฐ์ ๋จ๊ณ์ ์จ์ ๋จ๊ณ๋ฅผ ํต์ ํ๋ ํต์ฌ ๊ธฐ์ ์ธ NANOG ์ ์ ์์ ๊ฒฝ์ฐ, ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ๋จ์ ์ ํ๊ดด ๋ฐฉ์์ผ๋ก๋ ๋ค๋ฅ์ฑ ์ ์ง์ ๋ฏธ์ธํ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณํ๋ฅผ ํฌ์ฐฉํ ์ ์์์ต๋๋ค. ์์ธ๋ฌ ์ค์น๋ฅ ๋ชจ๋ธ๊ณผ์ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ ์งํ์ ์ข ๊ฐ ์ฐจ์ด๋ก ์ธํด, ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์์ ์ ํจ ์์ฐฉ/์๋ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์์ธกํ๋ ๋ฐ ํ๊ณ๊ฐ ์์์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ํ๊ณ๋ ์ ์ฌ ๋คํธ์ํฌ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ํ์ ํ์ง ๋ชปํด ์ธ๊ฐ ๋ฐฐ์ ๋ชจ์ฌ R&D์ ์ ๋ขฐํ ์ ์๋ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ด์ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ์ผ๊ธฐ๊ต์ ๋จ์ผ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ๋ณ์ด ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๊ณ ์ ๋ฐ ์๋ฐ๋/์ฌ์ดํ ์ ์ผ๊ธฐ๊ต์ (Base Editing) ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ๋ํ์ฌ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ์ ๋จ ์์ด NANOG ์ ์ ์์ ํ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋๋ฉ์ธ์ ๋ํ ๋ฏธ์ธ ๋ณ์ด ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๊ณ , ๋จ์ผ์ธํฌ RNA ์ํ์ฑ ๊ธฐ๋ฐ์ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ๊ธฐ์ ์ ์ ์ฉํ์์ต๋๋ค. ๋ถ์ ๋ํน ์์ ์๋์ง ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ํตํด NANOG ๋จ๋ฐฑ์ง์ DNA ๊ฒฐํฉ ํธ๋ฉ์ค๋๋ฉ์ธ ๋ด ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ ์นํ์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ฒฐํฉ ์๋์ง๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์์ ๊ธฐ๋ฐํ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ํธ์์ฉ ์๋ ์์๋ฅผ ์ฐ์ถํ์์ต๋๋ค. ์ด ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ๋ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ์ฌ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํ๋ณดํ๊ณ ๋ค์ฐจ์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ๋ฐ ์ตํฉํ์์ต๋๋ค. ์ผ๊ธฐ๊ต์ ์ ํ์ ์ฝ๋์ ์ ๋ฐ ํธ์ง์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํจ์ผ๋ก์จ ์ธ๊ฐ ๋ฐฐ์ ๋ฐ์ ์๊ธฐ ๋ฐฐ๋ฐํฌ ํ์ฑ๊ณผ ๋ด๋ถ์ธํฌ์ง๋จ ํน์ดํ ๊ณผ์ ์์์ ์ ์ฌ ๋คํธ์ํฌ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ๋ช ํํ ๊ท๋ช ํ์์ต๋๋ค. ๊ธฐ์ฑ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ์์ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ์ํํ๋ ์ธ๊ฐ ํน์ด์ ์ ์ฌ ์ธ์ ๋คํธ์ํฌ ํ ์๋ฅผ ์๊ฐํํจ์ผ๋ก์จ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ ์ฆํ์์ต๋๋ค. ๋ค๋ฅ์ฑ ์ ์ฌ ์ธ์ ๋คํธ์ํฌ ๊ตฌ์กฐ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๊ณ ๋ฐ๋ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ธ๊ฐ ๋ฐฐ์ ์ค๊ธฐ์ธํฌ์ฃผ ๋ฐ ๊ณํต๋ณ ํ์ ๋ถ์ ํํํ ๊ธฐ์ค์ ๊ฐ๊ณ๋ณ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification) ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝํ์์ต๋๋ค. ๋ณธ ๋ชจ๋ธ์ NANOG ์ ์ ์์ ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ์ ์ด๋ก ์ธํ ํ๋ฅ ํ์ ์ ์ ์์์ ์ ์ฌ ์ํธ์์ฉ ๊ตฌ๋ฐฐ๋ฅผ ๋ฑ๊ธํํ์ฌ ํํํ ์ทจ์ฝ์ฑ์ ์์ธกํฉ๋๋ค. ํนํ ๋ค๋ฅ์ฑ ์์ค๋ก ์ด์ด์ง๋ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ์ธ์์ ์ผ๋ก ์ ํด๋จํ(Up-clamping)ํ๊ฑฐ๋ ๋ค์ดํด๋จํ(Down-clamping)ํ๋ ์ ์ฐ ์ ์ด ์ฒด๊ณ๋ฅผ ์ ์ฉํ์ฌ, ๋ณ์น์ ์คํธ๋ ์ค ์ํฉ์์๋ ๊ฐ์ญ์ ์ธ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ์์จ ์กฐ์จํ ์ ์๋ ์ ์ ์ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ๋ณ์ด ์์น์ ๋ฐํ ๊ฐ๋์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ตฌ์กฐ์ ์์ ์ฑ ๋ณํ๊ฐ ๋ฐ๋ฌ ํญ์์ฑ์ ๋ฏธ์น๋ ํ๊ธ ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํจ์ผ๋ก์จ ๋ง์ถคํ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ํจ์จ ํฅ์์ ๊ธฐ๋ฐ์ด ๋ฉ๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ๊ณตํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ผ๊ธฐ๊ต์ ๋ฐ ๋ค์ฐจ์ ์ ์ฐ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ๊ฒฐํฉ ์ํคํ ์ฒ๋ ์ค๊ธฐ์ธํฌ R&D์ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ข ๋์ ์ ์ ์ฌํ ๋์ฆ ์น๋ฃ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์ฒด๊ณ์์ ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์์ต๋๋ค. ๋๊ท๋ชจ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ๋์ ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ค๊ธฐ๊ด ์์ฐ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ์ ์ง์ ์ฅ๋ฒฝ๊ณผ ์์ฒ ๋ ์ ์ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ ๋ถ์ ์์ค์ ๊ณ ์ ๋ฐ ์ธํฌ ๋ถ๋ฅ ์ฒด๊ณ๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์คํ ์ ๋์น์ฑ ์งํ ์ธํฌ์น๋ฃ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ฅ์ ๊ฐ์ํํ ๊ฒ์ด๋ฉฐ, ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด์ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ท๊ฒฉ์ ์ถฉ์กฑํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ธํฌ ๋ถ์ ํคํธ ๊ฐ๋ฐ๋ก ์ด์ด์ง๋๋ค. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก ์ธ๊ฐ ๋ฐฐ์ ๋ชจ๋ธ๋ง ์ฐ๊ตฌ์ ๊ธฐ๋ฐํ ์์ ์ฑ ์์ธก ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์(IND) ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋ถํฉํ์ฌ, ๋ ์ฑ ํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๋์งํธ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค์ ํต์ฌ ์์ฐ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ NANOG ๋จ์ผ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ๋ณ์ด ๋งตํ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ธ๊ฐ ๋ฐ๋ฌ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์ฌ์ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์ ์ ์ ๋ณ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋ฐฐ์ ๋ฐ์ ์ฌ๋ฉธ ์๋๋ก ์ ๊ณ ์ ๋ฐ ๋ณ์ด ํ๋ณ AI ์ค์บ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๋ณต์กํ ์ ์ ์ฑ ์์ฐฉ ๋ถ๋ฅ ์งํ์ ๋ฐ๋ณ ๊ธฐ์ ์์ธก ์ง์ฐ์ ๋ฐ๋ฅธ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ํ์ ์ ๋ ์ ๋๋ง๋ฅ์ค๊ธฐ์ธํฌ์ ์ ํจ ํญ์์ฑ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ์ด๊ธฐ ๋ฐฐ์ ๋ฐ๋ฌ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค Ensembl ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ ์ ์ ๋ถํ ์ ํด ์ธ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ํ์ ๋ถ์์ ์ธํฌ ๋ด ์์ฐฉ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ง๋ฅ์ฑ ๋ณต์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ์ธํฌ ๊ณํต ํน์ด์ NANOG ๊ฒฐํฉ ์๋์ง ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ฐ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์์ฒด ๊ธฐ๋ฅ์ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nucleic acids research๐ค AI ์์ฝPSBP ์ตํฉ ํ๋ผ์ ํธ์ง ํ๋ซํผ ๊ธฐ๋ฐ ์ธ๊ฐ ์น๋ฃ ํ์ ์ ์ ์์ ์ ๋ฐ ์ผ๊ธฐ ์นํ ๋ฐ ๊ต์ ํจ์จ ๊ทน๋ํ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ธฐ์กด ์ญ์ ์ฌ ์จ์ ๋จ๊ณ์ ๋ถ์์ ํ๊ณ์ ํฌ๊ท ์ ์ ์งํ ์ ์ฝ R&D์ ์น๋ฃ์ ์ ํจ ๋๋ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ํ๋ผ์ ํธ์ง(Prime Editing, PE) ๊ธฐ์ ์ ๊ธฐ์กด์ ๋๋ธ ์คํธ๋๋ ๋ธ๋ ์ดํฌ(DSB) ์ ๋ฐ์ ์ต์ํํ๋ฉด์ ์ข์ ์ ์ ๋ณ์ด ๋ฒ์๋ฅผ ํ์ ํ์ฌ ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ์นํ, ์ฝ์ , ๊ฒฐ์ค์ ๊ต์ ํ๋ ํ์ ์ ์ธ ์๋ฃจ์ ์ผ๋ก ๋ถ์ํ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ค์ ์ธ๊ฐ ์ผ์ฐจ ์ธํฌ ๋ฐ ์์ ์ ํจ ๋ชจ๋ธ ๋ด์์์ ๊ต์ ํจ์จ์ ์ง๊ทนํ ๋ถ๊ท ์ผํ๋ฉฐ, ํนํ ์ญ์ ์ฌ ํจ์(Reverse Transcriptase, RT)์ ์๋ฐ์ ํด๋ฆฌ ๊ฒฝํฅ๊ณผ ๋ฎ์ ์งํ์ฑ(Processivity)์ ํ์ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ ๊ทผ ์ฅ๋ฒฝ์ ๋์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ํ๊ณ๋ก ์์ฉํด ์๋ค. ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ ์ ์ด๊ณ ์ ์ ์ธ ์ ์ ์ ๊ต์ ๋ถ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ผ์์ง 3์ฐจ์ ๊ตฌ์กฐ์ ์กฐ๋ฐ๋ ์ฐจ์ด, ์ธํฌ ์ฃผ๊ธฐ๋ณ DNA ๋ณต์ ํจ์ ๋ณตํฉ์ฒด์ ํ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ณต๊ตฌ ๋จ๋ฐฑ์ง๋ค๊ณผ์ ์ ์ฒด ์ฅ์ ์ ์ถฉ๋์ ์์ธกํ ์ ์์๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ์์ฐฉ ํ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ๋ถ์ ๋ฐ๋์ ๋ณ๋ ํ์์ ์ค์ ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ํ์ฑ์ ๋ฐํํ๋ ์๋ฐฉ ๋ฐ ์น๋ฃ ์ ํจ ๋๋๋ฅผ ์ ์ดํ๋ ๋ฐ ์ง์์ ์ผ๋ก ์คํจํ์๋ค. ํนํ, ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ๋ ์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๋ง์ดํฌ๋ก์ด๋ ์ด ๋ฐ ๋ฒํฌ ์ํ์ฑ์ ํ๊ท ๊ฐ ํธํฅ์ ๊ฐ ๋ฐฐ์น๋ง๋ค ์์ดํ ํ์ ์ดํ ๋ณ์ด๋ฅผ ์ ๋ฐํ์ฌ IND ์ธํ๊ฐ๋ฅผ ์ํ ๋ ์ฑํ์ ์์ ์ฑ ๋ฐ์ดํฐ ๋ง์ผ์คํค ๋ฌ์ฑ์ ๊ทน์ฌํ ์ฅ๋ฒฝ์ ํ์ฑํ๋ค. ์ด๋ฌํ ๋ถ์ ๋์ญํ์ ๋ถํ์ค์ฑ์ ์น๋ฃ ์ ํจ ์ญ์น๊ฐ ๋์ ์ฌ์ ์ฑ ๋ญ์ข (Cystic Fibrosis), ๋ง์ฑ ์ก์์ข ์งํ(CGD) ๋ฑ ํ์ ์ ์ ๋ณ์ด๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์นํํด์ผ ํ๋ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ฐ๋ฐ ๊ณผ์ ์์ ์ต์ ์ ํ๋ณด ๋ํน ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ฐ์ถํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ณ๋ชฉ ํ์์ผ๋ก ๊ท๊ฒฐ๋์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: Polymerase Substrate Binding Protein(PSBP) ์ตํฉ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ผ ์ธํฌ ํด์๋ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์์ฐ๊ณ ํด๋ฆฌ๋จธ๋ ์ด์ค์ ๊ณ ์ ๊ธฐ์ง ๊ฒฐํฉ ๋ชจ๋ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ชจ์ฌํ์ฌ, ์ด์ํ HMG box ๋๋ฉ์ธ ์ ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ NHP6A๋ฅผ ์ญ์ ์ฌ ํจ์(RT)์ ํํ์ ์ผ๋ก ๋งํฌํ ํ์ ์ ์ธ PSBP-RT ์ตํฉ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ๊ฐ๋ํ์๋ค. PSBP์ ๋์ ์ ํ๋ผ์ ์๋ํฐ ๋ณตํฉ์ฒด์ pegRNA์ 3' ๋ง๋จ ํ ํ๋ฆฟ ๊ฐ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ํํฅ ์กฐ์ ํจ์ผ๋ก์จ, ์ญ์ ์ฌ ๋ฐ์์ ๊ฐ์ ์๋ ์์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์์ ์์ธก๋ ์ด๋ก ์ ๋ชจ๋ธ๊ณผ ์ผ์นํ๋๋ก ์์จ ์กฐ์ ํ์๋ค. 12์ข ์ ์๋ธ์ ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ๊ฑฐ์ณ ๊ท๋ช ๋ NHP6A-RT ๋ชจ๋์ ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ์นํ, ๋ค์ค ์ผ๊ธฐ ๊ฒฐ์ค ๋ฐ ์ฝ์ ๊ฒฝ๋ก์์ ๊ธฐ์กด ๋จ๋ ํ ํ๋ผ์ ์๋ํฐ(PE2)์ ์ด์ญํ์ ์ตํฉ ํ๊ณ๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ์ฑ๋ฅ์ ๋ณด์๋ค. ๋ํ, ๋ณธ ์์คํ ์ ๋ฏธ์ค๋งค์น ๋ณต๊ตฌ ๊ธฐ์ ์ ์ต์ ํ๋ MLH1dn(PE4), 3' ๊ตฌ์กฐ์ ์์ ์ฑ์ ์ ์งํ๋ epegRNA, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ La ๋จ๋ฐฑ์ง์ ํตํ pegRNA ๋ฏธ์ธ ํ๊ฒฝ ์์ ํ ์ธํ๋ผ(PE7)์์ ์๋์ง๋ฅผ ๊ทน๋ํํ์ฌ ๋ณตํฉ์ ์ ์ ์ฒด ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ด์์ ๊ต์ ์์จ์ ๋น์ฝ์ ์ผ๋ก ์ธ์์์ผฐ๋ค. ์ด ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ๋ ๋ฏธ์ธ ์ผ๊ธฐ ๊ฒฐ์ค/์ฝ์ (Indels)์ ์ต์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ์ ์ง๋์์ผ๋ฉฐ, ์ ์ฌ์ฒด ์ ์ฒด์ ์์ํ์ ๋คํธ์ํฌ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ์ค์๊ฐ ์ถ์ ํ์ฌ ์ดํ ๋ณ์ด(Off-target) ์ ๋ฐ ๋น๋๊ฐ ๊ธฐ์กด ์์คํ ๋๋น ๊ทน์ ์ผ๋ก ๋ฐฐ์ ๋์์์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ์์ค์์ ์ค์ฆํ์๋ค. ์ญ์ ์ฌ ์งํ์ฑ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ PSBP-RT ํ๋ซํผ์ ์ตํฉ ๊ฑฐ๋์ ๋จ์ผ ํต์ฐ ๋ํน ๋จ๊ณ์ ์๋์ง ์ฅ๋ฒฝ์ ์ฐ์์ ์ผ๋ก ์ํํจ์ผ๋ก์จ ์ ์ ์ฒด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ ๊ธฐ๋ฐํ ํ์๊ตฐ๋ณ ์ต์ ์ฝ๋ฌผ ์ฃผ์ ๋ชจ๋ธ ์๋ฆฝ์ ๊ฐ๋ฅ์ผ ํ๋ค. ํนํ, ๋จ์ผ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ํผ์ ์๋์ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ ๋๋ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ๋ถ์ ๋ด ์๋์ง ๋ค์ดํด๋จํ ๋ฐ ์ ํด๋จํ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ผ๋ก ์ ์ดํ์ฌ, ํ์ ์ ์ ์์ ์์ ์ ๋ฐํ์จ์ ์์ ์์ฌ๋ก ์ค์ ํ ์ ์๊ฒ ๋์๋ค. ์ด๋ฌํ ์์จ์ ์๋๋ก ์ ์ด๋ ๊ณ ์ ํ ์ ์ ์ ๋ณ์ด๋ฅผ ๋ณด์ ํ ํ์ ํํํ ๊ฐ๊ณ์ ๋ํด ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification) ์ฒ๋ฐฉ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋๋ก ํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ ํ๋ซํผ์ผ๋ก ์๋ํ๋ค. ์ธ๋ถ ์คํธ๋ ์ค ํ๊ฒฝ์ ๋ฐ๋ฅธ DNA ๋ณต์ ์คํธ๋ ์ค ๋ถ์ ํผ๋๋ฐฑ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ๊ต๋๋๋ ์์ค์๋, ๊ฐ๋ํ ํ๋ผ์ ์๋ํฐ ๋ณตํฉ์ฒด๋ ์์จ์ ์ธ ํํ ํํ์ ์ ์งํ์ฌ ๊ฐ์ญ์ ์ธ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ํ๋ณตํ๋ ๊ณ ์ ์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ์ ๋ฐ์ฑ์ ์ฆ๋ช ํ์๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์น๋ฃ ์ ์ ์ฒดํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ์ด๋ก์จ ์ฐ๋ฆฌ๋ ์ ํต์ ์ธ ๋ถ์์๋ฌผํ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค์ ๊ณ ์ง์ ๋ณ๋ชฉ์ธ ์ ์ ์ฌํ ๋์ฆ์ ํ๋ณด๋ฌผ์ง ์ ๋ณ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๋ชจ๋ธ ๊ธฐ๋ฐ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ฐ ์ ์ ์ฒด ์ธํ๋ผ๋ก ์์ ํ ๊ต์ฒดํ ์ ์๋ ์์ฉํ ๋ง์ผ์คํค์ ๋๋ฌํ๋ค. ํ์ฌ Prime Medicine ์ฌ๊ฐ ๋ง์ฑ ์ก์์ข ์น๋ฃ์ ๋ก ๊ฐ๋ฐ ์ค์ธ PM-359(Phase 1/2 ์์ ๋์ ) ๋ฑ ์ฐจ์ธ๋ ํ๋ผ์ ํธ์ง ์น๋ฃ์ ์์ฅ์ ๊ฒฝ์๊ตฌ๋ ์์์, ๋ณธ ์ํคํ ์ฒ๋ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋(HTS) ๋จ๊ณ๋ถํฐ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ธฐ ์ํ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์๋ฒฝํ๊ฒ ๋๊ธฐํํ๋ค. ์ด๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ๋ค์ด ๋๊ท๋ชจ ์ค์ผ์ผ์ (cGMP) ์ ๊ฒช๋ ์ ์ ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์๋ฒฝํ๊ฒ ์ฐจ๋จํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ค. ์ต์ข ์ ์ผ๋ก๋ ์ ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ํจ๋์ ์๊ฒฉํ ์ ํจ ๊ท๊ฒฉ์ ์์ ํ ์ถฉ์กฑํ๋ฉฐ, ์์์ํ๊ณํ์(IND) ๋ฐ ์ํ ํ๊ฐ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ๋จ๊ณ์์ ์ ๋ ์ฑ ์ํ ๊ฒ์ฆ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๋ ์ ์ ํต์ฌ ๋์งํธ ์์ ์ผ๋ก์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐ์ด์ค ์์ฅ์ ์ ๋ํ ๊ฒ์ด๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ PSBP ์ตํฉํ ํ๋ผ์ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๋ถ์ ๋ณต์ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ๋ง์ฑ ์ก์์ข ์ฆ ๋ฐ ์ฌ์ ์ฑ ๋ญ์ข ์ ๋ฐ ์ ๋์ฐ๋ณ์ด ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๊ณผ ์ ์ฐ ๊ตฌ์กฐ ์ค์บ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์กด ๋ง์ดํฌ๋ก์ด๋ ์ด ๋ถ์ ์ ๋ฐ์ํ๋ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ํ์ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ์ ํจ ์ญ๊ฐ ์ฌ์๋ฅผ ์ํ ๊ตฌ์ฒด์ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋๊ท๋ชจ ๋ณ์ด ๋ฐ์ดํฐ์ ๊ณผ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค gnomAD ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ํ์ ์ดํ ๋ณ์ด ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ํ์ ์ ์ ์ฒด์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ผ๊ธฐ ์ฝ์ ๋ฐ ์นํ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ NHP6A-RT ์ตํฉ์ฒด์ ์ญ์ ์ฌ ์งํ์ฑ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ ์ ์ฒด ๊ต์ ํจ์จ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ์ ๋ฐ ์ด๋ฐฐ์ฒด ์ ์ ์ฒด ์กฐ๋ฆฝ ๊ธฐ์ , ๋์น์ฑ ๊ณ ํ์์ ์ ์ ์ ๊ตฌ์กฐ ๋ณ์ด์ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ๋ฐํ ๋ถ๊ท ํ ๊ท๋ช ์ ๊ธธ์ ์ด๋ค
