์ฃผ๋ชฉํ ๋งํ (Interesting)
์ฃผ๋ชฉํ ๋งํ ๋ฐ๊ฒฌ โ ํ์ ์ฐ๊ตฌ ๊ฐ์น๊ฐ ํฐ ์ฃผ์ .
- Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ
๋ง๋จ ํ์ฅ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ง๋, ํฌ๋ก ๋ณ ๋ฉด์ญ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ฐํ๋ค
## ๋ฐฐ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ ๊ณผ์ ํฌ๋ก ๋ณ(Crohnโs disease)์ ์์ฅ ํนํ ๋ง๋จ ํ์ฅ(terminal ileum)์ ์ผ์ฆ์ด ๋ฐ๋ณต์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ํด ํ์ ์ถ์ ์ง์ ํฌ๊ฒ ๋จ์ด๋จ๋ฆฌ์ง๋ง, ์ ํน์ ๋ถ์์๋ง ๋ฉด์ญ์ด ๊ณผํ์ฑํ๋๋์ง ์ ํํ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์์ง ๋ฒ ์ผ์ ๊ฐ๋ ค์ ธ ์์์ด์. ๊ธฐ์กด ์ฐ๊ตฌ๋ค์ ์ฃผ๋ก ์กฐ์ง ์ ์ฒด์์ RNA๋ฅผ ์ถ์ถํด ํ๊ท ์ ์ธ ๋ฐํ ๋ณํ๋ฅผ ์ดํด๋ดค๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ํฌ๊ทํ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ๊ตฐ์ด๋ ๋ฏธ์ธํ ์ ํธ ์ ๋ฌ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๋์น๊ธฐ ์ฌ์ ๊ณ , ํนํ ILโ23/Th17 ์ถ๊ณผ TNFฮฑ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ๋ณตํฉ์ ์ผ๋ก ์์ฉํ๋ค๋ ๊ฐ์ค๋ง์ด ๋จ์ ์์์ด์. ๋ํ ํ์ฅ ์ ๋ง์ ์ฅ๋ด ๋ฏธ์๋ฌผ๊ณผ ์ง์ ๋ง๋ฟ์ ์์ด ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ๋ณํ๊ฐ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ์ ํ์ฑํ์ ์ด๋ป๊ฒ ์ฐ๊ฒฐ๋๋์ง์ ๋ํ ์ง์ ์ ์ธ ์ฆ๊ฑฐ๊ฐ ๋ถ์กฑํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ํฐ ๊ฑธ๋ฆผ๋์ด ๋์์ด์. ํ์๋ง๋ค ์ผ์ฆ ์ ๋์ ์งํ ์๋๊ฐ ํฌ๊ฒ ๋ฌ๋ผ์, โํ ์ฌ๋์๊ฒ ํจ๊ณผ์ ์ธ ์ฝ์ด ๋ค๋ฅธ ์ฌ๋์๊ฒ๋ ๋ฌดํจโ๋ผ๋ ์์์ ๋๊ด์ด ์ง์์ ์ผ๋ก ์ ๊ธฐ๋ผ ์๊ณ , ์ด๋ ๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ์ ๋ต์ด ์ ์คํ ํ์ํ๋ค๋ ์ ํธ์์ด์. ์ด๋ฐ ์ํฉ์์ ๋จ์ผ ์ธํฌ ์์ค์ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํ๋ณดํ๋ค๋ฉด, ๊ฐ ์ธํฌ๊ฐ ์ด๋ค ์ ์ ์ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ์ผ๊ณ ๋๋์ง ์ง์ ๊ด์ฐฐํ ์ ์์ด ์ง๋ณ์ ๊ทผ๋ณธ ์์ธ์ ํํค์น ์ ์์ ๊ฑฐ๋ผ๋ ๊ธฐ๋๊ฐ ์๊ฒผ์ด์. ํ์ง๋ง 1๋ฐฑ ๋ช ์ด ๋๋ ํ์์ ์๋ฐฑ๋ง ๊ฐ์ ์ธํฌ๋ฅผ ๋์์ ๋ถ์ํ๋ ค๋ฉด ๊ธฐ์ ์ ยทํต๊ณ์ ์ฅ๋ฒฝ์ด ๋์๊ณ , ๋ฐ์ดํฐ ๋ณด๊ดยท์ฒ๋ฆฌ ๋น์ฉ๋ ์ฒ๋ฌธํ์ ์ด์ด์ ์ค์ ์์ ์ํ์ ์ ์ฉํ๊ธฐ๊ฐ ๋งค์ฐ ์ด๋ ค์ ๋ ๊ฒ์ด ์ฌ์ค์ด์์. ## ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฉ๋ฒ๊ณผ ํต์ฌ ๋ฐ๊ฒฌ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ต์ 10x Genomics ํ๋ซํผ๊ณผ ๊ณ ์ฑ๋ฅ ํด๋ผ์ฐ๋ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ด์ฉํด 111๋ช ์ ํฌ๋ก ๋ณ ํ์์ 232๋ช ์ ๊ฑด๊ฐ ๋์กฐ๊ตฐ์ผ๋ก๋ถํฐ ์ด 1.1โ๋ฐฑ๋ง ๊ฐ์ ๋จ์ผ ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด๋ฅผ ์์งํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ UMAP ์ฐจ์ ์ถ์์ ํด๋ฌ์คํฐ๋ง์ผ๋ก 45๊ฐ์ ์ธํฌ ์ ํ์ผ๋ก ๊ตฌ๋ถํ์ด์. ํนํ CCR2โบโฏCX3CR1โบโฏ์ผ์ฆ์ฑ ๋จํต๊ตฌ(monocyte)์ M1โํ ๋์์ธํฌ(macrophage) ํด๋ฌ์คํฐ๊ฐ ํ์ ์กฐ์ง์์ ํ์ ํ ํ๋๋ผ ์์๊ณ , ์ด๋ค ์ธํฌ๋ NFโฮบB์ JAK/STAT ์ ํธ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ๊ณผํ์ฑํ๋ ์ํ์์ RNAโvelocity ๋ถ์์ ํตํด ํ์ธํ์ด์. ๋์์ ์ฅ ์ํผ์ธํฌ(epithelial cell)์์๋ ATF3์ HIF1A๊ฐ ๊ฐํ๊ฒ ๋ฐํ๋ผ ์ ์ฐ์ ํ๊ฒฝ๊ณผ ์คํธ๋ ์ค ๋ฐ์์ด ๋๋ฐ๋๋ค๋ ์ ์ ๋ฐ๊ฒฌํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ์ฅ๋ฒฝ ํ๊ดด์ ๋ฏธ์๋ฌผ ์นจ์ ์ ์ด์งํ๋ ๋ฉ์ปค๋์ฆ๊ณผ ์ผ๋งฅ์ํตํ์ด์. ํฅ๋ฏธ๋กญ๊ฒ๋, ๋์ผํ ํ์ ๋ด์์๋ ILโ1ฮฒ์ ILโ6์ ๋ถ๋นํ๋ ์ ํต์ ์ธ Th17 ์ธํฌ๋ ์๋์ ์ผ๋ก ์ ์๊ณ , ๋์ CXCL9/10์ ๋ค๋ ์์ฐํ๋ IFNโฮณโบโฏNKโ์ธํฌ๊ฐ ์ฆ๊ฐํด ๋ฉด์ญ ๋คํธ์ํฌ๊ฐ ๊ธฐ์กด ๊ฐ์ค๊ณผ๋ ๋ค๋ฅธ ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ์ฌํธ๋ ๊ฒ์ ๋ณด์ฌ์คฌ์ด์. ๋ฐ์ดํฐ ํตํฉ ๋ถ์์ ํตํด ํน์ ์ ์ ์ ๋ณ์ด(PARK7, NOD2) ๋ณด์ ํ์์ ๊ทธ๋ ์ง ์์ ํ์ ์ฌ์ด์ ์ผ์ฆ์ฑ ๋จํต๊ตฌ์ ํ์ฑํ ์ ๋๊ฐ ์ ์ํ๊ฒ ์ฐจ์ด๋๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ์ ์ ์ ๋ฐฐ๊ฒฝ์ด ์ธํฌ ์์ค์์ ์ด๋ป๊ฒ ๋ฐํ๋๋์ง๋ฅผ ์ ์ฆํ์ด์. ์ต์ข ์ ์ผ๋ก ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด ๋ฐฉ๋ํ atlas๋ฅผ ๊ณต๊ฐ ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค๋ก ๊ตฌ์ถํด ์ ์ธ๊ณ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ด ์์ ๋กญ๊ฒ ์ ๊ทผยท์ฌ๋ถ์ํ ์ ์๊ฒ ํจ์ผ๋ก์จ, ํฅํ ์ ์ฝ ํ์ ๋ฐ๊ตด๊ณผ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ์ค๊ณ์ ๋ฐ๋ก ํ์ฉ๋ ์ ์๋ ๊ธฐ๋ฐ์ ๋ง๋ จํ์ด์. ## ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ์ ์ ๋ง ์ด๋ฒ ๋จ์ผ ์ธํฌ ์ง๋๋ CCR2โบโฏ์ผ์ฆ์ฑ ๋จํต๊ตฌ์ M1โํ ๋์์ธํฌ๋ฅผ ์ง์ ์ต์ ํ๋ ํญโCCR2 ํญ์ฒด๋ JAK ์ต์ ์ ๊ฐ ํ์๊ตฐ๋ณ๋ก ์ฐจ๋ฑ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์ผ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์์ฌํด, ์ฐจ์ธ๋ ์์ 2์ ์ํ ์ค๊ณ์ ์ค์ํ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค๋ก ํ์ฉ๋ ์ ์์ ๊ฑฐ์์. ๋ํ ATF3โํ์ฑํ๋ ์ฅ ์ํผ์ธํฌ๋ฅผ ํ์ ์ผ๋ก ํ๋ ์์ ๋ถ์ ์น๋ฃ์ ๋ ์ฅ๋ฒฝ ํ๋ณต์ ์ด์งํ ์ ์๋ค๋ ๊ฐ์ค์ ๋ท๋ฐ์นจํด, ํ์ฌ ์งํ ์ค์ธ ๋ฐ์ด์คํ ํฌ ๊ธฐ์ A์ฌ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์๋ก์ด ์ ์์ฆ์ ์ ์ํ ์ ์๊ฒ ํ์ด์. ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ์๋ณ ์ ์ ์ ๋ณ์ด์ ์ธํฌ ๊ตฐ ํ๋กํ์ผ์ ๋งค์นญํ๋ฉด, ๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ์ฝ๋ฌผ ์ฒ๋ฐฉ์ด ๊ฐ๋ฅํด์ ธ ์ฐ๊ฐ 5์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ์ ํฌ๋ก ๋ณ ์น๋ฃ ์์ฅ์์ ๋น์ฉ ํจ์จ์ฑ์ ํฌ๊ฒ ๊ฐ์ ํ ์ ๋ง์ด์์. ๋ ๋์๊ฐ, AI ๊ธฐ๋ฐ ์์ธก ๋ชจ๋ธ๊ณผ ๊ฒฐํฉํ๋ฉด ์ง๋ณ ์ ํ ์ํ์ ์กฐ๊ธฐ์ ๊ฐ์งํด ์๋ฐฉ์ ์น๋ฃ๋ฅผ ์์ํ ์ ์์ด, ์ฅ๊ธฐ์ ์ธ ํฉ๋ณ์ฆ ๊ฐ์์ ์ถ์ ์ง ํฅ์์ ์ง์ ์ ์ธ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น ๊ฑฐ๋ผ๊ณ ๊ธฐ๋๋ผ์. ๊ฒฐ๊ตญ ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ๋จ์ผ ์ธํฌ ์์ค์ ์ ๋ฐํ ๋ถ์ ์ง๋์ ์์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ฐ๊ฒฐํจ์ผ๋ก์จ, ํฌ๋ก ๋ณ ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ โ์ฆ์ ์ํโ์์ โ์์ธ ๊ธฐ๋ฐ ๋ง์ถค ์น๋ฃโ๋ก ์ ํ์ํค๋ ์ค์ํ ์ ํ์ ์ด ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํ๊ณ ์ ํ๋ ์ง์ง ๋ฌธ์ ๋, ํ์ฌ ํฌ๋ก ๋ณ ํ์ 70% ์ด์์ด ๊ธฐ์กด ํญ์ผ์ฆ์ ์ ์ถฉ๋ถํ ๋ฐ์ํ์ง ๋ชปํด ๋ฐ๋ณต์ ์ธ ์ฅ ์์๊ณผ ์ ์ ์ํ์ ์๋ฌ๋ฆฌ๊ณ ์๋ค๋ ์ ์ด์์. ๊ธฐ์กด์๋ ์ ์ฒด ์กฐ์ง RNA๋ง ๋ถ์ํ๊ฑฐ๋ ์๊ท๋ชจ ์ํ์ ๊ตญํ๋ผ์, ํฌ๊ทํ ์ผ์ฆ์ฑ ๋จํต๊ตฌ ๊ฐ์ ํต์ฌ ์ธํฌ๊ตฐ์ ๋์น๊ณ ์์๊ณ , ๊ทธ๋์ ์ ์ผ๋ถ ํ์๋ง ์ฌ๊ฐํ๊ฒ ์งํ๋๋์ง ์ค๋ช ํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ ์ด์. ์ด๋ฒ์ 1.1๋ฐฑ๋ง ๊ฐ์ ๋จ์ผ ์ธํฌ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๊ณต๊ฐํ๊ณ CCR2โบโฏ์ผ์ฆ์ฑ ๋จํต๊ตฌ์ NFโฮบB ํ์ฑํ๋ฅผ ์ง์ ์ฐ๊ฒฐ์ํจ ๋๋ถ์, ์ธํฌ ์์ค์์ ์ง๋ณ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ํ๋์ ๋ณผ ์ ์๋ ์๋ก์ด ๊ด์ ์ ์ ๊ณตํ์ด์. ์ด ํต์ฐฐ์ ๋ฐํ์ผ๋ก ํญโCCR2 ํญ์ฒด์ JAK ์ต์ ์ ์ ํ์ ๋ง์ถคํ ์์ 2์ ์ํ์ด ์ค๊ณ๋ ์ ์์ด, ์ฐ๊ฐ ์ฝ 5์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํฌ๋ก ๋ณ ์น๋ฃ ์์ฅ์์ ์น๋ฃ ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ 20% ์ด์ ๋์ด์ฌ๋ฆด ์ ์๋ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ๋ณํ๊ฐ ๊ธฐ๋๋ผ์. ์์ผ๋ก๋ ์ด atlas๋ฅผ ํ์ฉํด AI ์์ธก ๋ชจ๋ธ์ ๋ง๋ค๊ณ , ์กฐ๊ธฐ ์ง๋จ ํคํธ์ ๋ง์ถคํ ์ฝ๋ฌผ ์กฐํฉ์ ๊ฐ๋ฐํ๋ฉด, 2030๋ ๊น์ง ํฌ๋ก ๋ณ ํ์์ ์ ์๋ฅ ์ ์ ๋ฐ ์ดํ๋ก ๋ฎ์ถ๋ ๋ชฉํ๊ฐ ์คํ๋ ๊ฑฐ์์.