๋ฐฐ๊ฒฝ: Haploid ์ฐธ์กฐ ์์ด์ ํด๋ฆฌ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๋์น์ฑ ๊ณ ํ์ R&D์ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ๋ฐํ ๋ถ๊ท ํ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด ๋จ์ ์ ์ด๊ณ ์ ์ ์ธ ๋ถ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ธ haploid ๊ธฐ๋ฐ 1์ฐจ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค ์ ์ ์ฒด ๋ถ์ ์ฒด๊ณ๋ ๋ณต์ก ๋์น์ฑ ์งํ R&D์ ์์ด์ ์๋ ์ผ์์ฒด ์ ๊ฐ์ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ์์ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์์ ํ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ์ธ ์ ์ ํ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ์ ๊ทธ๋๋ก ๋ต์ตํจ์ผ๋ก์จ ๊ตฌ์กฐ ๋ณ์ด ๋ฐ ๋ณต์ ์ ๋ณ์ด ํด์์ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ด๋ํ์์ต๋๋ค. ํนํ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด๋ฆฌ ์ ํ์ฐ์ ์ผ๋ก ์๋ฐ๋๋ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ์ ์ด ์คํจ๋ ํ์ ์ฒด๋ด์์์ ์ฝ๋ฌผ ์์ฐฉ๋ฅ ๋ฐ ์ ํจ ์๋ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ์ง ๋ชปํ๋ ๊ฒฐ์ ์ ์์ธ์ด ๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ์์ ๊ฐ๋ฐ ๋จ๊ณ์์ ๋ฐํ๋๋ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ํน์ด์ ๋ถ๊ท ํ์ ์ํ ํ์ ํํผ ๊ธฐ์ ์ ๋ฉด๋ฐํ ์์ธกํ์ง ๋ชปํด ๋์น์ฑ ์งํ ์น๋ฃ์ ์ค๊ณ ๋จ๊ณ์์ ์ฌ๊ฐํ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ๊ณผ ๊ฐ๋ฐ ์ฅ๋ฒฝ์ ํ์ฑํ๊ณ ๋ง์์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: Diploid ์ด์ ๋ธ๋ฆฌ ๋ฐ ๋ฒ์ ์ ์ฒด ์ฐธ์กฐ๊ธฐ๋ฐ AI ๋ชจ๋ธ ๊ฐ๋์ ํตํ ์ธํฌ ํด์๋ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ Perspective ์ฐ๊ตฌ(Nature Genetics, doi:10.1038/s41588-026-02645-4)๊ฐ ์ ์ํ๋ ์๋ฒฝ์ ๊ฐ๊น์ด ์ ์ ์ฒด ์ํ์ฑ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ๋ ์์ ํ ์ด๋ฐฐ์ฒด ์ ์ ์ฒด ์กฐ๋ฆฝ ๋ฐ ๋ค์ฐจ์ ๋ฒ์ ์ ์ฒด ๊ทธ๋ํ ๋ชจ๋ธ์ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ๊ธฐ์กด ๋จ์ ์ ํ ๋ ํผ๋ฐ์ค ์ ๋ ฌ ๋ฐฉ์์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํฉ๋๋ค. ์ด๋ฐฐ์ฒด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ํ์์ ๊ตฌ๋๋๋ ์ฌ์ธต ์ ๊ฒฝ๋ง ๋ณ์ด ํด์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์๋ ์ผ์์ฒด์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์์ ์ ๋ณด๋ฅผ ๋ณด์กดํ๋ฉฐ ์ํ์ฑ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํฉ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ํ์ ๋ฆฌ๊ฐ๋-์์ฉ์ฒด ๊ฐ์ ์ธ์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ ๋ฐ ์กฐ์จํ๊ณ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์๋ ์์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ ๊ณ์ฐํจ์ผ๋ก์จ, ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ์ค์ฐจ ์์ด ๊ท๋ช ํ์ฌ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ์ ๊ต์ฑ๊ณผ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ค์ฆํ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฐฐ์ฒด ์ดํ์ฑ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ํน์ด ๊ฒฝ๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์ด๋ฐฐ์ฒด ์ดํ์ฑ ์ ์ ํ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ ์ ์ฐ ์์คํ ์๋ฌผํ ๋ฐฑ๋ณธ์ ํ์ ๋ถ์ ํํํ์ ๊ฐ๊ณ ์์ค๊น์ง ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํํ ์ ์๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋งคํ ์ธํฐํ์ด์ค๋ฅผ ๊ตฌํํฉ๋๋ค. ์๋ ๋๋ฆฝ์ ์ ์์ ๋ฏธ์ธ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ์ฐจ์ด๊ฐ ์์ฉ์ฒด ๊ฐ์ ์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ํ ์ ๋ฐ์ดํฐ๋ก ์ ๋ฐ ํฌ์ํจ์ผ๋ก์จ, ํน์ ์ธํฌ๋ด ์ ํธ ์ ๋ฌ ๊ฒฝ๋ก์ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ๊ณ ๋๋ก ์์ธกํด ๋ ๋๋ค. ์ด ์จ์ ๋จ๊ณ ์์์ ์ ๋ฐํ ์ ํด๋จํ ๋ฐ ๋ค์ดํด๋จํ ๋์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ๊ฐ๋ํ์ฌ, ๋น์ ์์ ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ฐ ์ธํฌ ์คํธ๋ ์ค ์กฐ๊ฑด ํ์์๋ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ์ ์งํ๋๋ก ์ ์ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์์จ ์กฐ์จํ๋ ์ ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ์ค๊ณ ๊ธฐ๋ฐ์ ์๋ฆฝํ์์ต๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ฐ ์ ์ ์ฒดํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ๊ธฐ์ ์ํคํ ์ฒ๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ์ฝ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ๊ธฐ์กด์ ์ ์ ์ธ ์ฌํ ๋์ฆ ์น๋ฃ ์ฒด๊ณ์์ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๋ชจ๋ธ๋ง ๊ธฐ๋ฐ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ฐ ์ ์ด ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํฉ๋๋ค. ๋ค๊ตญ์ ๋ฐ์ด์คํ ์ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์ ์ด๋ฐฐ์ฒด ์ฐธ์กฐ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ๊ธฐ๋ณธ ๋ด์ฅํจ์ผ๋ก์จ ํ๋ซํผ ๊ธฐ๊ธฐ ๊ฐ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ ๊ฐ๋ ฅํ ๊ธฐ์ ์ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ ์ ์์ต๋๋ค. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก ์ฐจ์ธ๋ ์ด์คํญ์ฒด ๋ฐ mRNA ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ ๋๋ฐ์ง๋จ ๊ท๊ฒฉ์ ์ถฉ์กฑํ๋ ๋์์, ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ๋ ์์ํฌ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ์์ฐ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์๋ฒฝ์ ๊ฐ๊น์ด ์ด๋ฐฐ์ฒด ๋ฒ์ ์ ์ฒด ์กฐ๋ฆฝ ๋ฐ AI ๊ธฐ๋ฐ ๋ณ์ด ํด์ ๊ธฐ์ ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ ์ฐ ์๋ฌผํ ์์ญ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋๋ฐ์ง๋จ ์์ ์์ฝํ ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ํ์ ๊ฐ์ธ๋ณ ์๋ ์ผ์์ฒด ๋ณ์ด ํ์ ์๋๋ก ์ AI ๊ธฐ๋ฐ ๋ฅ๋ฌ๋ ์์๋ธ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๋ฏธ๊ฒ์ถ ์์์ฑ ๊ตฌ์กฐ ๋ณ์ด๋ก ์ธํ ์ง๋จ ์คํจ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ํ์ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์์ฑ ์์ธก๋ ฅ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ์ ์ธ๊ณ ์ธ์ข ๋ณ ์ด๋ฐฐ์ฒด ์กฐ๋ฆฝ์ฒด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋ฒ์ ์ ์ฒด ์ปจ์์์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ ์ ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ์ ์ต์ ๋จ๋ฐฑ์ง ํ์ ์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๊ณ ํ์ ๋ฉด์ญ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํ์ ์ ์ ํ ๋งคํ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ฝํจ ๊ฐ์ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
- Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝ
๊ฐ ํ์ ํธํฅ์ฑ์ ๊ทน๋ณตํ๊ณ ํ์ ๋ฉด์ญ์ธํฌ์ ์ ์ ๋ฌผ์ง์ ์ ๋ฌํ๋ RAPTOR ํ๋ซํผ
๋ฐฐ๊ฒฝ: LNP์ ๊ฐ ํ์ ํ ํธํฅ ํ๊ณ์ ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ ์ ์ฝ R&D์ ์ธํฌ ํด์๋ ์ ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ ์ /์ ์ ๋ถ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ ๋งฅ ํฌ์ฌ ์ ํ์ฒญ ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ ApoE์์ ํก์ฐฉ์ผ๋ก ์ธํด ๊ฐ์ธํฌ๋ก ๊ฐ์ ์ ๋๋๋ ํ์์ ๊ฐ ํ์ ํ ํธํฅ์ฑ(Liver-centric Tropism)์ด๋ผ๋ ์น๋ช ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๊ฐ์ง๋๋ค. ์ด๋ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ฐ ๊ณจ์, ๋น์ฅ, ๋์์ธํฌ ๋ฑ ์์ฒด๋ง ํฌ๊ณผ์ฑ์ด ๋งค์ฐ ๋ฎ์ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ๊ฐ ์ ๋ฐ๋๋ ์นจํฌ ๋ถ๊ฐ ์ธํฌ๊ตฐ์ผ๋ก์ ์ ์ ๋ฌผ์ง ์ ๋ฌ์ ์ฐจ๋จํ์ฌ, ์ ํจ ์์ฐฉ ๋ฐ ์๋ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ๋ฐ ์คํจํ๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด ๋์์ต๋๋ค. ๋ํ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ก ์ธํด ๋น๊ฐ๊ณ ์ฅ๊ธฐ์ ์ญํ์ ํ ์๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ์ต๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก, ์์ฒด ๋ด ์ธํฌ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ์ ์ํ ์ค๋ฏน์ค ๊ธฐ๋ฐ ๋ค์ฐจ์ ์ํธ์์ฉ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ์ ์ ์ธ ๋ถ์์ ๋จธ๋ฌผ๋ ์ผ๋ฉฐ, ํ์ ์ธํฌ ๋๋ฌ๋์ ์์ฒด ์ ํฉ์ฑ ์ฌ์ด์ ์ ์ถฉ์์ ์ฐพ์ง ๋ชปํ ์ฑ ๋์ฌ ๋ฐ ์ ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ํ์์ ์ ๋ฐํด ์์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: RAPTOR ๋จธ์ ๋ฌ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋ค์ธํฌ ์ค์ผ์ผ ์ด์จํ ์ง์ง ๋ณ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ์ต๊ทผ Nature Biotechnology(doi:10.1038/s41587-026-03201-5)์ ๋ฐํ๋ ๋ฐ์ ๊ฐ์ด, Liberate Bio๊ฐ ๊ฐ๋ฐํ RAPTOR ํ๋ซํผ์ ๊ธฐ์กด LNP ํ์ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํฉ๋๋ค. ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ๋๊ท๋ชจ ๋จธ์ ๋ฌ๋ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ๊ฐ๋ํ์ฌ ์ ๊ท ์์ด์จ์ฑ ์ด์จํ ์ง์ง ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์์ ์ ์ ์ค๊ณํ๊ณ , ๋น์ธ๋ฅ ์์ฅ๋ฅ๋ฅผ ํฌํจํ ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ ์ค์ผ์ผ์์ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ํ๋ง ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ์ํํ์ฌ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๋๊ธฐํํ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ง์ง ๊ฐ ์์ ์๋์ง ์์๋ฅผ ๋ฏธ์ธ ์กฐ์จํ๊ณ , ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์์ ๊ธฐ๋ฐํ ์ ๋ฌ ์๋ ์์๋ฅผ ๊ณ์ฐํด ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ์ ์ผ๋ก ์ ๊ฑฐํ์ต๋๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ์ ์์ํ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ๊ท๋ช ํ๊ณ , ๋น๊ฐ๊ณ ํ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ๋ฏธ์ ๊ทผ ์ธํฌ๊ตฐ์ ๋ํด ๊ณ ํด์๋ ์ ๋ฌ ํจ์จ๊ณผ ์ ์ ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. In Vivo CAR-M ์ธํฌ ์น๋ฃ ๊ฒฝ๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ๋ฉด์ญ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ RAPTOR LNP ํด๋ฐ์ค๋ฅผ ํ์ฉํ ๋ฉด์ญํ์ ํญ์์ฑ ์ ์ด ๋ชจ๋ธ์ ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ์์ ๊ฐ๋ณ ๋ถ์ ํํํ๊ณผ ๊ฐ๊ณ๋ณ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision Stratification)๋ฅผ ๊ตฌํํฉ๋๋ค. ํนํ In Vivo CAR-M(Chimeric Antigen Receptor Monocyte/Macrophage) ์ธํฌ ์น๋ฃ ๋ถ์ ๊ฒฝ๋ก์ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ์ ํด๋จํ(Up-clamping)ํ๊ฑฐ๋ ๋ด์ฑ ์ ํญ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๋ค์ดํด๋จํ(Down-clamping)ํ๋ ์ ๋ฐ ์ ์ด๋ฅผ ๊ฐ๋ํฉ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์๊ฐ๋ฉด์ญ ์งํ์ ๋ณ์น ์คํธ๋ ์ค ํ์์๋ ํ์ ๋ฉด์ญ์ธํฌ์ธ ๋ชจ๋ ธ์ฌ์ดํธ ์กฐ์์ ํํํ ๋ณํ ์ ๋ ์ธ์๋ฅผ ์กฐ์จํฉ๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์์ฒด ๋ด ์ผ์ฆ ๋ฐ์์ ๊ฐ์ญ์ ๋ฉด์ญ ํญ์์ฑ์ ๋์ ์ผ๋ก ์ ์งํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ํคํ ์ฒ๊ฐ ํ๋ฆฝ๋์์ผ๋ฉฐ, ๊ฐ๋ณ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ์ ๋ง์ถ ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ฌ ์น๋ฃ ์์ค์ ๊ทน๋ํํ๋ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ์ด๋ฃฉํ์ต๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ฐ ์ ์ ์ฒดํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ ์ฐ ์ ์ ์ฒดํ ์ ๋ฌ ๊ธฐ์ ์ ์ฌํ ๋์ฆ ์น๋ฃ ์ฒด๊ณ์ ์์กดํ๋ ์ ์ฝ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํ๋ผ๋ก ๋ฆฌ์ ํ ๊ฒ์ ์ ์ธํฉ๋๋ค. ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ ๋ฐ ๋ฐ์ด์คํ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋(HTS) ๋จ๊ณ์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ฐ๋์ํด์ผ๋ก์จ, ๋๊ท๋ชจ ์์ ์์ฐ ์ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ์ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํฉ๋๋ค. ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๊ท๊ฒฉ์ ์ถฉ์กฑํ์ฌ ํ์ ์ ๋ณ ํจ์จ์ ๊ฐ์ ํ๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ(IND) ์น์ธ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ๋ ์์ํฌ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ ์ ๋ง์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋น๊ฐ๊ณ LNP ์ ๋ฌ์ฒด ์ค๊ณ ํ๋ซํผ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ ์ ์ฒด ์ด์ก ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์ข ์ ๋ฐ ์๊ฐ๋ฉด์ญ ๋ฉด์ญ์ธํฌ ๊ฒฐํจ์ ์์ฒด ๋ด ํก์ฐฉ ๋ฐ ์๋์ ํ์ถ ์๋๋ก ์ AI ์ค์บ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ์ ์ฒ ๋ฉด์ญ๊ณ ํ์ฑํ ์ต์ ๋ฐ ํ์ ์ดํ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ์ฒด๋ด ํ์ ์งํฅ์ CAR-M Reprogramming ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋จ์ผ์ธํฌ RNA ์ํ์ฑ ๋ฐ ์์ฒด ๋ด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค NCBI Sequence Read Archive๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ํ์ ๊ฐ ์ ๋ฌ ์์จ ๋ถ์ฐ ์ ๋์ฒด๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ In Vivo CAR-M ์น๋ฃ์ฉ LNP ์ ๋ฌ์ฒด์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๊ฐ์ธ ํ์ ๋ฉด์ญ ์งํ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ RAPTOR ์ ๋ ์์ด์จ์ฑ ์ง์ง์ ์ธํฌ๋ง ํฌ๊ณผ ์๋ ์์๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ธํฌ ๋ด LNP ์ ์ ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ๋ฐํ๋ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Indian journal of cancer๐ค AI ์์ฝ๋ถ์ธ๊ณผ 3๋ ์ ์ฑ์ข ์์ ํญ์์ ๋ด์ฑ์ ๊ทน๋ณตํ๋ CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ํํ๊ฐ์ ์ ๋ต