Journal of medicine and life๐ค AI ์์ฝํ์ฑ์ ์ ํ์ ํ๋ก๋ฅผ ๊ฒจ๋ฅํ ์๊ฐ์ ์ฆ ์น๋ฃ, ์๋ก์ด ์ ๋ฐ ์๋ฃ์ ๊ธธ
## ๋ฐฐ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ ๊ณผ์ ์์ ์ค ๊ณ ํ์๊ณผ ์ฅ๊ธฐ ์์์ ๋๋ฐํ๋ ์๊ฐ์ ์ฆ์ ์ ์ธ๊ณ์ ์ผ๋ก ์ฝ 5~8%์ ์์ฐ๋ถ์๊ฒ ๋ฐ์ํ๋ฉฐ, ๋ชจ์ฒด์ ํ์ ๋ชจ๋์ ์ฌ๋ง ์ํ์ ํฌ๊ฒ ๋์ด๊ณ ์์ด์. ์ต๊ทผ ์ฐ๊ตฌ๋ค์ DNMT1(๋์ฅ์๋ฆฌ๋ณดํต์ฐ ๋ฉํธํธ๋์คํผ๋ผ์ 1)์ ๊ณผ๋ฐํ์ด ํ๋ฐ ์กฐ์ง์์ ์ ๋ฐ์ ์ธ DNA ๋ฉํธํ ์์ค์ ๋น์ ์์ ์ผ๋ก ์์น์์ผ ์ ์ ์ ๋ฐํ์ ์ต์ ํ๋ค๋ ์ ์ ๋ฐํ๋์ด์. ํนํ, ์ ์ฐ์์ฆ์ ๋ฐ์ํ๋ HIFโ1ฮฑ(์ ์ฐ์ ์ ๋ ์ธ์ 1ฮฑ)์ ๊ฒฐํฉํ DNMT1์ ๋ชจ์ฒด ํ๊ด ๋ดํผ์ธํฌ์ eNOS(์ฐํ์ง์ ํฉ์ฑํจ์) ๋ฐํ์ ์ ํดํด ํ๊ด ์ด์ ๋ฅ๋ ฅ์ ๊ฐ์์ํค๋ ํต์ฌ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ผ๋ก ์์ฉํด์. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด๋ฌํ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณํ๋ฅผ ๋จ์ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค๋ก๋ง ํ์ฉํด ์จ ๊ธฐ์กด ์ ๊ทผ๋ฒ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ์ ์ผ๋ก ์ฐ๊ฒฐ๋์ง ๋ชปํ๋ ํ๊ณ๋ฅผ ๋๋ฌ๋์ด์. ๋ฐ๋ผ์ ์ฐ๋ฆฌ๋ ์ด ๋ณต์กํ ๋ถ์ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ์ง์ ์กฐ์ ํ ์ ์๋ ์น๋ฃ์ ์ง์ ์ ์ ์ฐพ์์ผ ํ๋ ๋์ ๊ณผ์ ์ ์ง๋ฉดํด ์์ด์. ## ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฉ๋ฒ๊ณผ ์ฃผ์ ๋ฐ๊ฒฌ ์ ์๋ค์ ์ต์ ๋ฉํธํ ์ํ์ฑ๊ณผ ํ์คํค ์์ธํธํ ํ๋กํ์ผ๋ง์ ์ด์ฉํด ์กฐ๊ธฐ ์๊ถ ์กฐ์ง์์ DNMT1 ๊ณผ๋ฐํ๊ณผ HDAC1 ์ ํ๋์ ๋์์ ๊ด์ฐฐํ์ด์. ์ด ๋ณํ๋ฅผ ์ ๋ํ๋ ํต์ฌ ์ ํธ๋ ์ ์ฐ์์ฆ(HIFโ1ฮฑ) ํ์ฑํ์ miRโ210 ๊ณผ๋ค ๋ฐํ์ผ๋ก, miRโ210์ด DNMT1 mRNA๋ฅผ ์์ ํ์์ผ ์ ๋ฐ์ ์ธ ๋ฉํธํ ์์ค์ ๋์ด๋ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ ์ํ์ด์. ๋ํ, ํ๋ฐ์์ ๋ถ๋น๋๋ ์ธ์ํฌ์ฒด(extracellular vesicle, EV) ์์ lncRNAโMEG3์ miRโ155๊ฐ ํจ์ ๋์ด ๋ชจ์ฒด ํ๊ด ๋ดํผ์ธํฌ์ eNOS ๋ฐํ์ ์ต์ ํ๋ค๋ ์ฌ์ค์ ์คํ์ ์ผ๋ก ํ์ธํ์ด์. ์ด๋ฌํ ๋ถ์ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ ์๋ค์ DNMT ์ต์ ์ (5โazacytidine)์ HDAC ์ต์ ์ (๋ถํํฐ๋ผํด)๋ฅผ ์กฐํฉ ํฌ์ฌํ์ ๋, ์คํ ๋ง์ฐ์ค์์ ํ์์ด 20โฏmmHg ์ดํ๋ก ๊ฐ์ํ๊ณ ๋จ๋ฐฑ๋จ๊ฐ ํ์ ํ ๊ฐ์ํ๋ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ธฐ๋กํ์ด์. ํนํ, ๋๋ ธ์ ์(LNP) ๊ธฐ๋ฐ์ miRโ210 ์ํฐ์ผ์ค ์ ๋ฌ ์์คํ ์ด ํ๋ฐ์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ถ์ ๋์ด ๋ถ์์ฉ ์์ด ํ์ ์ ์ ์ ๋ณต๊ตฌ๋ฅผ ์ด์งํ๋ค๋ ์ ์ด ํฐ ํ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์กฐ๋์์ด์. ## ์์ผ๋ก์ ์๋ฏธ ๋๋ ์ ๋ง ์ด์ ์ฐ๋ฆฌ๋ ์๊ฐ์ ์ฆ์ ๋จ์ํ ํ์ ์์น ํ์์ด ์๋๋ผ, DNMT1โHIFโ1ฮฑโmiRโ210 ์ถ์ผ๋ก ์ฐ๊ฒฐ๋ ํ๋์ ๋ถ์ ์๋ํ์ ์ผ๋ก ์ฌ๊ตฌ์ฑํ ์ ์๊ฒ ๋์์ด์. ์์์์๋ ํ์ก ๋ด EVโmiRNA ํจ๋์ ์ด์ฉํด ๊ณ ์ํ๊ตฐ์ ์กฐ๊ธฐ์ ์ ๋ณํ๊ณ , ๋ง์ถคํ ๋๋ ธ์บ๋ฆฌ์ด๋ฅผ ํตํด DNMT ์ต์ ์ ๋ miRโ210 ์ํฐ์ผ์ค๋ฅผ ํฌ์ฌํ๋ ์ ๋ฐ ์น๋ฃ๊ฐ ํ์คํ๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์ปค์ก์ด์. ํ์ง๋ง ํ๋ฐ ํน์ด์ฑ ํ๋ณด์ ๋ชจ์ฒดโํ์ ์์ ์ฑ ๊ฒ์ฆ, ์ฅ๊ธฐ ๋ฐ๋ฌ์ ๋ฏธ์น๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ถ์์ฉ ํ๊ฐ๊ฐ ํ์์ด๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ์ํด ๋ค๊ธฐ๊ด Phaseโฏ2/3 ์์์ํ ์ค๊ณ์ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด๊ณผ์ ํ์ ์ด ์๊ธํด์. ์ฐ์ ์ ์ผ๋ก๋ ํ์ฌ ์ ์ธ๊ณ ์ฐ๋ชจ ๊ฑด๊ฐ ๊ด๋ฆฌ ์์ฅ์ด ์ฝ 20โฏ์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ์ด๋ฉฐ, ์ํผ์ ๋คํฑ ๊ธฐ๋ฐ ์น๋ฃ์ ๋ ํฅํ 5๋ ๋ด์ 2โฏ์ต ๋ฌ๋ฌ ์ด์์ ๋งค์ถ์ ์ฐฝ์ถํ ๊ฒ์ผ๋ก ์์๋ผ์. ๊ถ๊ทน์ ์ผ๋ก๋ ์ํผ์ ๋คํฑ ํ๋ก๋ฅผ ์ง์ โ๋ฆฌ์ โํ๋ ์ ๋ต์ด ์๊ฐ์ ์ฆ์ ์์น๋ก ์ ํ์ํค๋ ์ด์ ๊ฐ ๋ ๊ฒ์ด๋ฉฐ, ์ด๋ ๋ชจ์ ๊ฑด๊ฐ์ ๋์์ ๋ณดํธํ๋ ์๋ก์ด ํจ๋ฌ๋ค์์ ์ด๊ฒ ๋ ๊ฑฐ์์.
๐ก ์๊ฐ์ ์ฆ์ ์ ์ธ๊ณ์ ์ผ๋ก ๋งค๋ ์ฝ 500๋ง ๋ช ์ด์์ ์์ฐ๋ถ์๊ฒ ๋ฐ์ํด ๋ชจ์ฒด ์ฌ๋ง๋ฅ ์ 15โฏ%๊น์ง ๋์ด์ฌ๋ฆฌ๊ณ , ์ ์์ ์ ์ฒด์คยท์กฐ์ฐยท๋์ฑ๋ง๋น ์ํ์ ํฌ๊ฒ ์ฆ๊ฐ์ํค๋ ์ฌ๊ฐํ ์ฐ๊ณผ์ ์๊ธฐ์์. ์ง๊ธ๊น์ง๋ ํ์ ์ต์ ์ ์ ํญ์ฐํ์ ๊ฐ์ ์ฆ์ ์ค์ฌ ์น๋ฃ์ ์์กดํ์ง๋ง, ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ํ๋ฐ ๊ธฐ๋ฅ ์ฅ์ ๋ฅผ ๊ต์ ํ ์ ์๋ ํ์ ์ฝ๋ฌผ์ ๊ฑฐ์ ์์๊ณ , ์ํผ์ ๋คํฑ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค๋ ์ง๋จ์ฉ์ผ๋ก๋ง ํ์ฉ๋ผ ์์ด์. ์ด๋ฒ ๋ฆฌ๋ทฐ๋ DNMT1ยทHDAC1ยทmiRโ210ยทHIFโ1ฮฑยทEVโlncRNA ๋ฑ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ํ์ฑ์ ์ ํ ํ๋ก๋ฅผ ์น๋ฃ ๋ชฉํ๋ก ์ ํํจ์ผ๋ก์จ, ๊ธฐ์กด ํ๊ณ๋ฅผ ๋ฐ์ด๋๋ ์๋ก์ด ์ ๊ทผ๋ฒ์ ์ ์ํ์ด์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, ๋ง์ถคํ ๋๋ ธ์บ๋ฆฌ์ด๋ฅผ ํตํ DNMT ์ต์ ์ ์ miRโ210 ์ํฐ์ผ์ค ์ ๋ฌ์ด ์์ ์ ๋จ๊ณ์์ ํ์ 20โฏmmHg ๊ฐ์์ ๋จ๋ฐฑ๋จ 70โฏ% ๊ฐ์ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์๋ค๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ ์ฐ๋ถ์ธ๊ณผ ํ์ฅ๊ณผ ์ ์ฝ ์ฐ์ ์ ์ฆ๊ฐ์ ์ธ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ ๋๊ธฐ๋ฅผ ์ ๊ณตํด์. ์์ผ๋ก๋ ๋ค๊ธฐ๊ด Phaseโฏ2/3 ์ํ๊ณผ ๊ท์ ์น์ธ ์ ์ฐจ๋ฅผ ๊ฑฐ์ณ, ์ํผ์ ๋คํฑ ๊ธฐ๋ฐ ์น๋ฃ์ ๊ฐ 2030๋ ๊น์ง ๊ธ๋ก๋ฒ ์ฐ๋ชจ ๊ฑด๊ฐ ์์ฅ์์ 2โฏ์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ๋ก ์ฑ์ฅํ๋ฉด์ ์๊ฐ์ ์ฆ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ์๋ฐฉยท์น๋ฃํ๋ ํ์ค์ผ๋ก ์๋ฆฌ ์ก์ ๊ฑฐ์์.
Nature๐ค AI ์์ฝ์กฐ๊ธฐ ์ข ๊ฒฐ ์ฝ๋(PTC) ์ ๋์ฑ ์ ์ ๋ณด์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ: Upf3a-COMPASS ๋ณตํฉ์ฒด ์ฐ๋ ํ๋ฅ ์๋ ์ ์ ์ ์ ์ฌ ํ์ฑํ ์ํคํ ์ฒ
## ๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋์ผ์ค ๋์ฐ๋ณ์ด์ ๋จ์ ๋ถํด ํต๋ ๊ณผ ์ ์ ์ ํํํ ๋ถ์ผ์น์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ ์ ํ, ๋ถ์์๋ฌผํ ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ R&D ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋, DNA ์์ด ๋ด ๋์ผ์ค ๋์ฐ๋ณ์ด(Nonsense mutation)๋ก ์ธํด ๋ฐ์ํ ์กฐ๊ธฐ ์ข ๊ฒฐ ์ฝ๋(Premature Termination Codon, PTC) ๋ณด์ mRNA ๊ฐ๊ณ๊ฐ ์ธํฌ ๋ด๋ถ์์ ์ด๋ป๊ฒ ๋จ์ ๋ถํด(Nonsense-Mediated mRNA Decay, NMD) ๊ณผ์ ์ ๋์ด ์์ฐฉ ํญ์์ฑ์ ์์จ ์กฐ์จํ๋์ง ์๋ฆฌ ๋ชจ๋ธ๋งํ์ง ๋ชปํ๋ค๋ ์ ์ด์์. ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ ์ ์ ์ ๋ ธํฌ์์(KO) ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ํน์ ๋๋ฆฝ์ ์ ์๋ฅผ ํ์ฐ์์ผฐ์์๋ ๋ถ๊ตฌํ๊ณ ์ ๊ธฐ์ฒด๊ฐ ์ ์ ๊ธฐ๋ฅ ํํํ์ ์ ์งํ๋ ๋ณ์น์ '์ ์ ๋ณด์ ๋ฐ์(Genetic compensation response)'์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ์ธ๊ณผ๊ด๊ณ๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ํฌ์ฐฉํ์ง ๋ชปํด, ์ฒด์ธ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์์ธก์น์ ์ฒด๋ด(In vivo) ์ค์ฆ ๋ฐ์ดํฐ ๊ฐ์ ๊ทน์ฌํ ๊ณต๋ถ์ฐ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฐฉ์นํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ํต์ฐ ๋ณต๊ตฌ ๋ฐ ์ ์ฌ ๊ฐ์ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์กฐ์จํ๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ ํธ๋ง์ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๋ฉด์ ๋ฐ์ํ ์์ด ํํํ ์คํ ๋ณ๋ชฉ์, ํ์์ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ๋ด ํญ์์ฑ์ ์ฌ์ํ๊ณ ์ ์ ์ ๊ฒฐํจ์ ์ฐํ ๋ณด์ํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ๋ณด์ ์ฝํ์ ์๋ฆฝํ๋ ๋ฐ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. ## ๋ฐ๊ฒฌ: Upf3a-COMPASS ์ธํฐํ์ด์ค ๋๊ธฐํ ๋ฐ PTC-mRNA ๋ณตํฉ ์ ์ด ๊ฒฝ๋ก ์ค์ฆ ์ง๋ 6์ 9์ผ Nature์ ์ ๊ฒฉ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ ์ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ ์ ํ์ ๋ฏธ์คํฐ๋ฆฌ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์กฐ๊ธฐ ์ข ๊ฒฐ ์ฝ๋์ ๊ฐ์ง PTC-mRNA๊ฐ ๋จ์ ์ค๋ฅ ํ๊ธฐ๋ฌผ์ด ์๋๋ผ Upf3a ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฐ COMPASS ๋ณตํฉ์ฒด(Complex of Proteins Associated with Set1) ๊ตฌ์ฑ ์์๋ฅผ ์ ๋ฐ ํธ๋ฆฌ๊ฑฐํ์ฌ ํ๋ฅ ์๋ ์ ์ ์์ ์ ์ฌ(Transcription)๋ฅผ ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ํ์ฑํํ๋ ๋ณด์ ๋งค์ปค๋์ฆ์ ์ต์ด๋ก ๋์ ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ํด์๋ ํ์์ PTC-mRNA๊ฐ ๋ฆฌ๋ณด์ ๋ฒ์ญ ์ค๋จ ๊ตฌ์ญ์์ Upf3a์ ๋ณตํฉ์ฒด๋ฅผ ํ์ฑํ๊ณ ๋ณต์ ํ์ฉ ํฌ๋ก๋งํด ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ฅผ ์ ๋ํ๋ ์์ ์๋์ง ํ ์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ์ธํฌ ๊ฐ๊ณ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ๋ณ์ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ธฐ์ฑ ๋์ผ์ค ๋งค๊ฐ ๋ถํด ๋จํธ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ฉฐ, PTC-mRNA์ ๋ดํด๋ ์คํฐ๋ ์์ด ์ ๋ณด๊ฐ COMPASS ๋ณตํฉ์ฒด ํ๋ฅ์ ํ์คํค H3K4 ์ผ๋ฉํธํ(H3K4me3) ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ํฅ ์กฐ์จ(Up-clamping)ํจ์ผ๋ก์จ ์๋์ฑ์ ์ง๋ ๋ค๋ฅธ ๋์ ์ ์ ์๋ค์ ์ ์ฌ ๊ฐ์ ์๋ ์์๋ฅผ ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๊ฒฌ์ธํจ์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ผ๋ก ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. ## ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ผ์์ง ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋ง ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ ํ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์๋ฆฝ๋ PTC-Upf3a-COMPASS ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ๊ฒฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ด ์๊ณ๊ฐ์ ์๋ฒฝํ ์ํํ๋ ์ ์ ์งํ ๊ฐ๊ณ๋ณ ๋ณด์ ๊ธฐ๋ฅ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision stratification) ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์ด์. COMPASS-ํ์คํค ๊ฐ์ง ๋ฐ์ดํฐ์ธ์ ์ ํจ ๊ฐ์ค์น ํ์์ ํ๊น ๋ณด์ ์ ์ ์ ํ๋ก๋ชจํฐ ๊ตฌ์ญ์ RNA ์คํฉํจ์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํจ์ผ๋ก์จ, ๋จ์ผ ์์ด ํ์ฐ์ผ๋ก ์ด๋ฐ๋๋ ๋์ฌ ์ ๊ธฐ์ฒด์ ํํํ ๋ถ๊ดด ๊ฐ์๋ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จํ์ง์. ์ด๋ฅผ ํตํด ํ์์ ์๊ฒ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ ฅ๊ฐ๋ง์ผ๋ก๋ ์ธ์์ PTC ๋์ ํ์์ ์ ๋๋ ํ๋ฅ ๋ณด์ ๊ฒฝ๋ก์ ์ ์ฌ์ฒด ์ ํด๋จํ ์๊ณ๊ฐ ๊ณก์ ์ ๋์ ์ญ์ฐํ๋ ์ํ ์์ง์ ํ๋ณดํ์ผ๋ฉฐ, ๋ณต์กํ ๋ค์ธ์์ฑ ์ ์ ์งํ ๊ฐ๊ณ๊ฐ ๋ณ์น์ ๋์ฐ๋ณ์ด ์คํธ๋ ์ค ์์์๋ ๋ด์์ ํญ์ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์์จ ์กฐ์จํ ์ ์๋ ๊ณ ํด์๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ๋ต๋๋ค. ## ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ๋ณด์ ์ํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ๊ณ์ฐ ์์คํ ์๋ฌผํ ๋ฐ ์ ํ ์ฝํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ์ ์ ์งํ ์น๋ฃ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ธ ๊ฒฐํจ ์ ์ ์ ๊ต์ฒด ์ฒด๊ณ์์ 'AI๊ฐ ์ ์ฐ ์ฐ์ฐํ Upf3a-COMPASS ํํ ์์๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ธํฌ ๋ด์ฌ์ ํ์ฑ์ ์ ํ ๋ณด์ ์๋๋ก ์ ์์ฒ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ๋ณด์ ์ํ(Programmable Genetic Compensation Medicine) ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์์ ์ ์ฝ ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ถฉ ๋ฐ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ๋ณ์ดํ ์์ด๋ณ ์๋์ฑ ๋งค์นญ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ๋ณด์ ์ ์ฌ ์ ํจ์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ PTC ์ ๋์ฑ ํฌ๋ก๋งํด ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ ํฅํ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ๋ซํผ์ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ๊ท๊ฒฉ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ์ธ์์ ๋ณด์ ์ ๋ ์์ ์์ฝํ์ ์์์ํ๊ณํ์(IND) ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ด๋ต๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ ์ ๋ณด์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๋ถ์์๋ฌผํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ์ ์งํ ์ ์ฝ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ํน์ ๋ง์คํฐ ์ ์ ์์ ๋์ฐ๋ณ์ด์ฑ ํ์ฐ์ผ๋ก ๋ํ๋๋ ๋์ฌ์ ๋ง๋น ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ฅ๊ธฐ ๋ถ์ ๋ฐ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ค์ง ์กฐ์ง ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ Upf3a/COMPASS ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ธ์ข ๋ณยท๊ฐ๊ณ๋ณ ์ ์ฌ ์ด์ง์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์ธ์์ PTC ์ ๋ ์ฌ๋ฆฌ๊ณ ๋ดํด๋ ์คํฐ๋ ์ ํ์ ํ์ ์ธํฌ ๋ด ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๊ณต๊ฐ ํ์ ์ ์ ์ ๋ณด์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ ์กฐ์ง์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ ๋ฐ ์๋์ฑ ์์ด ์นจํฌ๋ ์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 ์์ฝ์ผ์ฆ ์ ๋์ฑ ์ข ์ ์ทจ์ฝ์ฑ ๋งคํธ๋ฆญ์ค ์ํคํ ์ฒ: ์ ์ฅ ํฌ๋ฆฌ์คํผ(CRISPR) ์์ค-๊ธฐ๋ฅ ์คํฌ๋ฆฐ ๊ธฐ๋ฐ ์ธํฐํ๋ก ํน์ด์ ์์กด์ฑ ํ์ (GPI ์ ์ดํจ์ ๋ณตํฉ์ฒด, FITM2) ๋ฐ ๋ฉด์ญ ์ฒดํฌํฌ์ธํธ ์ฐจ๋จ(ICB) ๊ฐ์์ฑ ์ฆํญ ํ๋ซํผ
## ๋ฐฐ๊ฒฝ: ์ผ์ฆ์ฑ ๋์ฌ ํ๋ก์ ์ ์ฌ ํญ์ฃผ์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด ๋ฉด์ญ ํ์ถ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๊ณ ํ์ ์ข ์์๋ฌผํ, ์ข ์๋ฉด์ญํ ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ ๋ฉด์ญ ์น๋ฃ์ R&D ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋, ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(TME) ๋ด๋ถ์์ ์ง์์ ์ผ๋ก ๋ถ๋น๋๋ ์ผ์ฆ์ฑ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ(Inflammatory cytokines)์ด ์์ธํฌ์ ์ ์ ์ฒด ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ฅผ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธํ๊ฒ ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋งํ์ฌ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ฑ ํํํ์ ์ ๋ํจ์๋ ๋ถ๊ตฌํ๊ณ , ์ด ์ ํธ ํ๋ญ์ค๊ฐ ์์ฑํ๋ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ๋ถ์ ์ํํ์ ์ ์ ์ ์ฝ์ (Genetic vulnerabilities)์ ์ ๋ฐ ๊ตฌํํ์ง ๋ชปํ๋ค๋ ์ ์ด์์. ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ ๋จ์ผ ์ ์ ์ ๋ถ์์ด๋ ์ ์ ์ธ ์ ์ฌ์ฒด ์ค์บ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ธํฐํ๋ก (Interferon) ์๊ทน ํ์์ ์ด๋ฐ๋๋ ํ๋ฅ ๋์ฌ ์์ฉ์ฒด ๋ณตํฉ์ฒด์ ๋์ญํ์ ํผ๋๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ํฌ์ฐฉํ์ง ๋ชปํด, ๋ฉด์ญ ์ฒดํฌํฌ์ธํธ ์ฐจ๋จ(Immune Checkpoint Blockade, ICB) ์น๋ฃ์ ๋ถ์์ฑ์ ํ๋ํ ๋์น์ฑ ํด๋ก ๊ฐ๊ณ๊ฐ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ๋ฉด์ญ ๊ฐ์๋ฅผ ํํผํ๋ ๋น์ ํ์ ํ๋ฝ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ์ข ์ ๋ด ์๊ฐ ์ธํฌ ๊ฐ ์ธํฐํ์ด์ค์ ๋์ฌ ํ๋ญ์ค ๊ฐ์ ๋ค์ฐจ์ ๊ณต๋ถ์ฐ ํ ์๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๋ฉด์ ๋ฐ์ํ ๋ด์ฑ ์ ๋ ๊ธฐ์ ์คํ ๋ณ๋ชฉ์, ํ์์ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ๋ด ํญ์์ฑ์ ์ฌ์ํ๊ณ ์๊ตฌ์ ์ข ์ ํ์ฐ์ ๋ฌ์ฑํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ฉด์ญ ๋๋ฐ์ง๋จ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์๋ฆฝ์ ์ค๋ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. ## ๋ฐ๊ฒฌ: ์ ์ฅ ๊ฒ๋ ์ค์ผ์ผ CRISPR ์คํฌ๋ฆฐ ๊ฐ๋ ๋ฐ ์ด์ค ์ธํฐํ๋ก ์์กด์ฑ ํ ์ ์ค์ฆ ์ง๋ 6์ 9์ผ Nature Genetics์ ์ ๊ฒฉ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ ์ ํ์ ๋จ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์ ์ฅ ์ค์ผ์ผ์ ์ฒด์ธ(In vitro) CRISPR ์์ค-๊ธฐ๋ฅ(Loss-of-function) ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ซํผ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ฌ, ์ธํฐํ๋ก ์๊ทน์ ์ํด ์ ํ์ ์ผ๋ก ๋ฐํํ๋ ์์ธํฌ์ ํต์ฌ ๋ ๊ฐ์ง ์ํฌ๋ ์ค๊ฑด์ผ๋ก์ GPI ์ ์ดํจ์ ๋ณตํฉ์ฒด(Glycosylphosphatidylinositol transamidase complex)์ ์ง์ง ์ธ์ฐ๊ฐ์๋ถํดํจ์ FITM2(Fat storage-inducing transmembrane protein 2)๋ฅผ ์ต์ด๋ก ๋์ ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ผ ์ธํฌ ํด์๋ ํ์์ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ์ธ์ ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ธํฌ๋ง ๋น๋จ๋ฐฑ์ง ๊ณ ์ ๋ฐ ์ง์ง ๋์ฌ ์๋ ์์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ๋๊ท๋ชจ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐฐ์น ๊ฐ ๋ณ์ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ๋ฉด์ญ ์ ๋ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ฉฐ, ์ธํฐํ๋ก ํน์ด์ ์ข ์ ์์กด์ฑ(Tumor dependencies) ์์์ธ GPI ์ ์ดํจ์์ FITM2 ์ ์ ํ์ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ๊ฐ์๋ก ์ ๋ฐ ํ๊นํ ํ์ฌ ํ์ฐ์์ผฐ์ ๋, ์์ธํฌ ํ๋ฅ์ ํญ์ ์ ์ ๋ฅ๋ ฅ์ด ๋ณต์๋จ๊ณผ ๋์์ T์ธํฌ ๋งค๊ฐ ์ฌ๋ฉธ ์๊ณ๊ฐ ๊ณก์ ์ด ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ์ ํด๋จํ(Up-clamping)๋์ด ๊ธฐ์กด ๋ฉด์ญ ์ฒดํฌํฌ์ธํธ ์ฐจ๋จ์ ์ ๋ํ ์น๋ฃ ๊ฐ์์ฑ์ด ๊ทน๋ํ๋จ์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ผ๋ก ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. ## ๋ง ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ณ ์ ์ฒด๊ณ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์ข ์ ๋ฉด์ญ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์๋ฆฝ๋ ์ผ์ฆ ์ ๋์ฑ ์ทจ์ฝ์ฑ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ ๊ฑฐ์์ ๋ฉด์ญ ํํํ ๋ถ๋ฅ์ ๋ฆฌ์คํฌ ์ ์ด ์๊ณ๊ฐ์ ์๋ฒฝํ ์ํํ๋ ํ์ ๋ฉด์ญ ๊ฐ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision stratification) ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์ด์. GPI/FITM2 ์ต์ ๋ฐ์ดํฐ์ธ์ ์ ํจ ๊ฐ์ค์น ํ์์ ์ข ์ ์ธํฌ๋ง์ ์ํฌ์ฒด(ER) ๋ด ์ง์ง ์ก์ ํ์ฑ ์๋ ์์๋ฅผ ๋ค์ดํด๋จํํ๊ณ , ์ํธ ์ฐ๋๋ ํ๋ฅ ๋ฉด์ญ ํํผ์ฑ ๋น๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ต์ปค๋ง ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํ์ฌ, ๋จ์ผ ICB ํฌ์ฌ ํ๋ก์ผ๋ก ๋น๋ฐํ๋ ๋ด์ฑ ํด๋ก ํ์ฐ ๊ฐ์๋ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จํ์ง์. ์ด๋ฅผ ํตํด ํ์์ ์๊ฒ ์กฐ์ง RNA-seq ๋ฐ CRISPR ์์กด์ฑ ๋ฐ์ดํฐ ์ ๋ ฅ๊ฐ๋ง์ผ๋ก๋ ์ฝ๋ฌผ ๋ณ์ฉ ํฌ์ฌ ํ์์์ ์ข ์ ํ์ฐ ์๊ณ๊ฐ ๊ณก์ ์ ๋์ ์ญ์ฐํ๋ ์ํ ์์ง์ ํ๋ณดํ์ผ๋ฉฐ, ๋ณต์กํ ๊ณ ํ์ ์ ๊ธฐ์ฒด ๊ฐ๊ณ๊ฐ ๋ณ์น์ ์ผ์ฆ ์คํธ๋ ์ค ์์์๋ ์ ํจ ์์ฒด ํญ์์ฑ์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์์จ ์กฐ์จํ ์ ์๋ ๊ณ ํด์๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ๋ต๋๋ค. ## ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ฉด์ญ๋์ฌํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ๋์งํธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ๊ณ์ฐ ์์คํ ์๋ฌผํ ๋ฐ ์ ํ ์ฝํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ํญ์ ๋ฉด์ญ ์๋ฒ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ธ ํ๋ฉด ์์ฉ์ฒด ์ฐจ๋จ ์ฒด๊ณ์์ 'AI๊ฐ ์ ์ฐ ์ฐ์ฐํ ์ผ์ฆ ์ ๋์ฑ ๋์ฌ ํ ์๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ข ์์ ๋ฉด์ญ ํํผ ์๋๋ก ์ ์์ฒ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ฉด์ญ๋์ฌํ(Programmable Immunometabolism) ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ถฉ ๋ฐ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์๋ถ์ ํํฉ๋ฌผ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ํ์๋ณ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ํ๋กํ ๋ถ๋น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ GPI ์ ์ดํจ์ ๋ณตํฉ์ฒด ๋ฐ FITM2 ํ์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ ํฅํ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋๋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 ์ผ์ฆ ์ ๋์ฑ ์ ์ ์ฒด ์ทจ์ฝ์ฑ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๋ฉด์ญํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํฌ๊ทยท๋์น์ฑ ๊ณ ํ์ ์ ์ฝ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์์ธํฌ์ ๋ค์ค ๋ฉด์ญ ํํผ ๋ฐ ์ด๊ณ ์ ๋์ฌ ์ ์์ผ๋ก ๋ํ๋๋ ์ ์ฐ์ ๋ง๋น ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ข ์ ์ ์ ์ ์ด ๋ฐ ๊ธ์ฑ ์น๋ฃ ๋ถ์์ฑ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ค์ง ์กฐ์ง ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ์ ์ฅ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ์์ค-๊ธฐ๋ฅ ์คํฌ๋ฆฐ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ธ์ข ๋ณยท์ข ์ ์ ํ๋ณ ์ ์ฌ ์ด์ง์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์ต์ ์ ํ์ ํ์ ๋ด ํ์ ์ธํฌ ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋ฐ ์๋ถ์ ํํฉ๋ฌผ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ ๋ฐ ์ธํฐํ๋ก ๊ฐ์์ฑ ์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.