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋จ์ ์ ์ธํฌ๋ ์ฑ ํญ์ ํ์ค์๋ฒ์ ํ๊ณ์ ๋ถ์ธ๊ณผ 3๋ ์ ์ฑ์ข ์ R&D์ ์ฝ๋ฌผ๋ด์ฑยท์ฌ๋ฐ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๋ถ์ธ๊ณผ ์ ์ฑ์ข ์โ์๊ถ๊ฒฝ๋ถ์, ๋์์, ์๊ถ๋ด๋ง์โ์ ์ ์ธ๊ณ ์ฌ์ฑ ์ ์ฌ๋ง๋ฅ ์ ํต์ฌ ์ถ์ ๊ตฌ์ฑํ๋ฉฐ, ํนํ ๋์์์ 5๋ ์์กด์จ์ด ์งํ์ฑ ๋ณ๊ธฐ(FIGO III/IV) ๊ธฐ์ค 30% ๋ฏธ๋ง์ผ๋ก ๊ณ ์ฐฉ๋ ๋๊ณต๋ถ๋ฝ์ ์น๋ฃ ์ ํญ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ฅผ ํ์ฑํ๋ค. ๊ธฐ์กด ๋ฐฑ๊ธ ๊ธฐ๋ฐ ํํ์๋ฒ(์นด๋ณดํ๋ผํด-ํํด๋ฆฌํ์ ), ๋ฐฉ์ฌ์ , ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ์ต์ ์ (ํจ๋ธ๋กค๋ฆฌ์ฃผ๋ง) ๋ฑ ๋จ์ ์ ์ธํฌ๋ ์ฑ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ข ์ ์ด์ง์ฑ(Intra-tumoral Heterogeneity)์ ์ํ ํด๋ก ์ ํ ์๋ ฅ, BRCA1/2 ๋ณต๊ท ๋์ฐ๋ณ์ด ๋งค๊ฐ PARP ์ต์ ์ (์ฌ๋ผํ๋ฆฝ, ๋๋ผํ๋ฆฝ) ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ HPV ํตํฉํ ๊ฒ๋ ๋ด E6/E7 ์ข ์์ ์ ์์ ์ํผ๊ฒ๋ ์นจ๋ฌต ํํผ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ด๋ผ๋ ์ผ์ค ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํด ์ ํจ ์ข ์ ์ต์ ๋๋ ์ฌ์์ ๋ฐ๋ณต์ ์ผ๋ก ์คํจํด ์๋ค. 2025๋ ๊ธฐ์ค ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ถ์ธ๊ณผ ์ ์น๋ฃ์ ์์ฅ์ ์ฝ 182์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ(Grand View Research)๋ก ์ถ์ฐ๋๋, ํ๊ธฐ ์์ ํ๋ฝ๋ฅ ์ด 60%๋ฅผ ์ํํ๋ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ฅ์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ฅ๋ฒฝ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: CRISPR/Cas9 ๋ฉํฐํ๋ ์ค ๋ น์์ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋ ์ข ์์ ์ ์-์ข ์์ต์ ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ๋ฆฌ๋ทฐ๊ฐ ์ง๋์ฑํ ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ์ CRISPR/Cas9, ๋์๊ฐ Cas12a/Cas13 ๋ณ์ด์ฒด๋ฅผ ํ์ฉํ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๊ฒ๋ ํธ์ง์ด ๋ถ์ธ๊ณผ 3๋ ์ ์ฑ์ข ์์ ๋ถ์ ๋ณ์ธ๋ก ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ํด์ฒดํ๋ค๋ ์ ์ด๋ค. ์๊ถ๊ฒฝ๋ถ์์์๋ HPV16/18 E6 ์จ์ฝ์ง CRISPR ํ์ ์ ๋จ ์ p53 ์ข ์์ต์ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ผ๋ก ๋ณต์๋๋ฉฐ, E7 ๋ น์์์ pRb-E2F ์ถ ์ฌ๊ฐ๋์ ํตํด ์์คํ๋ผํด ํํ๊ฐ์์ฑ(Chemosensitivity)์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ๋๋น 3.2๋ฐฐ ์ํฅ ํด๋จํํ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ-์ธ๋นํธ๋ก ์ด์ค ์ค์ฆ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ๋ณด๊ณ ๋๋ค. ๋์์์์๋ DNMT1 ๋ น์์์ ์ํ ์ ๊ฒ๋ ํ๋ฉํธํ๊ฐ ์นจ๋ฌต๋ ์ข ์์ต์ ์(RASSF1A, OPCML) ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ์์ํ์ ์ผ๋ก ์ฌํ์ฑํํ๊ณ , EGFL6 ๊ฒฐ์ค์ VEGF-๋ ๋ฆฝ์ ์ข ์ ํ๊ด์ ์์ ์ฐจ๋จํ์ฌ ์ ์ด ์บ์ค์ผ์ด๋์ ์จ์ ๋จ๊ณ๋ฅผ ์ ๋จํ๋ค. BRCA1/2 ๊ธฐ๋ฅ๊ฒฐ์ ๋ชจ๋ธ์์๋ ํฉ์ฑ์น์ฌ(Synthetic Lethality) ์คํฌ๋ฆฌ๋๊ณผ ์ฐ๋ํ CRISPR ์ ์ฅ ๊ฒ๋ ๋ น์์ ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ(GeCKO v2)๊ฐ ์ ๊ท ์ฝ๋ฌผ ํ์ 53BP1, REV7, SHLD ๋ณตํฉ์ฒด๋ฅผ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋์์ ๊ท๋ช ํ์๊ณ , ์ด๋ AstraZeneca-MSD ๊ณต๋ ๊ฐ๋ฐ PARP ์ต์ ์ ๋ด์ฑ ๊ทน๋ณต ์ ๋ต์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ค์ฆํ๋ค. ์ข ์์ ์ ์-์ํผ๊ฒ๋ ์ด์ค ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๊ธฐ๋ฐ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๊ด์ ์์, CRISPRi(์ต์ )/CRISPRa(ํ์ฑํ) ์ด์ค ์กฐ์จ ์์คํ ์ ์๊ถ๋ด๋ง์์ ํ๋ก๊ฒ์คํ ๋ก ์์ฉ์ฒด(PR) ํํฅ์กฐ์ ๋งค๊ฐ ํธ๋ฅด๋ชฌ ๋ด์ฑ ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์ ์ดํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ์ ๊ณตํ๋ค. ํนํ Perturb-seq ๊ธฐ๋ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด-ํํํ ๋์ ํ๋กํ์ผ๋ง์ PI3K/AKT/mTOR ์ถ ๊ณผํ์ฑ ํ์๊ตฐ๊ณผ MSI-H(๋ฏธ์์์ฑ ๋ถ์์ ์ฑ ๊ณ ๋น๋) ํ์๊ตฐ์ ๋ถ์ ํํํ ํ ์ ๊ณต๊ฐ์์ ์ง๊ต์ ์ผ๋ก ์ธต๋ณํํ๋ฉฐ, ์ด๋ GSK์ ๋์คํ๋ฅผ๋ฆฝ(Dostarlimab, Jemperli) FDA ๊ฐ์ ์น์ธ(2021) ์ดํ dMMR/MSI-H ์๊ถ๋ด๋ง์ ํ์ ์ ๋ณ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ ์ฐ ํด์๋๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํฅํ๋ค. Intellia Therapeutics์ CRISPR Therapeutics๊ฐ ์ ๋ํ๋ ์ฒด๋ด(in vivo) LNP ์ ๋ฌ CRISPR ํธ์ง ํ๋ซํผ(NTLA-2001 ๊ฐ ํธ์ง ์ ๋ก)์ ๊ณ ํ์ข ์ ํ์ฅ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(TME) ๋ด ๋ฉด์ญ์ต์ ์ฑ Treg/MDSC ์จ์ ์ธ์๋ฅผ ์ /๋ค์ดํด๋จํํ์ฌ ๋ณ์น์ ๋ฉด์ญ ํํผ ์คํธ๋ ์ค ์์์๋ ์ ํจ ํญ์ข ์ ๋ฉด์ญ ํญ์์ฑ์ ์์จ ์กฐ์จ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝํ๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ถ์ธ๊ณผ ์ ๋ฐ์ข ์ํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ถ์ธ๊ณผ ์ ์ฑ์ข ์ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ ์ด์ ์ ์ ์ฌํ ๋์ฆ ํํ์๋ฒ ์ฒด๊ณ์์ CRISPR/Cas ๊ธฐ๋ฐ AI ์ ์ฐ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ์ ์ ์ธํ ์์ ์ด๋ค. 2024๋ FDA์ Casgevy(์์ฌ์ , Vertex-CRISPR Therapeutics) ์น์ธ์ด ์ฒด์ธ CRISPR ํธ์ง ์ต์ด ์์ ํ๋ฅผ ์คํํ ๋ฐ, ์ด ๊ท์ ์ ๋ก๋ ๊ณ ํ์ข ์ ์ ์์ฆ ํ์ฅ IND ์ ์ถ์ ์๊ณ ์ฅ๋ฒฝ์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ผ๋ก ๋ฎ์ถ๋ค. ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌโRoche(Genentech), AstraZeneca, Johnson & Johnsonโ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ถ์ธ๊ณผ ์ข ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ CRISPR ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ํํฉ๋ฌผ ์คํฌ๋ฆฌ๋(HTS) ๋จ๊ณ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํํธ์จ(Hit Rate) ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถ ์ค์ด๋ค. Prime editing(Broad Institute, David Liu)๊ณผ Base editing์ ์ ๋ฐ๋ ํฅ์์ off-target ๋ณ์ด ๋น๋๋ฅผ 10โปโธ ์์ค์ผ๋ก ์์ถํ๋ฉฐ, ์ด๋ EMA/FDA/PMDA ์ผ๊ทน ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ IND ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ๋ ์์ํฌ์์ ์ ์ ๋ ์ฑ(Genotoxicity) ์์ ์ฑ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถํ๋ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋ค. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก CRISPR ํธ์ง ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋โํ์๋ณ ์ข ์์ ์ ์ ๋์ฐ๋ณ์ด ํ๋กํ์ผ ์ค์๊ฐ ๋งคํโ์ด cGMP ์์ ๊ฐ๋ ๊ท๊ฒฉ์ ์ถฉ์กฑํ ๋, ๋ถ์ธ๊ณผ ์ ๋ฐ์ข ์ํ์ ์ง์ ํ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์๋๋ก ์ง์ ํ๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ CRISPR/Cas ๋ถ์ธ๊ณผ ์ ์ฑ์ข ์ ๋ค์ค ํ์ ๋ น์์ ์ค์ฆ์ ์ด๋ก ์ ์ข ์์ ์ ํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ํ์ดํ๋ผ์ธ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ํญ์ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ HPV E6/E7 ํตํฉํ ์ข ์์ ์ ์ ๋ฐํ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ๊ธฐ๋ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋์ปจ๋ณผ๋ฃจ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ์๊ถ๊ฒฝ๋ถ ์ ์ ๋ณ๋ณโ์นจ์ค์ฑ ์ ํ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ p53/pRb ์ข ์์ต์ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ TCGA-OV, ICGC, DepMap ์ ์ฅ ๊ฒ๋ ๋ น์์ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋์์ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ BRCA ๋ณต๊ท ๋์ฐ๋ณ์ด ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ PARP ์ต์ ์ ์ ์ ํจ ํฉ์ฑ์น์ฌ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ์๊ถ๋ด๋ง์ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ-CRISPR ๋ณ์ฉ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ dMMR/MSI-H ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ๋ฐํ ์ ๋๊ฐ์ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ๋ฐ์๋ฅ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ FDA/EMA ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature biotechnology๐ค AI ์์ฝํ๋ผ์ ์๋ํ fPE7max ๊ธฐ์ ๋ก ์คํํ ์ฌ์๊ท ์ ์ ์ฉ ์ฒ์ฐ๋ฌผ ํฉ์ฑ ์ ์ด
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ธฐ์กด ํ๋ผ๋ฉํธํ ์ฌ์๊ท ํ์ง์ ํ์ ๋ถ์์ ํ๊ณ์ ์ฐ์ ์ฉ ๊ท ์ฃผ R&D์ ๋์ฌ ํ๋ฆ ๋ฐ ์นจ๋ฌต ์ ์ ์ ์งํฉ(BGC) ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ ์ฌ์๊ท ์ ์ ์ ๊ณตํ ๋ฐ ๊ท ์ฃผ ๊ฐ๋ฐ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์๋ ์ฌ์กฐํฉ ํจ์จ์ ์ ๋์ ์ ํ์ ๋น์๋ ๋ง๋จ ์ ํฉ(NHEJ)์ ์ฐ์ธ๋ก ์ธํด ๋ฌด์์ ์ฝ์ ๋ฐ ์คํํ๊ฒ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ์ง ๋ชปํ๋ค. ํนํ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๋ณต์กํ ๋ค์ธํฌ์ฑ ๋ถํ ๊ณผ์ ์์ ์ ๋ฐ๋๋ ์ธํฌ ๋ด ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ๋ณ๋์ฑ์ ์ธํฌ ๋จ์์ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ณด๋ฅผ ์ฌ๊ฐํ๊ฒ ํผ์ํ๋ค. ๋๋ค์์ ์ ์ฉ ์ฒ์ฐ๋ฌผ ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊ด์ฅํ๋ ์นจ๋ฌต ์ํฉ์ฑ ์ ์ ์ ์งํฉ(BGC)์ ์คํ์ค ํ๊ฒฝ์์ ๋ฐํ๋์ง ์๋ ํด๋ฉด ์ํ๋ก ์กด์ฌํ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ์ ์ ์ผ๋ก ๋ถ์ํ๋ ๊ณ ์ ์ ๋ฐฉ๋ฒ๋ก ์ผ๋ก๋ ๋ณต์กํ ํผ๋๋ฐฑ ๋ฃจํ์ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์์ธกํ ์ ์๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ข ๊ฐ ์ฅ๋ฒฝ๊ณผ ๋์ฌ ์กฐ์ ์ ํ๊ณ๋ก ์ธํด ์ ํจ ์์ฐฉ ๋ฐ ์์ฐ ๋๋๋ฅผ ํ๋ณดํ๋ ๋ฐ ์์ ํ ์คํจํ์๋ค. ์ฌ์๊ท ์ ๋ณต์ก๋ค๋จํ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ 2์ฐจ ๋์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ ๋ฐ ์์ธกํ์ง ๋ชปํ๋ ๊ธฐ์กด ์ ์ ํ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ์ ๋ฏธ์๋ฌผ R&D ํ์ดํ๋ผ์ธ ์ ๋ฐ์ ๊ฑฐ๋ํ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ํ์์ ์ผ๊ธฐํ์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: fPE7max ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋ค์ค ๊ฒ๋ ์ ์ ์์ข ์ค์ผ์ผ์ ์ ์ฌ ๊ตฌ๋ฐฐ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ์ด๋ฌํ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ํํ๊ธฐ ์ํด ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ํ๋ผ๋ฉํธ ์ฌ์๊ท ์ ๊ณ ๋๋ก ์ต์ ํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ํธ์ง ์์คํ ์ธ fPE7max ํ๋ซํผ์ ๊ตฌ์ถํ์๋ค. fPE7max๋ DNA ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ ์์ด ์ ๋ฐํ ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ์นํ, ์ฝ์ (์ต๋ 1kb) ๋ฐ ๊ฒฐ์ค(์ต๋ 10kb)์ 90%์ ๋ฌํ๋ ํ๊ดด์ ํธ์ง ํจ์จ๋ก ์ํํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ง์ ๊ฐ์ด๋ RNA์ ํ์ DNA ์ฌ์ด์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ค์๊ฐ ๊ณ์ฐํ์ฌ ๋ถ์ ๋ํน ๋ฐ ํธ์ง ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ์์ผ๋ฉฐ, ๋ค์ค ๊ฒ๋ ์ ์ ์์ข ์ค์ผ์ผ์์ ์ ์ ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ์ผ๋ก ์๋ฒฝํ ์ ๊ฑฐํ์๋ค. ์ด๋ ๊ฐ๋ณ ์ธํฌ์ฃผ ๊ฐ์ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์๊ฑฐํ๊ณ ์ ์ฌ ๊ตฌ๋ฐฐ ํ ์๋ฅผ ๋๊ธฐํํจ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ํธ์ง ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ์ฑ๋ฅ์ ์ฆ๋ช ํ์๋ค. ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ด ์ ์ ์ฒด ์ค์ผ์ผ์์ ๋ช ๋ฐํ ๊ท๋ช ๋์ด ๋ฏธ์๋ฌผ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ๊ณผ ๋ฐํ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ฅผ ์๋ฒฝํ๊ฒ ์ ์ฆํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์๋ค. laeA ์๋ฅ ๊ฐ๋ ํ๋ ์(uORF) ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ 2์ฐจ ๋์ฌ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ณธ ํ๋ซํผ์ ์ฌ์๊ท ์ ๋ค๋ฉด๋ฐํ์ฑ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ์ฌ ์กฐ์ ์ธ์์ธ laeA์ ์๋ฅ ๊ฐ๋ ํ๋ ์(uORF)์ ํ์ ํ์ฌ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๊ต๋ํ๋ ์ ๋ต์ ์ํํ๋ค. ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฒ์ญ ์์ ๊ฐ๋๋ฅผ ๋ฏธ์ธ ์กฐ์ ํ๋ ์จ์ ๋จ๊ณ ์์ ์กฐ์ ์ ํตํด, ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก ์ ๋ฐ์ ๋ํ ์ ํด๋จํ ๋ฐ ๋ค์ดํด๋จํ ๋ถ์ ์ค์์น๋ฅผ ์ค๊ณํ์๋ค. ์ด๋ฅผ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ฐ์ดํฐ์ ์ฐ๋ํ์ฌ ๊ฐ๋ณ ๊ท ์ฃผ์ ์๋ฆฌ์ ๋ฐํ ์์๊ณผ ๋ถ์ ํํํ์ ์๋ฒฝํ ๊ท๋ช ํ๋ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝํ์๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, ํ์์๋ ๋ฐํ๋์ง ์๋ ์นจ๋ฌต BGC๋ค์ด ํ์ฑํ๋์ด ํญ์ ์ธํฌ๋ ์ฑ ํ์ฑ์ ์ง๋ 3์ข ์ ํฌํจํ ์ด 18์ข ์ ๋์ฌ์ฒด๊ฐ ํ๋ณด๋์์ผ๋ฉฐ, ์ด ์ค 8์ข ์ ๊ธฐ์กด ๋ฌธํ์ ๋ณด๊ณ ๋์ง ์์ ์์ ํ ์ ๊ท ํํ์ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์์ด ์ ์ฆ๋์๋ค. ์ด๋ ์ธ๋ถ ํ๊ฒฝ ์คํธ๋ ์ค ํ์์๋ ๊ฐ์ญ์ ์ธ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ ์งํ๋ฉด์๋ ํ์ ์ ์ฉ ํํฉ๋ฌผ๋ง์ ์ ๋ณ ์์ฐํ ์ ์๋ ์ ์ฐ ์์จ ์กฐ์จ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๊ตฌ์ถํ์์ ์๋ฏธํ๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ์ด๋ฒ ์ฑ๊ณผ๋ ๊ธฐ์กด์ ์ฌํ ๋์ฆ์ ๊ท ์ฃผ ๊ฐ๋ ์ฐ๊ตฌ ํจ๋ฌ๋ค์์ AI ์ ์ฐ ํ ์ ๋ถ์ ๊ธฐ๋ฐ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๋ค. 2030๋ 380์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ๋ก ๊ธ์ฑ์ฅํ ๊ธ๋ก๋ฒ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ์์ฅ์์, ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ ๋ฐ ๋ฐ์ด์คํ ์ ํ์ ์ ์ฝ ํ๋ณด๋ฌผ์ง ๋ฐ๊ตด ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ํ์ฅํ ์ ์๋ ๋ ๋ณด์ ๊ธฐ์ ์ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ํ์๋ค. ํนํ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋(HTS) ๋จ๊ณ์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ๋์ ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์์ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ์๋ค. ๋์๊ฐ ์ฒ์ฐ๋ฌผ ์ ๋ ํญ์์ ๊ฐ๋ฐ ์ ํ์์ ์ธ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ๊ท๊ฒฉ์ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐ์ด์ค ์์ฝํ์ IND ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ์์ ํ๋กํ ์ฝ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํค๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ ๋์งํธ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ผ๋ก ์๋ฆฌ๋งค๊นํ ๊ฒ์ด๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ฌ์๊ท ์ต์ ํ fPE7max ๊ตฌ์ถ ์ฑ๊ณผ๋ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ท ๋ฅ ์ ์ ์ฒด ์์ญ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์๋ฃ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์ฒ์ฐ๋ฌผ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฒ์ญ ์๋๋ก ์ ์ฌ์๊ท ๋ถ์ ์ง๋จ AI ์ค์บ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์กด ๋์ฌ์ฒด ๊ฒ์ถ ์ง์ฐ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๋ ํ์ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ์ ํจ ์น๋ฃ ๋๋ ์ ์ง์ ํ์ ์ฅ๊ธฐ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋ค์ฐจ์ ๋ํ ๋ฏธ์๋ฌผ ์ ์ ์ฒด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค NCBI ๋ฐ Ensembl ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ๋์ฌ ๋ฐ์ ๋ฐ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ํฉ์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ์ ๊ท ๋ ์ฑ ๋ฌผ์ง ํ์ ์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ข ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ fPE7max ํธ์ง ํจ์จ ๋ฐ ์ธํฌ๋ ์ฑ ๋์ฌ์ฒด ์ ๋ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ฒ์ฐ๋ฌผ ์์ฐ ์์จ ๋ฐ ์์ฒด ํ์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝKRAS G12S ๋์ฐ๋ณ์ด๊ฐ ์ ๋ํ๋ U2AF1 ๊ฒฐํฉ๊ณผ ํ์ ์ ์์ ๊ฑด๋๋ฐ๊ธฐ ๋ฉ์ปค๋์ฆ