- PNAS๐ค AI ์์ฝ
๋์ฅ๊ท ์์ด ๋งฅ๋ฝ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ๊ฐ์์ฑ ์ํคํ ์ฒ: ๊ณ ์ ๋ฐ ๋ณ์ด ์ธก์ ๋ฐ ์งง์ ์์ด ํจํด(3-mers/5-mers) ์ฐ๋ ๋์ฐ๋ณ์ด ํซ์คํ(Hotspot) ์์ธก ํ๋ซํผ
## ๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋จ์ ์ ๋ฏธ์ค๋งค์น ๋ณต๊ตฌ ํต๋ ๊ณผ ๊ตญ์ ์ผ๊ธฐ ์์ด ๋งฅ๋ฝ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๋ฏธ์๋ฌผ ์ ์ ํ, ์งํ ์๋ฌผํ ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ํฉ์ฑ ์๋ฌผํ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋, ๋์ฅ๊ท (Escherichia coli) ์ ์ ์ฒด ์ ๋ฐ์ ๊ฑธ์ณ ๋์๋ณ์ด๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ ๊ตญ์์ ๋น๋์ ์์น ์์ธก ์์น๋ค์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๊ตฌํํ์ง ๋ชปํ๋ค๋ ์ ์ด์์. ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ DNA ๋ฏธ์ค๋งค์น ๋ณต๊ตฌ(Mismatch Repair, MMR) ํจ์จ ์ค์ฌ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ํ์ ์ผ๊ธฐ ์ฃผ๋ณ ์์ด(Sequence context)์ด ์คํฉํจ์์ ์ถฉ์ค๋์ ๊ตฌ์กฐ์ ๊ฐ์์ฑ์ ๋ฏธ์น๋ ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ํผ๋๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ํฌ์ฐฉํ์ง ๋ชปํด, ํน์ ๊ตฌ์ญ์์ ๋ณ์ด ๋ฐ์ ์๋๊ฐ ๊ธ๊ฒฉํ ์คํ์ดํฌํ๋ ์๊ณ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ์ ์ ์ฒด ์ ๋ฐ์ ๊ฑธ์ณ ๊ต์ฐจ ์์ฉํ๋ ์์ด ๋งฅ๋ฝ์ ๋ค์ฐจ์ ๊ณต๋ถ์ฐ ํ ์๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๋ฉด์ ๋ฐ์ํ ์งํ ๊ถค์ ์คํ ๋ณ๋ชฉ์, ์ฐ์ ์ฉ ๊ท ์ฃผ์ ์ ์ ์ ์์ ์ฑ์ ์ฌ์ํ๊ณ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ฐ์ด์ค ์์ ์ฑ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์๋ฆฝํ๋ ๋ฐ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. ## ๋ฐ๊ฒฌ: ์ ์ฅ ์ ์ ์ฒด ์ํ์ฑ ๊ธฐ๋ฐ 3-mers/5-mers ์์ด ํจํด ๋ณ์ด์จ ์กฐ์จ ์ค์ฆ ์ง๋ 6์ Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)์ ์ ๊ฒฉ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ ์ ํ์ ๋จ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์ ์ฒด ์ ์ ์ฒด ์ํ์ฑ(Whole-Genome Sequencing)๊ณผ ๊ณ ์ ๋ฐ ๋ณ์ด ์ธก์ ๊ธฐ์ ์ ์ ๋ฉด ๊ฒฐํฉํ์ฌ ๊ฐ ์ผ๊ธฐ ์ฃผ๋ณ 10~15๊ฐ ์์ด ํจํด์ด ๋ณ์ด์จ(Mutation rate)์ ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ์ง๋ฐฐํ๋ค๋ ์ฌ์ค์ ์ต์ด๋ก ๋์ ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ํด์๋ ํ์์ ํน์ 3-mers ๋ฐ 5-mers ํจํด์ด DNA ์คํฉํจ์์ ๋ฏธ๋๋ฌ์ง(Slippage) ์ดํ ์๋ ์์์ ๋ฏธ์น๋ ์์ ์๋์ง ๋ณํ๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ์ํ์ฑ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ธฐ์ฑ ๋ณต๊ตฌ ํจ์ ์์กดํ ์์ธก ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ฉฐ, ํน์ ๊ตญ์ ์์ด ๋งฅ๋ฝ์ด ๋๋ก ํ์งํ์ฒ๋ผ ์๋ํ์ฌ ๋์ฐ๋ณ์ด ๋ฐ์ ์๋๋ฅผ ๋ ์์ ์ผ๋ก ๊ฐ๊ฐ์ํ๊ณ ์์์ ๊ท๋ช ํ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ํตํด ์ ์ ์ฒด ์ ์ฒด์ ๋ณ์ด 'ํซ์คํ(Hotspots)' ์ง๋๋ฅผ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ผ๋ก ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. ## ํซ์คํ ๊ฐ์ ํ ๊ธ ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ๊ฒ๋ ์์ ์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์๋ฆฝ๋ ์์ด ๋งฅ๋ฝ-๋ณ์ด์จ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ ๋ฌด์์ ๋์ฐ๋ณ์ด ์ ๋ ๋ชจ๋ธ์ ์์ธก ์ค์ฐจ ์ฅ๋ฒฝ์ ์๋ฒฝํ ๊ทน๋ณตํ๋ ๊ท ์ฃผ ๊ฐ๊ณ๋ณ ์ ์ ์์ ์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์ด์. ์์ด ๋งฅ๋ฝ ๋ฐ์ดํฐ์ธ์ ์ ํจ ๊ฐ์ค์น ํ์์ ์ ์ ์ ํธ์ง ์นด์ธํธ ์ค๊ณ ์ ๊ณ ์ํ ๋ณ์ด ์ ๋ ๊ตฌ์ญ์ ์ ์ฌ ๊ฐ์ ์๋ ์์๋ฅผ ๋ค์ดํด๋จํํ๊ณ , ์ํธ ์ฐ๋๋ ์ฐ์ ์ฉ ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก์ ์์ ํ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํ์ฌ, ๋จ์ผ ์์ด ํ์ฐ์ผ๋ก ์ด๋ฐ๋๋ ๊ท ์ฃผ ํดํ ๊ฐ์๋ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จํ์ง์. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ฐ๊ตฌ์๊ฐ ๋ชฉ์ ํ๋ ๋์งํธ ์์ด ์ ๋ ฅ๊ฐ๋ง์ผ๋ก๋ ์ฅ๊ธฐ ๋ฐฐ์์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ์ ํ ํํํ ํ๋ฝ ์๊ณ๊ฐ ๊ณก์ ์ ๋์ ์ญ์ฐํ๋ ์ํ ์์ง์ ํ๋ณดํ์ผ๋ฉฐ, ๋ณต์กํ ๋์ฌ ์์ง๋์ด๋ง ์ ๊ธฐ์ฒด ๊ฐ๊ณ๊ฐ ๋ณ์น์ ๋ณต์ ์คํธ๋ ์ค ์์์๋ ๋ด์์ ๊ฒ๋ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์์จ ์กฐ์จํ ์ ์๋ ๊ณ ํด์๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ๋ต๋๋ค. ## ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์งํ ์์ธก ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐ์ด์ค ์์ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ๊ณ์ฐ ์์คํ ์๋ฌผํ ๋ฐ ๋์ฌ ๊ณตํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ๋ฏธ์๋ฌผ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ธ ์์ด ๊ณ ์ ์ฒด๊ณ์์ 'AI๊ฐ ์ ์ฐ ์ฐ์ฐํ ์์ด ๋งฅ๋ฝ ํ ์๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๊ท ์ฃผ์ ์งํ ์๋๋ก ์ ์์ฒ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์งํ ์์ธก(Programmable Evolutionary Prediction) ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ๋ค์ํ ๋ฏธ์๋ฌผ(๋ฐฉ์ ๊ท , ํจ๋ชจ ๋ฑ) ๋ฐ ์ธ๊ฐ ์ธํฌ์ฃผ ์ ์ ์ฒด ๊ฐ์ ์ค๊ณ ๋จ๊ณ์์ ์ฃผ์ ์ผ๊ธฐ ๊ตฌ๋ฐฐ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ๋ณ์ด ์ ํจ์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ์์ด ๋งฅ๋ฝ ํน์ด์ ๋ณ์ด ํํ ์์๋ ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ํธ์ง ์์ ์์ฝํ ๋ฐ ๊ณ ์์ฐ์ฑ ๋ฐ์ด์ค๋ง์คํฐ ์ธํฌ์ฃผ์ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ๊ท๊ฒฉ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค ์์ ์ฑ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ด๋ต๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์์ด ๋งฅ๋ฝ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๋ฏธ์๋ฌผ ์งํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค ์ ์ฝ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์ ์ฝ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ๋๋ ๋ฐฐ์ ํ์ฅ์์ ๊ท ์ฃผ์ ๋ฌด์์ ๋ณ์ด ๋ฐ ๋์ฌ ๋ง๋น ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์์ฐ ์์จ ํญ๋ฝ ๋ฐ ์๊ตฌ ํ์ฐ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ค์ง ์ ์ ์ ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ์ ์ฅ ์์ด-๋ณ์ด ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ์ฉ ์ธํฌ์ฃผ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ๋ฐฐ์น๋ณยท์ข ๋ฅ๋ณ ์ ์ฌ ์ด์ง์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์ ์ ์ ํธ์ง ์นด์ธํธ์ ํ์ ๊ตฌ์ญ ๋ด ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๊ณต๊ฐ ํ์ ์ ์ ์ ์ ์ ์์ ์์ฝํ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ ๋ฐ ์ฃผ๋ณ ํซ์คํ ์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 ์์ฝ๋๊ท๋ชจ ๊ณต๊ฐ CRISPR ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ซํผ: Perturb-DBiT ๋ง์ดํฌ๋กํ๋ฃจ์ด๋ ๋ฐ์ฝ๋ฉ ๊ธฐ๋ฐ ์กฐ์ง ํน์ด์ ์ ์ ์ ํธ์ง ๋๋์ค์ผ์ดํ ๋งคํ ์ํคํ ์ฒ
## ๋ฐฐ๊ฒฝ: ์กฐ์ง ํ์ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฝ๊ณผ ๋จ์ผ์ธํฌ ํ๋ง ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์์ฒด ๋ด(In vivo) ๋๋ ๋ณตํฉ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ์กฐ์ง ๋ด๋ถ์์ ํฌ๋ฆฌ์คํผ(CRISPR) ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ ์ํํ ๋ ๊ณ ์ง์ ์ธ ํ๊ณ๋, ํ์ ์ ์ ์๊ฐ ๋ณํ๋ ์ธํฌ๊ฐ ๋ณธ๋ ์ํด ์๋ ๊ณ ์ ์ 3์ฐจ์ ์กฐ์งํ์ ์์น์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋งฅ๋ฝ(Spatial context)์ ๋ฌด๊ฒฐํ๊ฒ ๋ณด์กดํ์ง ๋ชปํ๋ค๋ ์ ์ด์์. ๊ธฐ์กด์ ์ ํต์ ์ธ CRISPR ํ ์คํฌ๋ฆฌ๋(Pooled screening) ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์กฐ์ง์ ๋จ์ผ์ธํฌ ๋จ์๋ก ์์ ํ ํด๋ฆฌ(Dissociation)ํ ํ ์ํ์ฑ์ ์งํํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ์ธํฌ ๊ฐ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ํธ์์ฉ๊ณผ ๊ตฌ์ญ๋ณ ์ ์ฌ์ฒด ํ๋ญ์ค ๋์ญํ์ด ์์ ํ ์์ค๋๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ์กฐ์ง ๋ด ์ธํฌ ์ธ ๊ธฐ์ง ๋ฐ ์ธ์ ์ธํฌ์ ๊ฐ์์ฑ ์ ํธ ์ ๋ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๊ณ ์ ์ ์ธ ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋งคํธ๋ฆญ์ค์๋ง ์์กดํ๋ฉด์ ๋ฐ์ํ ์กฐ์ง ํน์ด์ ๋์ฌ ๊ต๋ ๋ณ์ ์คํ ๋ณ๋ชฉ์, ์ง๋ณ ์ ๊ธฐ์ฒด์ ๊ณต๊ฐ์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ์ ๋ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๊ณ ๋ง์ถคํ ์๋ฐฉ ์ํ ์น๋ฃ ํ๊น์ ๊ท๋ช ํ๋ ๋ฐ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. ## ๋ฐ๊ฒฌ: Perturb-DBiT ๊ณ ํด์๋ ๋ฐ์ฝ๋ฉ ๋ฐ 10๋ง ๊ฐ ์ ์ ์ ์ญ๋ ํ ์ ๋๊ธฐํ ์ค์ฆ ์ง๋ 6์ 11์ผ Nature Biotechnology์ ์ ๊ฒฉ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ๊ณต๊ฐ์ ์ ๋ณด ์์ค ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ๋ง์ดํฌ๋กํ๋ฃจ์ด๋ ๋ฐ์ฝ๋ฉ(Microfluidic barcoding)๊ณผ ๊ณ ํด์๋ ์ธ์ํ(In situ) ํ๊ด ์ด๋ฏธ์ง ๊ธฐ์ ์ ๊ฒฐํฉํ Perturb-DBiT ํ๋ซํผ์ ๊ฐ๋ํ์ฌ, ์ด์์๋ ์กฐ์ง ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ ์งํ ์ฑ 10๋ง ๊ฐ ์ด์์ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ๋ณํ ์ ์ ํ ํํํ ์คํํธ๋ผ์ ๋์ ๋งคํํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋์ ๋ฏธ์ธ ์ ์ฒด ์ฑ๋ ๊ต์ฐจ์ ํ์์ ๊ณต๊ฐ ๋ฐ์ฝ๋ ์ด๋ ์ด์ ๋ค์ฐจ์ ๊ณต๋ถ์ฐ ํ ์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ์ญํ์ ์ ๋ ฌ ๊ณต์ ๋ด๋ถ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ์ธํฌ ํด๋ฆฌํ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ฉฐ, ํน์ ๊ฐ์ด๋RNA(gRNA) ์ญ๋ ํ์์ ์ธํฌ ์ ํ๋ณ ๋ฐ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๊ตฌ์ญ(Zonation)๋ณ ์ฝ๋ฌผ ๊ฐ์์ฑ ๋ณ๋ ๊ณก์ ์ด ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ์๊ฐํ๋จ์ ์ฆ๋ช ํ์ผ๋ฉฐ, ํน์ ์งํ ํต์ฌ ์ ์ ์๊ฐ ํน์ ์กฐ์ง ๊ตฌ์ญ ๋ด๋ถ์์๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก ํ๋ฅ ์ ์ฌ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์กฐ์จํจ์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ผ๋ก ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. ## ๋ฏธ์ธ ์กฐ์ง ๊ตฌํ ์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 ํ์ ์กฐ์ง ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision stratification) ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์ด์. Perturb-DBiT ๋ฐ์ดํฐ์ธ์ ์ ํจ ๋๋ ํ์์ ๊ณต๊ฐ ์ ์ฌ์ฒด ๊ฐ์ ์๋ ์์๋ฅผ ๋ค์ดํด๋จํํ๊ณ ์ธ์ ๊ธฐ์ง ์ธํฌ ๊ฐ์ ๋ฆฌ๊ฐ๋-์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ํฅ ์กฐ์จํ์ฌ, ์ ์ ์ ๋ณํ์ผ๋ก ์ด๋ฐ๋๋ ์กฐ์ง ํ์ฐ ์ ๋์ฑ ๋ง์ฑ ์ต์ ๊ฐ์๋ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จํ์ง์. ์ด๋ฅผ ํตํด ์กฐ์ง ๋จ๋ฉด์ 2์ฐจ์ ํฝ์ ์ ๋ ฅ๊ฐ๋ง์ผ๋ก ํน์ ์ ์ ์ ๋ ธํฌ์์(KO) ํ์์์ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ ๋ฐ ๊ธฐ๋ฅ ๋ถ๊ดด ์๊ณ๊ฐ ๊ณก์ ์ ์ญ์ฐํ๋ ์ํ ์์ง์ ํ๋ณดํ์ผ๋ฉฐ, ๋ณต์กํ ๊ณ ํ์์ด๋ ํดํ์ฑ ์ ๊ฒฝ ์กฐ์ง ๋ด ๊ฐ๊ณ๊ฐ ๋ณ์น์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ์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 3์ฐจ์ ๊ณต๊ฐ ์ค๋ฏน์ค ํ๋กํ ์ฝ๊ณผ ํ๊น ํ๋ณด ๋ฌผ์ง ๋ฐ๊ตด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์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 ์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.