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ธฐ์กด ๋จ์ผ ์ค๋ฏน์ค ๋ถ์์ ์์์ ํ๊ณ์ ๋น์์ธํฌํ์ R&D์ ์คํ๋ผ์ด์ฑ ์์ฉ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ ์ ์ ์ ์ฒด ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐ ์ ์ ๋ถ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์์ธํฌ ๋ด๋ถ์ ๋์ ์คํ๋ผ์ด์ฑ ์ ์ด ๊ธฐ์ ์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ ์ฐ ์ ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ด์ ์๋ฒฝํ ํตํฉํ์ง ๋ชปํด, ํ์ ์น๋ฃ ๋ฌผ์ง์ ์ค์ ์ ํจ ์์ฐฉ ๋ฐ ์๋ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ๋ฐ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ฐ์ดํฐ ์ฅ๋ฒฝ๊ณผ ๋ณ๋ชฉ์ ์ ๋ฐํด ์๋ค. ํนํ, ๋น์์ธํฌํ์์ ํฌํจํ ํ์ ์์ข R&D์์ ์ ์ ๋ฐ ๋๋ผ์ด๋ฒ์ธ KRASG12S ๋์ฐ๋ณ์ด๊ฐ ์ ๋ฐํ๋ ์ ์ฌ์ฒด ๋ณ์ด ๊ฑฐ๋์ ๋จ์ DNA ์ํ์ฑ๋ง์ผ๋ก๋ ์์ธก ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ๊ธฐ์กด ์์คํ ์ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ๋ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๊ณผ์ ์์์ ์์์ฑ ๋ฐ์ดํฐ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ฝ๋ฌผ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ๋ชจ๋ธ๋งํ์ง ๋ชปํ๋ค. ์ด๋ก ์ธํด KRASG12S ๋ณ์ด๊ฐ ์คํ๋ผ์ด์ฑ ํฉํฐ U2AF1์ ์ ์ฌ์ ๋ํน ์ฌ์ดํธ๋ฅผ ๋น์ ์์ ์ผ๋ก ์์ฑํ์ฌ ๋น๊ธฐ๋ฅ์ฑ KRAS ์ ์ฌ์ฒด๋ฅผ ์ ๋ํ๊ณ ์์ ์คํคํ์ ๋ฐ์์ํค๋ ๋ณต์กํ ๋์ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊ฐ๊ณผํ๊ฒ ๋ง๋ค์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ํ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ ํจ ๋ฌผ์ง ๋์ถ ๋จ๊ณ์์ ํ๊ดด์ ์ธ ์คํจ์จ์ ๋ณ๋ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ค๋ฅ์ ์ฃผ์ ์์ธ์ด์๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ์คํ๋ผ์ด์ฑ ๋ชจ๋ธ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ณ ์ฑ๋ฅ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์คํ๋ผ์ด์ฑ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ฐ๋ํ์ฌ, ๋จ์ผ์ธํฌ ์์ค์์ ์์ง๋ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ํํ๋ก ๋๊ธฐํํจ์ผ๋ก์จ ์ ์ ์ ๋ณ์ด์ ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ์ ์ฐํ์ ์ผ๋ก ์ ๋ฐ ์ค์ฆํ์๋ค. KRASG12S ๋์ฐ๋ณ์ด๊ฐ ์ ๋ํ๋ ๋น๊ธฐ๋ฅ์ฑ ์์ ์คํคํ ํ์๊ณผ, ์ด๋ฅผ ์์ํ๋ U2AF1 ๊ณต์กฐ ๋์ฐ๋ณ์ด ๊ฐ์ ์ํธ์์ฉ ๊ธฐ์ ์ 3์ฐจ์ ๋ถ์ ๋์ญํ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๊ณผ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ํด์ฒดํ์๋ค. ๋ถ์ ์์ง์ ์คํ๋ผ์ด์ค์ค์ข ๋ณตํฉ์ฒด์ RNA ํ์ ์์ด ๊ฐ์ ์ธ์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ๋ฏธ์ธ ์กฐ์จํ๊ณ , ์ํธ์์ฉ ์๋ ์์๋ฅผ ์ ์ฐ์ผ๋ก ์ญ์ฐํด ๋์ผ๋ก์จ ๋จ์ผ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ์์ค์ ํด์๋๋ฅผ ํ๋ํ๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ๋จ์ผ ์ธํฌ์ฃผ ์คํ ์ ๋ํ๋๋ ๊ณ ์ ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ํ์ ์ผ๋ก ์๋ฒฝํ ์ ๊ฑฐํ์์ผ๋ฉฐ, ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ณ๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ฆ๋ช ํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ํ๋ฆฝํ์๋ค. U2AF1-KRASG12S ์ํธ์์ฉ ๊ฒฝ๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๊ตฌ์ถ๋ ๋ฉํฐ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค ์์ง์ ํตํด ํ์๊ตฐ๋ณ ์ ์ ์ ๋ฐฑ๊ทธ๋ผ์ด๋ ๋ฐ ๋๋ฐ ๋์ฐ๋ณ์ด ํ๋กํ์ผ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํํ๋ ์ด์ ํ์ ๋ชจ๋ธ์ด ์๋ฆฝ๋์๋ค. ๋น์ ์์ ์์ ์คํคํ์ ์ธ์์ ์ผ๋ก ํต์ ํ ์ ์๋ ์คํ๋ผ์ด์ฑ ์ ์ด ๋ ธ๋์ ์๋ ์ ํ ๋จ๊ณ๋ฅผ ์ ์ํ๊ณ , ์จ์ ๋จ๊ณ ์์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์์ ์ ํด๋จํ ๋ฐ ๋ค์ดํด๋จํํจ์ผ๋ก์จ ๋น์ ์ ์ ์ ์ฒด ๋ฐํ ํ๋ฅ ๊ฒฝ๋ก์ ๋์ญํ์ ์๋ฒฝํ๊ฒ ์ฌ๊ตฌ์ฑํ์๋ค. ๋ณ์น์ ์ธ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ฐ ์ธํฌ ์คํธ๋ ์ค ํ์์๋ ๊ฐ์ญ์ ์ธ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ์ ๋ฐ ์ ๋ํ ์ ์๋ ์น๋ฃ ์๊ณ ๊ตฌ๋ฐฐ๋ฅผ ์ฐ์ถํด ๋์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ๊ฐ๋ณ ๊ฐ๊ณ ์ ์ ์ฒด ํน์ด์ ์น๋ฃ ๋ฐ์์ฑ์ ์ ์ ์ง๋จํ๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ๊ธฐ์ ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๊ธฐ์ค์ ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ฐ์ข ์ํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ์ด๋ก์จ ์ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ ์ ์ ์ธ ์ฌํ ๋์ฆ ์น๋ฃ ์ฒด๊ณ์์ AI ๋ค์ฐจ์ ํ ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ๊ธฐ๋ฐํ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ฐ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ๋๋ค. ๋ณธ ์ ์ฐ ํ๋ซํผ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ฐ๋ฐ ๊ณต์ ๋ด ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ณด์ ๊ณ์์ ์ฐ๋๋์ด ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ ์ ๋กํ๋ฅผ ์ ์ฐ์ ํด์๋ก ๊ตฌ์ถํ๋ค. ๋์๊ฐ, ์์ ์ธํ๊ฐ ํ๋์ ์ํ cGMP ์ ์กฐ ์์ฐ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ ๋ณด์ฆ๊ณผ ์์์ํ๊ณํ์ ์ ์ถ์ฉ ์ฝ๋ฆฌ ํ์ฑ ๋ฐ์ดํฐ ์ ๋ขฐ๋๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถํ๋ฉฐ ๋๋ฐ์ง๋จ ๊ท๊ฒฉ์ ์ถฉ์กฑํ์ฌ ์ ์ฝ ์น์ธ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ํ์๋ผ์ธ์ ์๋์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ํ๋ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ฝ์ด ์์ฐ์ผ๋ก ์๋ฆฌ๋งค๊นํ ๊ฒ์ด๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ U2AF1 ๋ณ์ด์ ์ํ KRASG12S ์์ ์คํคํ ๊ตฌ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ ์ฌ์ฒด ์คํ๋ผ์ด์ฑ ์์ญ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋น์์ธํฌํ์ ์์ ์์ฝํ ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ U2AF1-KRASG12S ๋ํน ์๋๋ก ์ AI ์ค์บ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ์์ธํฌ์ ๋๋ฐ์ ์น๋ฃ ์ ํญ์ฑ ๋ฐ ์ ์ด ์ ํ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ํ์์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ์ง ๋ฐ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ ์ ๋ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ํ์ ํ์์ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค TCGA ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ๋ฐํ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ณ์ดํ KRAS ๋จ๋ฐฑ์ง ํ์ ์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ KRASG12S ๋์ฐ๋ณ์ด ํ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ U2AF1 ์คํ๋ผ์ด์ฑ ๊ตฌ์ ํจ์จ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ์ฝํจ ํ๊ฐ ์ ํจ์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ์ ์ฐ ๋ชจ๋ธ๋ง์ผ๋ก ๊ท๋ช ํ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ์คํ๋ผ์ด์ฑ ์ธ์ ๋ณ์ด์ ํ์ ์ ์ด ๊ธฐ์
๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋จ์ผ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ๋ถ์์ ํ๊ณ์ ๊ณ ํ์ R&D์ ์คํ๋ผ์ด์ฑ-๋๋ผ์ด๋ฒ ๋ณ์ด ์ฐ๊ณ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ ๋จ์ ์ ์ ์ฌ์ฒด ํ๋กํ์ผ๋ง ๋ฐ ์ ์ ๋ถ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ข ์ ์ด์ง์ฑ ๋ถ์ ์ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ ธ์ด์ฆ๋ก ์ธํ ์ธํฌ์ฃผ-ํ์ ์กฐ์ง ๊ฐ์ ๊ฑฐ๋ ๋ถ์ผ์น, ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ญ์ค์ ๋ณต์ก์ฑ์ ์ถ์ ํ์ง ๋ชปํ์ต๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์คํ ์์ ์์ฐฉ ๋ฐ ์ต์ ์ ํจ ๋๋๋ฅผ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ๊ณ์ฐํ๋ ๋ฐ ์คํจํ์ฌ ์์ ๋ฐ์๋ฅ ํ๋ณด์ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฅ๋ฒฝ์ ํ์ฑํ์ต๋๋ค. ๊ธฐ์กด ์ ์ ์ฒด ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ๋ถ์์ ๋จ์ผ ์ ์ ์ ๋ณ์ด์ ๋ ๋ฆฝ์ ๋ฐ์๋ง์ ๊ฐ์ ํ ๋ฟ, U2AF1๊ณผ ๊ฐ์ RNA ์คํ๋ผ์ด์ฑ ์ธ์์ KRAS ๋ณ์ด ๊ฐ์ ์ํธ ๊ตฌ์ ํจ๊ณผ์ฒ๋ผ ๋ค์ฐจ์ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ด์์ ์ ๋๋๋ ์งํ์ cascading selection ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ํญ์ ์ ์ฝ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ์์์ฑ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ๋๊ฑฐ ๋์ถํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ ์ด๋ํด ์์ผ๋ฉฐ, ๋ณตํฉ ๊ณ ํ์ ํ๊น์ ํ์ ํญ์์ ๊ฐ๋ฐ ํ๋ก์ธ์ค์ ์์ฐ์ฑ์ ์ฌ๊ฐํ๊ฒ ์ ํ์ํค๋ ์์ธ์ด ๋์์ต๋๋ค. ๋ฐ๊ฒฌ: ์คํ๋ผ์ด์ฑ ๊ธฐ์ ์์ธก ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ฐ๋ ๋ฐ ์ธํฌ ํด์๋ ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ ์ฐ ํ๋ซํผ ์ํคํ ์ฒ๋ U2AF1 ๋์ฐ๋ณ์ด๊ฐ ํน์ KRAS ํซ์คํ ๋ณ์ด์ ์๋ฐ๋๋ ์ธํธ๋ก ๋ณด์ ๋ฐ ๋น์ ์ ์คํ๋ผ์ด์ฑ ๊ฒฐํจ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ผ๋ก ๋ณต๊ตฌ(rescue)ํ๋ ์ด์ญํ์ ์์ ์๋์ง ์ง๋๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ํ๊ฒฝ์์ ์ฐ์ฐํด ๋์ต๋๋ค. ๋ค์ค ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค์์ ๋ฐ์ํ๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ณ ๊ธ ๊ธฐ๊ณํ์ต ๋ชจ๋ธ๋ก ์ ์ ํ๊ณ ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์๋ ์์๋ฅผ ์ฐ์ถํ์ฌ ์์ธํฌ ์งํ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ณต์ํ์ต๋๋ค. ๋จ์ผ ์ธํฌ ํด์๋์ ์ ์ฌ์ฒด ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์๋ฅผ ๋ค์ฐจ์ ํ ์๋ก ๋๊ธฐํํ์ฌ ์ฐ์ฐํ ๊ฒฐ๊ณผ, U2AF1 ๋ฎคํดํธ๊ฐ ํน์ ์จ์ฝ์ง ์ ๋ ์ ์ฌ ์คํธ๋ ์ค๋ฅผ ์ ํด๋จํ ํน์ ๋ค์ดํด๋จํํ์ฌ ์์ธํฌ์ ์์กด์จ์ ๊ทน๋ํํ๋ ์๋ฌผํ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ํ์ธํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ๊ธฐ์กด ๋จ์ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ์ฑ๊ณผ๋ก, ํ๋ฅ ์ ์ฌ์ฒด ๋คํธ์ํฌ ์ ๋ฐ์ ์์ํ์ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ ๋ช ํํ ๊ท๋ช ํจ์ผ๋ก์จ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ ์๋ฆฌ๋ฅผ ์ฆ๋ช ํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. KRAS-U2AF1 ๊ณต์งํ ๊ฒฝ๋ก ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ๋ค์ค ์ค๋ฏน์ค ์ํ์ฑ ๋ฐ์ดํฐ์ ๊ณผ ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ตฌ์กฐ ์์ ์๋์ง ํ๋กํ์ผ์ ํตํฉํ ์ง๋ฅํ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ ํ์ฉํ์ฌ ํ์๋ณ ๋ถ์ ํํํ์ ์ด์ ๋ฐ ๋ถํ ํ๋ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๊ธฐ์ ์ ํ๋ฆฝํ์ต๋๋ค. ์จ์ ๋จ๊ณ ์์์ ์ ๋ฐ ์กฐ์จ์ ํตํด ์ข ์ ์ธํฌ๊ฐ ๋ณ์น์ ์ธ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ์คํธ๋ ์ค ํ์์๋ ์ด๋ป๊ฒ ๊ฐ์ญ์ ์ธ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ์ ์งํ๋ฉฐ ์์กดํ ์ ์๋์ง ๊ท๋ช ํ๋ ๋ค์ด๋๋ฏน ๋ชจ๋ธ๋ง์ ์์ํ์ต๋๋ค. ํนํ, U2AF1 ๋ณ์ด์ ์ํด ๋ณต๊ตฌ๋๋ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ์คํ๋ผ์ด์ฑ ์ ํฉ๋ถ ์ ์ ๊ตฌ๋ฐฐ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ถ์ถํจ์ผ๋ก์จ, ํน์ ์ฝ๋ฌผ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ด ํ์ ๋ํน ๋จ๊ณ์์ ๋ณด์ผ ์ ์๋ ๋ฉด์ญ์์ฑ ๋ถ์์ฉ์ด๋ ๋ด์ฑ ํผ๋๋ฐฑ์ ๊ฐ์์ผ๋ก ์ฌ์ ํํฐ๋งํ ์ ์๊ฒ ๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ ํ์ ๊ฐ๊ณ ๋ฐ ์ ์ ์ ๋ฐฐ๊ฒฝ์ ๋ง์ถฐ ์์ธํฌ์ ๊ฐ์ญ์ ํญ์์ฑ ํ๋ณต ๋ฅ๋ ฅ์ ์ฌ์ ์ ์ ์ฐ ์ฐจ๋จํ ์ ์๋ ํ์ ์น๋ฃ ์ ๋ต ์๋ฆฝ์ ๊ฒฌ๊ณ ํ ๊ธฐ๋ฐ์ด ๋๋ฉฐ, ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก ๋ง์ถคํ ํญ์ ์น๋ฃ ์ค๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ํํฉ๋๋ค. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๊ณ์ฐ ์๋ฌผํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ฐ์ฐ ํ๋ ์์ํฌ๋ R&D ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ํต์ฌ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ธ ์ฌํ ๊ด์ฐฐ ๋ฐฉ์์์ ํ์ทจํ์ฌ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๊ณ์ฐ ์๋ฌผํ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ์ฌ์ ์ํฉ๋๋ค. U2AF1 ๊ตฌ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์์ ๊ฒ์ฆ๋ ์ ์ ๋ณ์ด ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค์ ์ฐ๋ํ์ฌ ์ฐจ์ธ๋ KRAS ์ ํด์ ๋ฐ ์คํ๋ผ์ด์ฑ ๋ชจ๋๋ ์ดํฐ ๋ณตํฉ ์๋ฒ์ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด์ ํต์ฌ ๊ท๊ฒฉ์ธ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ๋์ ๊ฐ๋ฐ ํ๋ก์ธ์ค์ ๋ถํฉํ๋ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ฒ์ฆ ๋ชจ๋์ ๋ด์ฌํํ์ฌ, ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ IND ์์์ํ๊ณํ์ ์ ์ถ์ฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ ์๊ฑด์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถํ๋ ๋ง์คํฐ ๋์งํธ ์์ฐ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ๊ฒ ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด๋ ํฅํ ๋๊ท๋ชจ ์์์ํ ์ค๊ณ ์ ํ์ ์ ๋ณ ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ ๋น์ฝ์ ์ผ๋ก ์ ๊ณ ํ๋ฉฐ cGMP ์ ์กฐ ์น์ธ ๋จ๊ณ์์์ ์ผ๊ด์ฑ ๊ฒ์ฆ์ ๋ณด์ฅํฉ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ U2AF1 ๋์ฐ๋ณ์ด์ KRAS ์คํ๋ผ์ด์ฑ ์ค๋ฅ ๊ตฌ์ ๊ธฐ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ข ์ ์งํํ ์์ญ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ์์ฝํ ์์ฅ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ KRAS ํซ์คํ ๋ณ์ด์ ์ํ ์ ์ฌ ์คํ๋ผ์ด์ฑ ๊ฒฐํจ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ์ข ์ ์ฝ๋ฌผ ๋ด์ฑ ํ๋ ๋ฐ ์ฌ๋ฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ์ธํฌ์ฌ๋ฉธ ์ ๋ ์ ํจ์ฑ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋ค์ค ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค Ensembl ๋ฐ TCGA ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋๊ท๋ชจ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ๋ฐ์ํ๋ ์์์ฑ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ํ๋ ์ค๋ฅ ๋ฑ์ ๊ตฌ์ฒด์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ํ์ ๊ฒฐํฉ๋ถ์ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ KRAS ํ์ ์์ญ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ์ธํฌ ํด๋ฆฌ์ฑ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ ๋ณด์ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ ํฉ์ฒด ๋ฐํ๋ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