MedComm๐ค AI ์์ฝ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ํ์ ๋ ธํ ์งํ ์ ์ด: mtDNA ๋ถ์์ ์ฑ ์ ์ด ๋ฐ cGAS-STING ์ผ์ฆ ์ฐจ๋จ ๊ธฐ๋ฐ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ํ ํ๋ซํผ
1. ๋ฐฐ๊ฒฝ: ์กฐ์ง๋ณ ์ด์ง์ฑ๊ณผ ํ์ง ๊ด๋ฆฌ ์์คํ ๋ถ๊ดด์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ ธํ ์ํ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ธ๋ฅ์ ์ ์ ์ฑ ๋ ธํ ๊ณผ์ ๋ฐ ์ด์ ๋๋ฐ๋๋ ๊ทผ๊ณจ๊ฒฉ, ์ ๊ฒฝํดํ, ์ฌํ๊ด, ๋์ฌ์ฑ ์งํ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋, ์ธํฌ ๋ด ํต์ฌ ์๋์ง ์ค๊ฐ๋ฌ์ธ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์(Mitochondria)์ ๊ธฐ๋ฅ ์ ํ๊ฐ ์กฐ์ง ๋งฅ๋ฝ๋ณ๋ก ๊ณ ๋์ ์ด์ง์ฑ(Tissue-specific heterogeneity)์ ๋ ๊ณ ์์ด ์ผ๋ฅ ์ ์ธ ์ฝ๋ฌผํ์ ํ์ค ์ฒ๋ฐฉ์ ๋์ ํ๊ธฐ๊ฐ ๊ทน๋๋ก ์ด๋ ต๋ค๋ ์ ์ด์์. ๊ธฐ์กด์ ๋จ์ ํญ์ฐํ์ ํฌ์ฌ๋ ๋์ฌ ์ด์ง ์ฒ๋ฐฉ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์์ ๋ด์ฌ์ ๋์ญํ ๊ฒฐํจ๊ณผ ๋ฏธํ ํ์ง(Mitophagy), ์ํฉ์ฑ(Biogenesis), ๋ค์ด๋ด๋ฏน์ค ๋ถ์ดยท์ตํฉ ์์คํ ์ ๋ค์์ ๋ถ๊ดด ํ์์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ์ง ๋ชปํด ์ ํจ ์ธํฌ ๋ด ํญ์์ฑ์ ์ฌ์ํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ DNA(mtDNA) ๋ถ์์ ์ฑ์ผ๋ก ์ด๋ฐ๋๋ ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ์์ฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๋ฉด์ ๋ฐ์ํ ์ ์ ์ฑ ๋ง์ฑ ์ผ์ฆ ์ ๋ ๋ณ๋ชฉ์, ํ์์ ๊ฐ๋ณ ์ค๊ฐ๋ฌ ํ์ฐ ์ด๋ช ์ ์ ๋ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์๋ฆฝ์ ์ค๋ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ๋ฐ๊ฒฌ: cGAS-STING ๋ฉด์ญ ํญํฌ์ ๋งคํ ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ mtDNA ๋ฒ ์ด์ค ์๋ํ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ค๊ฐ๋ฌ ๋ถ์์ฑ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ฌํํ๊ธฐ ์ํด ๋ ธํ ์ธํฌ ๋ด ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์์ ๊ฒฝ๋ก์ ์น๋ฃ ์ฅ์ ์์๋ฅผ ๋จ์ผ ์ ํ ์ธํฐํ์ด์ค๋ก ์ฐ๊ฒฐํ๊ณ , mtDNA ์ ์ถ ํ๋ฅ์ cGAS-STING ์ ์ฌ ์กฐ์จ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ณ ํด์๋๋ก ๋์ ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋ ํ์์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๊ธฐ์ง ๋ด๋ถ์ DNA ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ ํ ์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ์ญํ์ ์ ํธ ์ ๋ฌ ๊ฒฝ๋ก ๋ด๋ถ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ mtDNA ๋ถ์์ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๊ฐ ์ธํฌ์ง ๋ด cGAS ๋ฉด์ญ ์ผ์๋ฅผ ์๊ทนํ์ฌ STING ๋งค๊ฐ ๊ณผ์ผ์ฆ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ์ฆํญ์ํค๋ ๊ธฐ์ ์ ์ธ๊ณผ ๊ด๊ณ๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๋งคํํ์ผ๋ฉฐ, ์ด ๋ฏธ์ธ ํ๊ฒฝ์ ์ ์ ํ๊ธฐ ์ํด ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ด์(Mitochondrial transplantation) ๋ฐ mtDNA ๋ฒ ์ด์ค ์๋ํ (Base editing) ๊ธฐ์ ์ ๊ฒฐํฉํด ๋ชฉ์ ์ค๊ฐ๋ฌ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ฌ์ํด๋ด๋ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 3. ์ค๊ฐ๋ฌ ํ์ง ๊ด๋ฆฌ ์นด์ด๋คํฑ์ค ์กฐ์จ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ๋์ฌ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์๋ฆฝ๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ํ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ ๊ฑฐ์ ์ฆ์ ์ํ ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ด ํ๊ณ๋ฅผ ์๋ฒฝํ ์ํํ๋ ์กฐ์ง ํน์ด์ ์งํ ๋ฐ์ ์๋ ์์๊ฐ ๊ณ ํด์๋๋ก ์ธต๋ณํ(Precision stratification) ๋์์ด์. ํต์ฐ ๊ฐ์ญ ํ๋ก ๋ฐ ์ฌ์ธ์ ์ ์ ์ ํธ์ง ์์๋ฅผ ํตํด ์์๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์๋ฅผ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ฒญ์ํ๋ ๋ฏธํ ํ์ง ๊ตฌ๋ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํจ์ผ๋ก์จ, ๋ ธํ ์ ๋์ฑ ๋ง์ฑ ์ผ์ฆ ์ต์ ์๋ฐ ํ์์ ๊ฐ์ํ๋ ATP ํฉ์ฑ ์๋ ์์๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ด์์ผ๋ก ์ํฅ ์กฐ์จ(Up-clamping)์์ผฐ์ง์. ์ด๋ฅผ ํตํด ๋ง์ฑ ๊ทผ๊ฐ์์ฆ, ๊ณจ๋ค๊ณต์ฆ, ์ ๊ฒฝ์ธํฌ ํ์ง์ ์ ์ ๋ฐํ๋ ์์์ฑ ํ์ฑ์ฐ์(ROS) ์คํ์ดํฌ ํ๋กํ์ผ์ ์์ฒ ๋ฐฐ์ ํ๋ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผ ์์ง์ ํ๋ณดํ์ผ๋ฉฐ, ํ์๊ฐ ๋ด์์ ์ผ๋ก ์ธํฌ ๋ด ์๋์ง ๋์ฌ์ฒด ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์์จ ์กฐ์จํ ์ ์๋ ๊ณ ํด์๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ๋ต๋๋ค. 4. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ํ ํ์ค ํ๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ฌ์ ์๋ฃ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ํํธ ๋ณธ ์ ํ ์ฝํ ๋ฐ ๊ณ์ฐ ์์คํ ์ํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ ธํ ์งํ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ๋จ์ ํ์ ๊ธฐ์ ์ฒด๊ณ์์ 'ํ์ ๊ณ ์ ์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๊ฒ๋ ํ ์๋ฅผ ์ ์ฐ ์ฐ์ฐํ์ฌ ํ์ ๋์ฌ ๋ฐ ๋ฉด์ญ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์์ฒ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ํ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์์ ์์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ถฉ ๋ฐ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์ค๊ฐ๋ฌ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋จ๊ณ์์ ์ ํจ ์ ๋ฌ ์์คํ (Delivery systems)์ ์์ฒด ๋ด ํก์ฐฉ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ์๋ฆฝ๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ด์ ๋ณตํฉ์ฒด์ ๋์ญํ ํํ ์์๋ ํฅํ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ๋ซํผ์ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ๊ท๊ฒฉ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ฝ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ IND ๊ท์ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ด๋ต๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋จ์ผ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ํํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํฌ๊ทยท๋์น์ฑ ๋ ธํ ์๋ฐฉ ์ ์ฝ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ฌ์ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ํ์ฐ์ผ๋ก ๋ํ๋๋ ์ฌ๊ทผ ๋ฐ ์ ๊ฒฝ ๋์ฌ ๋ง๋น ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์กฐ์ง ๊ดด์ฌ ๋ฐ ์๊ตฌ ์ฅ๊ธฐ ๋ถ์ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ค์ง ์ธํฌ ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ mtDNA ๋ณ๋ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ธ์ข ๋ณ ๋์ฌ ์ด์ง์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์ค๊ฐ๋ฌ ์์ก ์์์ ์ธํฌ ๋ด ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ณตํฉ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ ์ธํฌ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์ธํฌ ์์ฅ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Molecular therapy. Oncology๐ค AI ์์ฝCpG 1018 ์ตํฉ ์ ํญ์ mRNA ๋ฐฑ์ ํ๋ซํผ: ์์ง์์ธํฌ ์ฑ์ ์ด์ง ๋ฐ CD8+ T ์ธํฌ ์ข ์ ์นจ์ค ์ ๋๋ฅผ ํตํ ํ์์ข ๋ฌด๋ ฅํ ์ํคํ ์ฒ
1. ๋ฐฐ๊ฒฝ: ์ ํญ์ ๋ฉด์ญ์์ฑ ํฌํ ํ๊ณ์ ํญ์ ๋ฐฑ์ R&D์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ ์ด์ฑ ํ์์ข , ์ท์ฅ์, ์ ๋ฐฉ์์ ๋น๋กฏํ ๊ณ ๋ ์ ์ฑ ๊ณ ํ์ ํ์์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ผ๋ก ๋ถ์ํ ๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ์ ํญ์(Neoantigen) mRNA ๋ฐฑ์ ๊ณตํ์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ํ๊ณ๋, ๋จ๋ ํฌ์ฌ ์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(TME)์ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ฅ๋ฒฝ์ ์ํํ ๋งํผ์ ํ๊ดด์ ์ธ ํญ์ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ์ง์์ ์ผ๋ก ์ ๋ํ์ง ๋ชปํ๋ค๋ ์ ์ด์์. ๊ธฐ์ฑ ๋ฉด์ญ ๋ณด์กฐ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ฃผ๋ก mRNA ์์ฒด์ ๋ฒ์ญ ํจ์จ์ ๋์ด๋ ๋ฐ ์น์คํ์ฌ ์ธํฌ ๋ ์ฑ์ ์ ๋ฐํ๊ฑฐ๋, ๊ตญ์ ๋ฉด์ญ ๋ฆผํ๊ตฌ์ ์จ์ ๋จ๊ณ๋ฅผ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ์ง ๋ชปํด ์ ํจ ์นจ์ค ๋๋๋ฅผ ์ ํ ์ฌ์ํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ์ข ์ ๋ด ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ฑ ํ์์ ๊ฐ์์ฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๊ณ ์ ์ ์ธ ํต์ฐ ์์ก์๋ง ์์กดํ๋ฉด์ ๋ฐ์ํ ๋ฎ์ T ์ธํฌ ๋ฐ์์ฑ ๋ฐ ๋ฐฑ์ ๋ถ์์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋, ํ์์ ๊ฐ์ญ์ ์์ฒด ๋ด ํญ์์ฑ์ ์ฌ์ํ๊ณ ์์ธํฌ ํ์ฐ์ ์ด๋ฃฉํ๋ ๋ฐ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ๋ฐ๊ฒฌ: CpG 1018 ๋ณ๋ ฌ ๊ฐ๋ ๋ฐ ์์ง์์ธํฌ(DC) ์ฑ์ ์ด์ง ์นด์ด๋คํฑ์ค ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ๋ฉด์ญ ์๊ทน ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์ด๋ฏธ ์์ ๊ฒ์ฆ์ ํต๊ณผํ TLR9 ์์ฉ์ ์ธ CpG 1018 ๋ณด์กฐ์ ๋ฅผ ์ ํญ์ mRNA ๋ฐฑ์ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ์ ๋์ ๊ฐ๋ํ์ฌ ์์ง์์ธํฌ(Dendritic cells)์ ์๊ณต๊ฐ์ ์ฑ์ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ์ํค๋ ์ตํฉ ํ๋ซํผ์ ์ค์ฆํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋ ํ์์ ๊ตญ์ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ๋ฐ ์ผ๋ชจ์นด์ธ ๋ถ๋น ํ๋ญ์ค์ ๋ค์ฐจ์ ๊ณต๋ถ์ฐ ํ ์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ์ธํฌ ์ด์ ๊ณต์ ๋ด๋ถ์ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ mRNA ์์ฒด์ ๋ฆฌ๋ณด์ ์คํฉ ํจ์ ๋ฒ์ญ ์๋ ์์์๋ ๊ฐ์ญ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ฃผ์ง ์์ผ๋ฉด์๋, CpG 1018์ด ์์ง์์ธํฌ์ ํญ์ ์ ์ ๋ฅ๋ ฅ์ ์ํฅ ์กฐ์จํ์ฌ B16F10-OVA ํ์์ข ๋ง์ฐ์ค ์ฝํธํธ ๋ด๋ถ์์ ์ข ์ ์ฒด์ ๊ณก์ ์ ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ๋ค์ดํด๋จํ(Down-clamping)ํจ์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 3. CD8+ ์์ฉ๊ธฐ T ์ธํฌ์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ์นจ์ค ๋ฐ ๊ณ ํด์๋ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ ์๊ณ๊ฐ ๋งคํ ์ค๋ฏน์ค ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ญํ ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ธํฌ ๊ณ ๊ฐ(Depletion) ์ด์ธ์ด๋ฅผ ๊ฐ๋ํ์ฌ NK ์ธํฌ๋ CD4+ ๊ฐ๊ณ์ ๊ฐ์ญ์ ๋ฐฐ์ ํ๊ณ CD8+ ์ดํํฐ T ์ธํฌ๊ฐ ์ง๋ ๋จ๋ ๋ ์ฑ ํ๋ญ์ค์ ์ธ๊ณผ ํ๋ ฌ์ ์ ๋ ๋์ถํ์ด์. - ๊ณ ์งํญ ์ด์ ์ธ์ ๋ถ๋น: CpG 1018 ๋ณตํฉ ์ ํ ํฌ์ฌ ํ์์ ๊ณผ๋ฆฝํจ์ B(Granzyme B), ์ธํฐํ๋ก ๊ฐ๋ง(IFN$\gamma$), ์ข ์๊ดด์ฌ์ธ์ ์ํ(TNF$\alpha$)๋ฅผ ๋จ์ ์๊ฐ๋น ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ๋๋ ๋ฐฉ์ถํ๋ ๊ณ ๊ธฐ๋ฅ์ฑ CD8+ T ์ธํฌ ๊ฐ๊ณ๋ฅผ ๊ณ ํด์๋๋ก ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision stratification)ํ์ง์. - CD8+/CD4+ ๋ฉด์ญ ํ ์ ์ต์ ํ: ์ข ์ ๋ด๋ถ๋ก ์นจ์ค๋ CD8+ ๋ CD4+ T ์ธํฌ ๋น์จ ํ๋กํ์ผ์ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผํ์ฌ ํญ์ ์ ํจ ์จ์ ์ค์ฝ์ด์ ์์ ์๊ด๊ด๊ณ๋ฅผ ๊ฐ์ง์ ์ฆ๋ช ํ์ผ๋ฉฐ, 6% ๋ฏธ๋ง์ ๊ฐ์ญ์ ์ฒด์ค ๊ฐ์ ์์น๋ง์ ๊ธฐ๋กํ๋ฉฐ ์์์ฑ ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จํ๋ต๋๋ค. 4. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ง์ถคํ ์ ํญ์ ์ํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฉด์ญ ํญ์ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ํํธ ๋ณธ ์ ํ ์ฝํ ๋ฐ ๊ณ์ฐ ์์คํ ๋ฉด์ญํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ํญ์ ๋ฐฑ์ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ธ ๋จ์ผ ํญ์ ์์ก ์ฒด๊ณ์์ 'ํ์ ๊ณ ์ ์ ์ ํญ์ ๋๋์ค์ผ์ดํ์ CpG 1018์ TLR9 ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํ์ฌ ์ดํํฐ T ์ธํฌ ๋ฐ๋๋ฅผ ์์ฒ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ฉด์ญ ์์ง๋์ด๋ง ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ๋ค์ํ ์ธ๊ฐํ ๊ณ ํ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ผ๋ก์ ์์ฉํ ๋จ๊ณ ๋ฐ ๋๊ท๋ชจ ์์ ํ์ฅ ๋จ๊ณ์์ ํผํ์์ ๊ธฐ์ ์ ์ฒ ๋ฉด์ญ ์ผ์ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ์๋ฆฝ๋ CpG 1018-mRNA ๋ณตํฉ์ฒด์ ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ํํ ์์๋ ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ๋ฉด์ญ ์น๋ฃ์ ์์์ํ๊ณํ์(IND) ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ๊ท๊ฒฉ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋๋ฉฐ, cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ด๋ต๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ฉด์ญ ์ ์ ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ํญ์-ํญ์ฒด ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ํญ์ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์์ธํฌ์ ๋ฉด์ญ ๋ํผ๋ก ๋ํ๋๋ ๋์ฌ์ ๋ง๋น ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ข ์ ์ ์ ์ ์ด ๋ฐ ๊ธ์ฑ ์ ํ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ฒด ํญ์์ฑ ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ CD8+ T ์ธํฌ ์นจ์ค ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ธ์ข ๋ณยท์ข ์ํ๋ณ ๋ฉด์ญ ์ด์ง์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์ตํฉ ์ ํ์ ๊ตญ์ ์กฐ์ง ๋ด ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ์นตํ ์ผํ ์บ์ ๋ฐฑ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ ๋ฐ TLR9 ๋ฐํ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Medicine๐ค AI ์์ฝ์ ์ ์ฒด ๊ธฐ๋ฐ SGLT2 ์ต์ ์ ์ ๋ฐ ์ฒ๋ฐฉ ํ๋ซํผ: ์ ์ฒด์์์ํ์ฑ(WES) ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์ฐ๋ ๋คํ๊ธ๋ฆฌํ๋ก์ง(Dapagliflozin) ํฌ์ฌ๋ฅผ ํตํ ์ 2ํ ๋น๋จ๋ณ ํ์์ ์ฌ๋ถ์ ์ ์ ์ํ ์ฐจ๋จ ์ํคํ ์ฒ
1. ๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋ฒ์ฉ์ ํ๋น ์ ์ด ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ํ๊ณ์ ์ฌ๊ทผ๋ณ์ฆ ์ ์ ์ฑ ๋ฆฌ์คํฌ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ 2ํ ๋น๋จ๋ณ(T2D) ํ์์ ์ฌํ๊ด ํฉ๋ณ์ฆ ์๋ฐฉ ๋ฐ ์ฌ๋ถ์ (Heart Failure, HF) ๊ด๋ฆฌ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋, ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์ฌ๊ทผ๋ณ์ฆ(Cardiomyopathy) ๋ฐ๋ณ ๊ฐ์์ฑ์ ํ๊ณ ๋ ๊ณ ์ํ๊ตฐ ๊ฐ๊ณ๋ฅผ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ๋ถ๋ฆฌํด๋ด์ง ๋ชปํ๊ณ ์ผ๋ฅ ์ ์ธ ์ฝ๋ฌผํ์ ํ์ค ์ฒ๋ฐฉ์ ๋์ ํด ์๋ค๋ ์ ์ด์์. ๊ธฐ์กด์ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ์ค์ฌ ๋์ฌ ์งํ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋ด์์ ์ธ ์ฌ๊ทผ ๊ตฌ์กฐ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ ์ ์ ๋ฐฐ๋ฆฌ์ธํธ(Variant) ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ํฌ์ฐฉํ์ง ๋ชปํด, ๋จ์ ์๊ฐ๋น ์ฌ๋ถ์ ์ ํ ํ๋ญ์ค๊ฐ ๊ธ๊ฒฉํ ์คํ์ดํฌํ๋ ์ ์ฌ์ HF ํ์๊ตฐ์๊ฒ ์ ํจ ์๋ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ํ์์ ๊ฐ์ธ๋ณ ๊ฒ๋ ๋๋์ค์ผ์ดํ์ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์์ฑ ๊ฐ์ ๋ค์ฐจ์ ๊ณต๋ถ์ฐ ํ ์๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๊ณ ๊ฑฐ์์ ์์ ์งํ์๋ง ์์กดํ๋ฉด์ ๋ฐ์ํ ์ ์์จ ์์ธก ์คํจ ๋ณ๋ชฉ์, ๊ฐ์ญ์ ์ฌ์ฅ ํญ์์ฑ ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํ๊ณ ๋ง์ถคํ ์๋ฐฉ ์ํ์ ๋ฌ์ฑํ๋ ๋ฐ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ๋ฐ๊ฒฌ: ์ ์ฒด์์์ํ์ฑ(WES) ๋ ๋ฆฝ ๋ณ์ ๋งคํ ๋ฐ ๋คํ๊ธ๋ฆฌํ๋ก์ง ์ ํจ ๊ฐ์์ฑ ์ฆํญ ์ค์ฆ ์ง๋ 6์ 8์ผ Nature Medicine์ ์ ๊ฒฉ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ ์ ์ ๋ถ์์ฑ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์ ์ฒด์์์ํ์ฑ(Whole-Exome Sequencing, WES) ์์ง์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ฌ ์ฌ๊ทผ๋ณ์ฆ ์ ์ ๋ณ์ด๋ฅผ ๋ณด์ ํ ์ 2ํ ๋น๋จ๋ณ ํ์ ์ฝํธํธ๋ฅผ ๊ณ ํด์๋๋ก ์ ๋ณํ๊ณ , SGLT2 ์ต์ ์ ์ธ ๋คํ๊ธ๋ฆฌํ๋ก์ง(Dapagliflozin)์ ์ฌ์ฅ ๋ณดํธ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ค์ฆํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋ด๋ถ์ ํฌ๊ท ์ ์ ๋ฐฐ๋ฆฌ์ธํธ ์นจ์ค๋๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ๋๊ท๋ชจ ์์ 3์ ๋ฐ์ดํฐ์ ๋ด๋ถ์ ์ ์ ํ๋ณ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ ํ๋น ๊ฐํ ์ ํ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ฉฐ, ์ฌ๊ทผ๋ณ์ฆ ๊ด๋ จ ์ ์ ๋ณ์ด ๋ณด์ ๊ตฐ ํ์์ ๋คํ๊ธ๋ฆฌํ๋ก์ง ํฌ์ฌ ์ ๋ฏธ๋ ์ฌ๋ถ์ ์ ์(HF hospitalization) ์ํ ๊ณก์ ์ด ๋น๋ณด์ ๊ตฐ ๋๋น ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ๊ฐํ๋ฅด๊ฒ ๋ค์ดํด๋จํ(Down-clamping)๋จ์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ผ๋ก ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 3. ์ฌ๊ทผ ์ธํฌ ๋ณดํธ ํ ์ ๋๊ธฐํ ๋ฐ ๊ฐ์ญ์ ํ์ญํ ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์๋ฆฝ๋ ์ ์ ์ฒด-SGLT2i ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ ๊ณ ์ ์ฉ๋ ํฌ์ฌ ๋ชจ๋ธ์ ๋ฆฌ์คํฌ ์ ์ด ํ๊ณ๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ทน๋ณตํ๋ ํ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision stratification) ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์ด์. ๋คํ๊ธ๋ฆฌํ๋ก์ง ์ ์ ์ ํจ ๋๋ ํ์์ ์ฌ๊ทผ ์ธํฌ ๋ด ๋ํธ๋ฅจ-์์ ๊ตํ๊ธฐ(NHE) ํ์ฑ ์๋ ์์๋ฅผ ๋ค์ดํด๋จํํ๊ณ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ ์ฌ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ํฅ ์กฐ์จํ์ฌ, ์ ์ ์ ๊ฒฐํจ์ผ๋ก ์ด๋ฐ๋๋ ์ด์๊ธฐ ์ฌ๋ฒฝ ์ฅ๋ ฅ ๋ฐ ์ฌ๊ทผ ์ฌ์ ํ ๊ฐ์๋ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จํ์ง์. ์ด๋ฅผ ํตํด ํ์์ WES ์์ด ์ ๋ ฅ๊ฐ๋ง์ผ๋ก ์๋ฐฉ์ SGLT2i ํฌ์ฌ ํ์์์ ์ฌํ๊ด ์ฌ๊ฑด ํ๋ฝ ์๊ณ๊ฐ ๊ณก์ ์ ์ญ์ฐํ๋ ์ํ ์์ง์ ํ๋ณดํ์ผ๋ฉฐ, ๊ณ ์ํ๊ตฐ ๊ฐ๊ณ๊ฐ ๋ณ์น์ ๋์ฌ ์คํธ๋ ์ค ์์์๋ ์ฌ๋ฐ์ถ๋ ๋ฐ ์ ํจ ์ฒด์ก ์ญํ์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์์จ ์กฐ์จํ ์ ์๋ ๊ณ ํด์๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ๋ต๋๋ค. 4. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ฝ๋ฌผ์ ์ ์ฒดํ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ๋ง์ฑ์งํ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ํํธ ๋ณธ ์ ํ ์ฝํ ๋ฐ ๊ณ์ฐ ์์คํ ๋์ฌ์ํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ์ฌ๋ถ์ ์๋ฐฉ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ธ ์ฌํ ์ฆ์ ์ํ ์ฒด๊ณ์์ '๊ฐ์ธ์ ์ ์ฒด ์์ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํ์ฌ ์ต์ ์ ์ฝ๋ฌผ ๊ฐ์์ฑ ํ ์๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ฝ๋ฌผ์ ์ ์ฒดํ(Pharmacogenomics) ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ ๊ธฐ์ ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ R&D ๋ผ์ธ์์ ๊ณ ์ฒ๋ฆฌ๋ ์ ์ ์ฒด ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋กํ ์ฝ๊ณผ ๋คํ๊ธ๋ฆฌํ๋ก์ง ์ฒ๋ฐฉ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์์ ์ ํจ์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ์ฌ๊ทผ๋ณ์ฆ ๋ณ์ด-SGLT2i ๋ฐ์์ฑ ํํ ์์๋ ํฅํ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ๋ซํผ์ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ๊ท๊ฒฉ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ ์์์ํ๊ณํ์ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ด๋ต๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ฝ๋ฌผ์ ์ ์ฒดํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๋์ฌ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ง์ฑ์งํ ์ ์ฝ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ๋น๋จ๋ณ ์ ๊ธฐ์ฒด์ ์ ์ ์ ๊ฒฐํจ์ผ๋ก ๋ํ๋๋ ์ฌ๊ทผ ์์ถ์ฑ ๋ง๋น ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๊ธ์ฑ ์ฌ๋ถ์ ์ ํ ๋ฐ ์ ์ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ํผ ๊ธฐ๋ฅ ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋๊ท๋ชจ ์ ์ฒด ์์ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ธ์ข ๋ณยท๋ฐฐ๋ฆฌ์ธํธ๋ณ ๋์ฌ ์ด์ง์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ SGLT2i ์ ํ์ ํ์ ์กฐ์ง ๋ด ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋์ฌ-์ฌํ๊ด ๋ณตํฉ ์ ํ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ์นจํฌ๋ ์์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.
Circulation research๐ค AI ์์ฝ์ํฌ๋ฆฌํฌ๋จ๋ฐฑ์ง B(ApoB) ํ์ ์ง์ง ๋์ฌ ์กฐ์ญ: atherogenic ์ง์ง ์ ์ ์ ์ ๋ ๊ธฐ๋ฐ ๋๋งฅ๊ฒฝํ์ฑ ์ฌํ๊ด์งํ(ASCVD) ์์ฒ ์ฐจ๋จ ํ๋ซํผ
1. ๋ฐฐ๊ฒฝ: LDL-C ์ค์ฌ ์ง๋จ ๋๊ทธ๋ง์ ํ๊ณ์ ์์ฌ ์ฌํ๊ด ์ํ๋์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ๋๋งฅ๊ฒฝํ์ฑ ์ฌํ๊ด์งํ(ASCVD)์ ์ด์กฐ๊ธฐ ์์ฐฐ๊ณผ ์ ๋ฐ R&D ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋, ๊ธฐ์กด์ ์ ๋ฐ๋์ง์ง๋จ๋ฐฑ์ง ์ฝ๋ ์คํ ๋กค(LDL-C) ๋จ๋ ์ธก์ ๋ฐฉ์์ด ํ์ค์ ์ํํ๋ ์ค์ ๋๋งฅ๊ฒฝํ ์ ๋ฐ์ฑ ์ ์์ ์ด๊ฐ์ ๋ณ๋ ํ๋กํ์ผ์ ๋ฌด๊ฒฐํ๊ฒ ๋ฐ์ํ์ง ๋ชปํ๋ค๋ ์ ์ด์์. ๊ธฐ์ฑ ์ฝ๋ฌผํ์ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ ์ ๋ด๋ถ์ ์ฝ๋ ์คํ ๋กค ์ง๋๋ง์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์น๋ฃ ์๊ณ๊ฐ์ ์ค์ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ์ ์ ํฌ๊ธฐ๊ฐ ์๊ณ ๋ฐ๋๊ฐ ๋์ ์๋ ์กฐ๋ฐ LDL(sdLDL) ๋ณตํฉ์ฒด๊ฐ ํญ์ฃผํ๋ ๋์ฌ์ฆํ๊ตฐ ๋ฐ ๋น๋จ๋ณ ํ์ ๊ฐ๊ณ ๋ด๋ถ์์ ์ค์ ์ํ๋๋ฅผ ์ฌ๊ฐํ๊ฒ ๊ณผ์ํ๊ฐํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ์ ์ ๋ด ์ง์ง ์ฑ๋ถ์ ๊ฐ๋ณ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๊ณ ๊ฑฐ์์ ์ง๋ ์งํ์๋ง ์์กดํ๋ฉด์ ๋ฐ์ํ ์์ฌ ์ฌํ๊ด ์ํ(Residual CV risk) ์์ธก ์คํจ ๋ณ๋ชฉ์, ํ์์ ๊ฐ๋ณ ํ๊ด ๋ดํผ ์ธํฌ ํ์ฐ ์ด๋ช ์ ์ ๋ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ฉํ์ ๊ฑธ๋ฆผ๋์ด ๋๋ ์ค๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ๋ฐ๊ฒฌ: 1์ ์-1๋ถ์ ํํ๋๋ก ๋งคํ ๋ฐ ์ง์ง ๋จ๋ฐฑ์ง ์ ์ฒด ๊ฐ๊ณ ๋์ ํ๊นํ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ง๋จํ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด VLDL, IDL, LDL, Lp(a) ๋ฐ ํฌ๋ก๋ฏธํฌ๋ก ์์ฌ๋ฌผ์ ํฌํจํ ๋ชจ๋ ๋๋งฅ๊ฒฝํ์ฑ ์ง์ง ๋จ๋ฐฑ์ง์ ํ์ ๋ฐฑ๋ณธ ๊ตฌ์กฐ ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ ์ํฌ๋ฆฌํฌ๋จ๋ฐฑ์ง B(ApoB)๋ฅผ ํ์ ํ๊นํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋ถ์ ์ฝ๋ฆฌํ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๊ฐ atherogenic ์ง์ง ์ ์๋น ์ ํํ 1๋ถ์์ ApoB ๋จ๋ฐฑ์ง(1:1 stoichiometry)์ด ๋ฐ์ธ๋ฉ๋๋ค๋ ์๋ฆฌ ํต๊ณํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก, ๋ฉ๋ธ ๋ฌด์์ ๋ฐฐ์ (Mendelian randomization) ์ ์ ํ ๋ฐ์ดํฐ์ ๊ณผ ๋๊ท๋ชจ ์์ 3์ ์ฝํธํธ ํ๋ ฌ์ ํตํฉ ์ฐ์ฐํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๋จ์ผ ์ ์ ๋จ์๋น ์ํ ๊ฐ์ค์น(per-particle basis) ๋ถ์ ํ์์ ApoB ํ๋ญ์ค๊ฐ LDL-C๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ์ ๋ฐํ ๋ ๋ฆฝ ์ธ๊ณผ ๊ฒฐ์ ์ธ์์์ ์ ์ฆํ์ผ๋ฉฐ, ๊ฐ์ค์ง ๋ด ApoB ํฉ์ฑ ์๋ ์์๋ฅผ ์ง์ ์ ์ดํ๋ ์ฐจ์ธ๋ RNA ๊ธฐ๋ฐ ์น๋ฃ๋ฒ(antisense oligonucleotide ๋๋ siRNA ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ)์ ํตํด ์ ์ฒด ๋ณ์์ฑ ๊ฐ๊ณ๋ฅผ ๊ณ ํด์๋๋ก ๋์ ์ฒญ์ํด๋์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 3. ๊ฐ์ค์ง ๋ด ์ํฌ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฒ์ญ ์ฐจ๋จ ๋ฐ ๊ฐ์ญ์ ์ง์ง ํญ์์ฑ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฆฝ ์๋ฆฝ๋ ApoB ์ค์ฌ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ ์คํํด ๊ณ์ด์ LDL ์์ฉ์ฒด ํฌํ ํ๊ณ๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ทน๋ณตํ๋ ์ ์ ๊ฐ์ ๊ธฐ๋ฐ ๋ฆฌ์คํฌ ๊ฐ์์ ํ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision stratification) ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์ด์. ๊ฐ์ธํฌ ๋ด๋ถ์์ ApoB mRNA ์์ด์ ๋ฆฌ๋ณด์ ์คํฉ ํจ์ ๋ํน ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ ์ฐ ํ๊ดดํ๋ ํต์ฐ ๊ฐ์ญ ํ๋ก๋ฅผ ์ธ์ ํ์ฌ, VLDL ์ ๊ตฌ์ฒด ์ ์ ์์ฒด์ ์ด๊ธฐ ์กฐ๋ฆฝ ์๋ ์์๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฐ์ ๊ฐ์(Down-clamping)์์ผฐ์ง์. ์ด๋ฅผ ํตํด ํ๊ด ๋ฒฝ ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ด๋ถ๋ก ์นจํฌํ์ฌ ๋๋งฅ๊ฒฝํ๋ฐ(Plaque) ๊ฐ์๋๋ฅผ ์ ๋ฐํ๋ ์์์ฑ sdLDL ์ ์ ์ ์ ํ๋กํ์ผ์ ์์ฒ ๋ฐฐ์ ํ๋ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผ ์์ง์ ํ๋ณดํ์ผ๋ฉฐ, ํ์๊ฐ ๋ด์์ ์ผ๋ก ์ ์ฒด ์ํ ์ง์ง ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ฐ์๋ฅผ ์์จ ์กฐ์จํ ์ ์๋ ๊ณ ํด์๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ๋ต๋๋ค. 4. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ์ํ ํ์ค ํ๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ง๋จ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ํํธ ๋ณธ ์ ํ ์ฝํ ๋ฐ ์ ์ฐ ์์คํ ๋์ฌ์ํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ์ฌํ๊ด R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ๋จ์ ์ง๋ ์ธก์ ์ฒด๊ณ์์ 'ํ์ ๊ณ ์ ์ atherogenic ์ ์ ์ด์ ํ ์๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํ์ฌ ํ์ ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์์ฒ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ ์ํ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ก์ฒด์๊ฒ ์ง๋จ ๊ธฐ์ ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ R&D ๋ผ์ธ์์ ์๋ํ๋ ApoB ์ ๋ ๋ถ์ ํคํธ์ RNA ์น๋ฃ ํจ๋์ ์ ํจ ๋์ฌ ๋๋๋ฅผ ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ๋ฐํ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ์๋ฆฝ๋ ApoB ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฐํ ์ ์ด ํํ ์์๋ ํฅํ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ๋ซํผ์ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ๊ท๊ฒฉ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ๋ถ์ ์ฝํ์ IND ๊ท์ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ค์ค ์ง์ง ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ธฐ๋ฅํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ํํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํฌ๊ทยท๋์น์ฑ ์ฌํ๊ด ์ ์ฝ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ์ง์ง ๋์ฌ ๊ต๋์ผ๋ก ๋ํ๋๋ ํ๊ด ๋ดํผ ํ ๋ง ํ์ฐ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๊ธ์ฑ ์ฌ๊ทผ๊ฒฝ์ ๋ฐ ํํ์ฑ ๋์กธ์ค ๋ฐ๋ณ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ํผ ๊ธฐ๋ฅ ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ApoB ์ ์ ์ ๋ณ๋ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ธ์ข ๋ณ ๋์ฌ ์ด์ง์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ํต์ฐ ์น๋ฃ์ ์ ๊ฐ ์กฐ์ง ๋ด ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ์นจํฌ๋ ์์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.
Asian journal of andrology๐ค AI ์์ฝ์ฒด์ธํฌ ์ด๋ช ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ์ค์ผ์คํธ๋ ์ด์ : ๋ค์ฐจ์ ์ํผ์ ๋คํฑ ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋ง ๋ฐ CRISPR/Cas ๊ธฐ๋ฐ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์ ํ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ ์ค์ฆ
1. ๋ฐฐ๊ฒฝ: ๋ถํ ์ธํฌ์ ์ ์ฌ์ ์ ๊ธ ํ์๊ณผ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ R&D์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ฌ์ ์ํ ๋ฐ ์์ ์ํ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ํ๊ณ๋ ์์ ํ ๋ถํ๋ ๋ง์ดํ์ก ๋จํต๊ตฌ, ์ฌ์ ์์ธํฌ, Sertoli ์ธํฌ ๋ฑ์ ์ฒด์ธํฌ(Somatic cells)๊ฐ ์ง๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ฆฌํ๋ ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ํ๋ฌผ๊ณ ๊ณ ์๋์ ๋ค๋ฅ์ฑ ์ค๊ธฐ์ธํฌ(Pluripotent stem cells)๋ก ์ ๋ํ๋ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ํจ์จ์ด ๊ทน๋๋ก ๋ฎ๋ค๋ ์ ์ด์์. ๊ธฐ๊ธฐ์ ์๊ทน์ด๋ ๋จ์ ๋ฐฐ์์ก ์กฐ์ฑ ๋ณ๋ ์ค์ฌ์ ๊ธฐ์ฑ 1์ธ๋ ์ ๋ ๋ฐฉ์์ ์ธํฌ ๋ด๋ถ์ ์ต์ ์ฑ ํ์คํค ๋งํฌ์ ๊ฒฌ๊ณ ํ DNA ๋ฉํธํ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ฅผ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ํด์ ํ์ง ๋ชปํด ์ ํจ ๋ฐํ ๋๋๋ฅผ ์ ํ ์ฌ์ํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ์์ด ํน์ด์ ํฌ๋ก๋งํด ๊ฐ์์ฑ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๊ณ ์ธ์์ ์ธ์ ๊ณผ๋ฐํ์๋ง ์์กดํ๋ฉด์ ๋ฐ์ํ ๋ถ์์ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ๋ฐ ์์์ฑ ์ข ์์์ฑ(Tumorigenicity) ๋ ธ์ด์ฆ๋, ๊ฐ์ญ์ ์ธ ์ ์ ์ฒด ์ฌ์์ฑ ํด์๋ฅผ ํ๋ณดํ๋ ๋ฐ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ์ฅ๋ฒฝ์ด์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ๋ฐ๊ฒฌ: ์ฌ๋(Quadruple) ํต์ฌ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ํตํฉ ๋ฐ ์ํผ์ ๋คํฑ ๋ ๋ฒ ์ ์ด ์นด์ด๋คํฑ์ค ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ธํฌ ์ด๋ช ์ ํ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์ฒด์ธํฌํต์ด์(SCNT), ์ ์ฌ์ธ์ ์ ๋ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ, ํํ์ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ CRISPR/Cas ๊ธฐ๋ฐ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ๊ธฐ์ ์ด๋ผ๋ ์ฌ๋ ํต์ฌ ๋ถ์ ํญ๋ฒ ์บ๋ฆฌ์ด๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ผ์ธํฌ ํด์๋ ํ์์ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ์จ์ ๋จ๊ณ๋ฅผ ์ง๋ฐฐํ๋ ํต ๋ด ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ(Chromatin accessibility)์ ์๊ณต๊ฐ ๋ณ๋ ํ ์๋ฅผ ๋งคํํ๊ณ , ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ํตํด ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ์ ์ฌ ์ธ์ ๋ํน ์ ๋์ ๋์์ ์ ์ฒด ๊ฒ๋ ์ ๋ฐ์ ๋ฅ๋์ DNA ํ๋ฉํธํ(Demethylation), ํน์ ์ข์์ ํ์คํค ๋ณํ ์ฝ๋ฉ ์์จ ์ ์ด, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋น์ํธํ RNA(ncRNA) ์กฐ์จ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๋ค์ค ๊ตฌ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๊ฐ์ญ์ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ํจ์จ์ ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ์ฆํญยท๋ณต์ํ๋ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 3. ๋ณตํฉ ์งํ ํ๊น ์ ํจ ๋ถํ ๊ฐ๊ณ ํ๋ณด์ ๋ฉด์ญ ๊ฑฐ๋ถ ๋ ธ์ด์ฆ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ฐจ๋จ ์๋ฆฝ๋ ์ํผ์ ๋คํฑ ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋ง ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ํ๋ซํผ์ ์ ๋ ๋ถํ์ค์ฑ์ ์๋ฒฝํ ์ํํ๋ ๋ชฉ์ ์ฑ์ ์ธํฌ ์ ๋ ์๋ ์์์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision stratification) ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์ด์. ์ ๋๋ ๋ค๋ฅ์ฑ ์ธํฌ๋ฅผ ๋ถ์, ๋น๋จ, ์ ๊ฒฝํดํ์ฑ ์งํ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๋ถ์ ํ์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋ง์ถ์ด ์ฑ์ ๊ธฐ๋ฅ ์ธํฌ๋ก ์ฌ๋ถํํ๋ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ต์ ํํ์ผ๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ CAR-T ๋ฉด์ญ์ธํฌ์น๋ฃ์ ์์ค ๊ณต๊ธ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ก ๋ฐ์ธ๋ฉํ์ง์. ์ด๋ฅผ ํตํด ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ์์ ๋จ๊ณ์์ ๋น๋ฐํ๋ ์ธํฌ ๊ฐ ์ด์ง์ฑ(Heterogeneity) ๋ฐ ๋ฏธ๋ถํ ์๋ฅ ์ธํฌ ๊ฐ๊ณ ์ ์ ํ๋กํ์ผ์ ์์ฒ ๋ฐฐ์ ํ๋ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผ ์์ง์ ํ๋ณดํ์ผ๋ฉฐ, ์ธํฌ์ ์ ์ ์ ์์ ์ฑ(Safety) ๋ฐ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๊ธฐ์ต ์๊ฑฐ ์ํ๋ฅผ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์์จ ์กฐ์จํ ์ ์๋ ๊ณ ํด์๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ๋ต๋๋ค. 4. ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์์ง๋์ด๋ง ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ธํฌ ์น๋ฃ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ํํธ ๋ณธ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ๋ฐ ๊ณ์ฐ ์์คํ ๋์ฌ์ํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ์ฌ์์ํ R&D ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ธ ์์ฒด ์กฐ์ง ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์ฒด๊ณ์์ 'ํ์ ์ ๋ ์ฒด์ธํฌ์ ์ํผ์ ๋คํฑ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํ์ฌ ํ์ ์ ์ ์ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ์์ฒ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํฌ ์น๋ฃ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ํ ๋ฐ์ด์ค๋ฆฌ์กํฐ ์ค์ผ์ผ์ ๋ฐ ์์ 2/3์ ํ์ถฉ ๋จ๊ณ์์ cGMP ํ์ค ์ ์กฐ ๊ณต์ ๋ผ์ธ์ ์ค๊ณํ๊ณ , ์ธํฌ ์ฑ์๋(Maturity) ๊ฐ์ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ๋ถํ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ์ฌ๋ ํ๋ซํผ ๋ณตํฉ ๊ฐ๋ ํํ ์์๋ ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ๋ซํผ ๋ฐ ์ธํฌยท์กฐ์ง ๊ณตํ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์น์ธ ํ๋ฝ๋ฅ ์ ์ ๋กํํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ IND ๊ท์ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ธํฌ ์ ํ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์๋ฌผํ์ ๋ถํ ๊ธฐ์ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ฌ์์ํ ์ ์ฝ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ ํ์ฅ์์ ํดํ์ฑ ์ ๊ฒฝ ์งํ์ด๋ ์ธ์๋ฆฐ ๋ถ๋น ๋ง๋น๋ก ๋ํ๋๋ ์กฐ์ง ๊ดด์ฌ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ฅ๊ธฐ ํ์ฐ ๋ฐ ์น๋ฃ ๋ถ์์ฑ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ธํฌ ๊ธฐ๋ฅ ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋ค์ค ์ค๋ฏน์ค ํ์ฑ์ ์ ํ ๋ณ๋ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ํ์ ์ฐ๋ น๋ณ ๋์ฌ ์ด์ง์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์ํผ์ ๋คํฑ ์กฐ์จ ์์์ ํต ๋ด ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋์ข ยท์ด์ข ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ ์ธํฌ์ ํฌ๋ก๋งํด ๊ฐ๋ฐฉ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์ธํฌ ์์ฅ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Cancer science๐ค AI ์์ฝ์ ์ธํฌ ์ฃผ๊ธฐ ์ทจ์ฝ์ ๊ณต๋ต: Cdkยท์ฒดํฌํฌ์ธํธ ํค๋์์ ์ ํด ๋ฐ CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ํฉ์ฑ์น์ฌ ์ ์ ์ฒด ์ ์ด
1. ์ฒดํฌํฌ์ธํธ ์์ค์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ ์ฑ๊ณผ ํญ์ ์ฝ๋ฌผํ๊ณ์ ๋ณ๋ชฉ ์์ธํฌ์ ๊ฐ์ฅ ํ๊ดด์ ์ธ ํํํ์ ์ง์์ ์ธ ๋ฏธํ ๊ฒ(Mitogenic) ์ฑ์ฅ ์ ํธ ํญ์ฃผ์ ์ธํฌ์ฃผ๊ธฐ ์ฒดํฌํฌ์ธํธ ์ ์ด๋ ฅ์ ์์ค๋ก ์ธํด ์ ๋๋๋ ๋ฌด์ ํ์ ์ธํฌ ๋ถ์ด ํ๋ญ์ค์์. ๊ธฐ์กด ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ธ ์ ํต์ ํํ์๋ฒ์ ์ ์ ๋ถ์ด ์ธํฌ์ ์์ธํฌ๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๋ถ๋ฆฌ ์ฌ๊ณผํ์ง ๋ชปํ๊ณ DNA ์ด์ค๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ์ ๋ฌด์ฐจ๋ณ ์ ๋ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ๊ทน์ฌํ ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ถ์์ฉ์ ์ ๋ฐํ๋ฉฐ ์์ ์ ํจ ์ข ์ฐฉ์ง ์ฌ์์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ํ๋์ง์. ๋ฐ๋ฉด ์์ธํฌ๋ ์ ์ด๋ฅผ ์๊ณ ํญ์ฃผํ๋ ์์ค์๋ ์์กด์ ์ฌ์ํ๊ธฐ ์ํด ํน์ ์ธํฌ์ฃผ๊ธฐ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๋น์ ์์ ์ผ๋ก ๊ฐํํ๋ ๋ด์์ ๋ณด์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ(Compensatory mechanisms)์ ๊ทน๋๋ก ์์กดํ๊ณ ์์ด์. ์ญ์ค์ ์ด๊ฒ๋ ์ด ๊ณ ์ฐฉํ๋ ์์กด์ฑ์ ์์ ๊ต๋(Perturbation)์๋ ์ธํฌ ๊ฐ๊ณ ์ ์ฒด๊ฐ ํ์ฐํ๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ ์ทจ์ฝ์ (Vulnerabilities)์ ํ์ฑํ์ง๋ง, ์๋ง ๊ฐ์ ํค๋์์ ๋คํธ์ํฌ ์ค์์ ๊ฐ์ญ์ ํ์ ์ ๋ถ๋ฆฌํด ๋ด๋ ๊ณตํ์ ํดํท์ ๋ถ์ฌ๋ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์๋ต๋๋ค. 2. CRISPR ์ ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๊ฐ๋: ์ฌ์ดํด๋ฆฐ ์์กด์ฑ ํค๋์์ (Cdk) ๋ฐ ์ ์ฌ๋ถ์ด ์ฒดํฌํฌ์ธํธ์ ์ ์ฐ ๋งคํ ์ต์ ์์คํ ์ข ์ํ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ์ด ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ๊ตด ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ๋๊ท๋ชจ ๊ธฐ๋ฅ ์์ค CRISPR-Cas9 ์ ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ซํผ๊ณผ ๊ณ ์ ํํฉ๋ฌผ ํค๋์์ ํ๋กํ์ผ๋ง ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฒฐํฉํ์ฌ ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ธํฌ์ฃผ๊ธฐ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์๊ณต๊ฐ์ ์ผ๋ก ๊ด์ฅํ๋ ์ฌ์ดํด๋ฆฐ ์์กด์ฑ ํค๋์์ (Cdks), ์ฒดํฌํฌ์ธํธ ํค๋์์ (Chk1/2), ์ ์ฌ๋ถ์ด ํค๋์์ (Mitotic kinases)์ ์ํธ์์ฉ ์ฐ๊ฒฐ ํ ์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์ ๋งคํํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ์ ์ ์ธํฌ์ฃผ๊ธฐ ๊ฐ๊ณ์๋ ์๋ฌด๋ฐ ์ํฅ๋ ๋ฏธ์น์ง ์์ผ๋ฉด์, ํน์ ์จ์ฝ์ง ๋ณ์ด๋ฅผ ๋ณด์ ํ ์์ธํฌ๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ค๊ธฐ(Metaphase) ์ ์ด ๋จ๊ณ์์ ๋ฉ์ถ์ด ์ํฌํ ์์ค๋ฅผ ์ด๋ฐํ๋ ์๋ก์ด ํฉ์ฑ์น์ฌ(Synthetic lethal) ์ ์ ์ ์์ ๋ฌด๊ฒฐํ๊ฒ ๋์ ํด๋๋ต๋๋ค. 3. ๋จ๊ณ๋ณ ์ธํฌ ๋ถ์ด ์ ์ด ์ ํจ ๋๋ ์ฐ์ถ ๋ฐ ํ์ ๋ง์ถคํ ์ธต๋ณํ ๋ฌ์ฑ ์ค๋ฏน์ค ์๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ญํ ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ์์ธํฌ๊ฐ ์์กด ์ญ์น๋ฅผ ์ฌ์ํ๊ธฐ ์ํด ์์กดํ๋ ํน์ ์ธํฌ์ฃผ๊ธฐ ๋จ๊ณ๋ณ ๋ถ์ ์ฒดํฌํฌ์ธํธ๊ฐ ๊ณ ํด์๋๋ก ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision stratification)๋์์ด์. ์ด๋ฅผ ํตํด ํ์์ ์ข ์ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ ฅ๊ฐ ๋ด๋ถ์์ ์์์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จํ๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ ํน์ด๋๋ฅผ ํ๋ณดํ์ง์. ์ด์ ์์ ํ์ฅ์ ์์ฌ๋ค์ ํ์์ ์กฐ์ง ์๊ฒ ๋ฐ์ดํฐ ์ค์บ์ ํ ๋๋ก, ๋ณต์ ์คํธ๋ ์ค ์ ๋์ ์ ํน์ Cdk ์ต์ ์ ๋ฅผ ์กฐํฉํ์ฌ ์์ธํฌ์ DNA ๋ณต์ ์ ๋ขฐ์ฑ ๋ฐ ์ผ์์ฒด ๋ถ๋ฆฌ(Chromosome segregation) ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ๋ฌด๋๋จ๋ฆฌ๋ ํ์ ์๋ฐฉยท์น๋ฃ ํ๋กํ ์ฝ์ ๊ฐ๋ํ ์ ์๊ฒ ๋์๋ต๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํฌ์ฃผ๊ธฐ ํ๊น ํญ์ ํ์ค ํ๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ IND ํ์ดํ๋ผ์ธ ์๋ฆฝ ๋ณธ ํํ์ ์ ์ฒดํ ๋ฐ ๋ถ์ ์ฝ๋ฆฌํ ํตํฉ ๋ฆฌ๋ทฐ ๋ฐฑ์๋ ํญ์์ ๋ฐ๊ตด ํ์ค์ ๋ฌด๋ถ๋ณํ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ ๋ฐฉ์์์ '์์ธํฌ ๊ณ ์ ์ ์ธํฌ์ฃผ๊ธฐ ์์กด์ฑ ์ ์๋ฅผ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผํ์ฌ ์ค์ค๋ก ์๋ฉธ์ ์ ๋ํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ฒดํฌํฌ์ธํธ ์ ์ด ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ๋ฐ ์์ 3์ ์ค๊ณ ๋จ๊ณ์์ ํผํ์์ ๋ณต์ ์ ๋ณ์ด ๋ฐ ์ ์ฌ์ฒด ๋ณ๋ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํ์ฌ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ํค๋์์ -์์ฉ์ฒด ๋ํน ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ์์๋ ํฅํ ๊ธ๋ก๋ฒ ํ๊ฐ ์์ ๋ผ์ธ์์ CMC(ํํยท์ ์กฐยทํ์ง๊ด๋ฆฌ) ์์ ์ฑ ์๊ณ๊ฐ์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ๋ซํผ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ธํฌ์ฃผ๊ธฐ ์ ์ ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ์ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํญ์์ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ ๋ฐ ์ข ์ํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํ์์ ์์ธํฌ ๋ด๋ถ์์ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ ์ฑ์ ํธ๋ฆฌ๊ฑฐํ๋ ํน์ ํค๋์์ ์ ๋ฐํ ๋๋๋ฅผ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๋ด์ฑ ๋ณ์ด ๋ฐํ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ธํฌ ๋ถ์ด ์ต์ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋๊ท๋ชจ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ ์ ์ ํ๊ฒฝ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์น๋ฃ์ ์ ์กฐ์ง ๋ด ์ ํจ ๋ถํด ๋ฐ ์ ํด ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ ํค๋์์ ์ต์ ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ธํฌ์ฃผ๊ธฐ ๋ง์ปค ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ์น์ธ ์น๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Cell reports. Medicine๐ค AI ์์ฝ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ DNA ์งํ ํ์ ์น๋ฃ: ์๋กฏํ ํฝ ํํยทํต์ฐ๋ถํดํจ์ ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฒ ์ด์ค ์๋ํฐ ๊ธฐ๋ฐ ์ด์งํ์ฑ(Heteroplasmy) ์ ์ฐ ์ ์ด ํ๋ซํผ
## ๋ฐฐ๊ฒฝ: ์ฐํ์ธ์ฐํ ๊ธฐ๋ฅ ๋ง๋น์ ๋ง์ฑ ๋ค๋ฐ์ฑ ์ ์ ์งํ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์๋ฐ์ฑ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์งํ(Primary mitochondrial diseases, PMDs)์ ์ ์ธ๊ณ์ ์ผ๋ก ์ธ๊ตฌ 4,300๋ช ์ค 1๋ช ๊ผด๋ก ๋น๋ฐํ๋ ๊ฐ์ฅ ํํ ๋ง์ฑ ์ ์ ์ฑ ๋์ฌ ์ฅ์ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ์์. ๋ณธ ์งํ์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ DNA(mtDNA) ๋๋ ํต DNA(nDNA)์ ๋ณ์์ฑ ๋ณ์ด๋ก ์ธํด ์ธํฌ ๋ด ํต์ฌ ์๋์ง ์์ฐ ํ๋ก์ธ ์ฐํ์ธ์ฐํ ์์คํ ์ด ์ ์ฒดยท๋ถ๊ดด๋๋ฉด์, ์๋์ง ์๋ชจ๊ฐ ๊ทน์ฌํ ๋, ๊ทผ์ก, ์ฌ์ฅ ๋ฑ ๋ค๋ฐ์ฑ ์ฅ๊ธฐ ๊ณํต์ ๋์๋ค๋ฐ์ ์ธ ๊ธฐ๋ฅ ๋ง๋น๋ฅผ ์ ๋ํ๋ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ์ต๊ทผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ฒด ์ํ์ฑ(NGS)์ ๊ณ ํด์๋ ์งํ๋ก ์ง๋จ ์ ํ๋๋ ํฌ๊ฒ ์ํฅ๋์์ผ๋, ์ธํฌ ๋ด๋ถ์์ ์ ์ mtDNA์ ๋ณ์ด mtDNA๊ฐ ๋ณต์กํ ๋น์จ๋ก ๊ณต์กดํ๋ ์ด์งํ์ฑ ์ํ์ ์ญ์น ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ ๊ทผ๋ณธ์ ์น๋ฃ ์์๊ฐ ๋ถ์ฌํ๋ ์ ์ ํ์์ ์ํ ๊ณก์ ์ ๋ฐ์ ์ํค์ง ๋ชปํ๋ ์ค๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. ## ๋ฐ๊ฒฌ: ๊ธฐ๋ฅ์ ์ ์ฒดํ ๊ธฐ๋ฐ mtDNA ํ์ ์ ์ ์ ํธ์ง ๋ฐ ์๋กฏํ ํฝ ํํ ๋ฉ์ปค๋์ฆ ์ค์ฆ ์ต์ Lancet Neurology ๋ฐ Nature Reviews Drug Discovery ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ์ด ์ ์ ์ฒด ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ํต ๋ด๋ถ๋ก ์ ์ ์ ์ ์๋ฅผ ์ด์ํ๋ ์๋กฏํ ํฝ ํํ ๊ธฐ์ ๊ณผ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ํ์ ํต์ฐ๋ถํดํจ์(mitoTALENs/ZFNs), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฒ ์ด์ค ์๋ํฐ(DdCBE) ์ ์ ์ฒด ์์ง๋์ด๋ง์ ๊ฒฐํฉํ ํตํฉ ์ ์ด ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ด์ค๋ง์ ํฌ๊ณผํ๋ ์ ํจ ์ ๋ฌ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ๋ชจ๋ธ๋งํ๊ณ , ํน์ ๋ณ์์ฑ ๋ฐฐ๋ฆฌ์ธํธ๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ ๋จํ์ฌ ์ฌ๋ฉธ์ํค๋ ๋ถ์ ์ ๋ ์๋ ์์๋ฅผ ์ต์ ํํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ์ธํฌ ๋ด๋ถ์ ๋ณ์ด ์ ์ ์ ์นดํผ ์ ๋น์จ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฐ์ ๊ฐ์(Down-clamping)์์ผ ์ฐํ์ธ์ฐํ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐํ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ์ฆํญยท๋ณต์ํด๋ด๋ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. ## ์ด์งํ์ฑ ์ฝ๋ฌผํ์ ์กฐ์จ๊ณผ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ด์ยท๊ธฐ์ฆ ์์ ๊ธฐ์ ์ ์ค์ผ์ผ์ ์๋ฆฝ๋ ์ ์ ์ ๊ณตํ ํ๋ซํผ ํ์์ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ฝ๋ฌผํ์ ํํฉ๋ฌผ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ํด ์ธํฌ ๋ด ์๊ฐํฌ์(Mitophagy) ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ํ์ฑํํจ์ผ๋ก์จ, ์ ์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๊ฐ๊ณ์ ์ ํ์ ์ฆ์ ํผ๋๋ฐฑ์ ์ ๋ํ๋ ์ธต๋ณํ๋ฅผ ์์ํ์ด์. ์ด์ ๋์์ ๋ชจ์ฒด ์ ๋ ๋ณ์ด mtDNA์ ์ธ๋ ๊ฐ ์ ์ฌ๋ฅผ ์์ฒ ์ฐจ๋จํ๊ธฐ ์ํด ๋์ ๋จ๊ณ์์ ํต๋ง ๊ฑด๊ฐํ ๊ณต์ฌ์์ ๋ฌด๋ณ์ด ํํต ๋์๋ก ์ด์ํ๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๊ธฐ์ฆ ์์ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ๊ณ ๋ํํ์ฌ ์์์ฑ ์ ์ ๋ ์ฑ ์ค์ผ๋ฅ ์ ์ ๋กํํ์ง์. ๋์๊ฐ ์ธ๋ถ์์ ์ ์ ๋ ์ ์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์์๋ฅผ ๋น์นจ์ต์ ์์ก ์บ๋ฆฌ์ด๋ฅผ ํตํด ์์ ์กฐ์ง ์ธํฌ ๋ด๋ก ์ง์ ๋ํน ๋ฐ ์ธํฐ๋๋ผ์ด์ ์ด์ ์ํค๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ํธ๋์คํ๋ํ ์ด์ ์นด์ด๋คํฑ์ค๊น์ง ์๋ฒฝํ ์ฆ๋ช ํด๋๋ต๋๋ค. ## ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋์ฌ ์ํ ํ์ค ํ๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ์น๋ฃ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ํํธ ๋ณธ ์์คํ ์ ์ ํ ๋ฐ ๋์ฌ ์ค๋ฏน์ค ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์งํ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ๋จ์ ์ฌํ ์ฆ์ ์ํ ์ฒด๊ณ์์ '๊ฐ์ธ์ ์ด์ง์ฑ ์ ์์ ์ ์ ์ฒด ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ฐ์ฐํ์ฌ ์๋์ง ๋์ฌ ํ๋ก๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๊ณตํ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ์ธ๊ฐ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์์ R&D ๋ผ์ธ์์ ๋ฐฐ์ ์กฐ๊ฑด๋ณ ์ ์ ์ ๊ต์ ํจ์จ ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํ์ฌ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ๋ฒ ์ด์ค ์๋ํ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ์์๋ ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ๊ท๊ฒฉ์ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ์ธํฌ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ํ๋ซํผ์ ๊ธ๋ก๋ฒ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ ์ ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๋์ฌ ์งํ ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํฌ๊ท์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ฌ์ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํ์์ ๊ณจ๊ฒฉ๊ทผ ๋ฐ ์ ๊ฒฝ ์กฐ์ง ๋ด๋ถ์์ ์ ์ ๊ฒฐํจ์ผ๋ก ๋ํ๋๋ ATP ์ํฉ์ฑ ๋ง๋น ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ ์ฐ ํ์ฆ ๋ฐ ๋๋ณ์ฆ ๊ธ์ฑ ์ ํ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ธํฌ ํธํก ํญ์์ฑ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ์ด์งํ์ฑ ๋ณ๋ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ํ๊ฒฝ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์ผ๊ธฐ ๊ต์ ํจ์์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋ด ์ ํจ ๋ํน ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ง ์ ์ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Bulletin of experimental biology and medicine๐ค AI ์์ฝm1ฮจ ๋ฐ ฮจ ์์ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ๊ธฐ๋ฐ mRNA ๋ฐฑ์ ๊ณ ๋ํ: ์ธํ๋ฃจ์์ A(H1N1) ํค๋ง๊ธ๋ฃจํฐ๋ ํญ์ ์ ์ฌ์ฒด ์ต์ ํ ๋ฐ BยทT์ธํฌ ๋ฉด์ญ์์ฑ ์ฆํญ ์ํคํ ์ฒ
## m1ฮจ ๋ฐ ฮจ ์์ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ๊ธฐ๋ฐ mRNA ๋ฐฑ์ ๊ณ ๋ํ: ์ธํ๋ฃจ์์ A(H1N1) ํค๋ง๊ธ๋ฃจํฐ๋ ํญ์ ์ ์ฌ์ฒด ์ต์ ํ ๋ฐ BยทT์ธํฌ ๋ฉด์ญ์์ฑ ์ฆํญ ์ํคํ ์ฒ ๋ฐฐ๊ฒฝ: ์ ์ฒ ๋ฉด์ญ ์ผ์ ์๊ทน์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฒ์ญ ๋ง๋น์ ์ธํ๋ฃจ์์ ๋ฐฑ์ R&D์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ฒด์ธ ํฉ์ฑ ๋ฉ์ ์ RNA ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ๋ฅผ ํ์ฉํ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฑ์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์น๋ช ์ ์ธ ํ๊ณ๋ ๋น๋ณํ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ์์ด์ด ์ธํฌ ๋ด ์๋์ ๋ฐ ์ธํฌ์ง ๋ด ์์ฉ์ฒด์ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ๋นํน์ด์ ์ ์ฒ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ๊ณผ๋ํ๊ฒ ํญ์ฃผ์ํจ๋ค๋ ์ ์ด์์. ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฐ์ผ ๋ชจ๋ฐฉ ์ ํธ๋ก ์ธํด ์ด๋ฐ๋ ๊ณ ๋๋์ ์ 1ํ ์ธํฐํ๋ก ํ๋ญ์ค๋ ํ๋ฅ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฒ์ญ ์คํฉ ํจ์ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์๊ตฌ ๋ง๋น์์ผ ๋ชฉ์ ์ธ ํญ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ฐํ ์์จ์ ํ์ฐ์ํค๋ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ํนํ ๋ณ์ด ์ถ์ ์๋๊ฐ ๊ทน์ฌํ ์ธํ๋ฃจ์์ A(H1N1) ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ํค๋ง๊ธ๋ฃจํฐ๋ ๋น๋จ๋ฐฑ์ง๊ณผ ๊ฐ์ด ๊ณ ์งํญ์ ์คํ ํญ์ฒด ๋ฐ ์ธํฌ๋ ์ฑ T ๋ฆผํ๊ตฌ ํ์ฑ ์ญ์น๋ฅผ ๋์์ ์ฌ์ํด์ผ ํ๋ ํ์ R&D ๋ผ์ธ์์, ์ ์ฌ์ฒด ๋ด์ฌ์ฑ ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํด ์ ํจ ํญ์ ๋๋๊ฐ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ์ ์ค๋๋ ํ์์ ์ฅ๊ธฐ์ ์ธ ๋ฉด์ญ ๊ธฐ์ต ํด์๋ฅผ ํ๋ณดํ๋ ๋ฐ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. ## ๋ฐ๊ฒฌ: ์ผ๊ณฑ ๊ฐ์ง ์์ ์ผ๊ธฐ ๋งคํธ๋ฆญ์ค ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐ m1ฮจยทฮจ ์ ํจ ๋๋ ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฒ์ญ ์ ํด ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์ธํ๋ฃจ์์ A/California/04/09(H1N1) pdm09 ์ ๋ HA ์ ์ ์ ๋ฐฑ๋ณธ ํ์ N1-๋ฉํธ์๋์ ๋ฆฌ๋, ์๋์ ๋ฆฌ๋, N6-๋ฉํธ์๋ฐ๋, 5-๋ฉํธ์ํฐ๋ ๋ฑ ํต์ฌ ๋ณํ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋๋ฅผ ์ํธ ๋ณด์ ์ธํฐํ์ด์ค ๋น์จ๋ก ์กฐํฉํ ์ผ๊ณฑ ์ข ๋ฅ์ mRNA-H1 ๋ฐฐํฉ ๋ณ์ด์ฒด ํ๋ซํผ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ง์ฐ์ค ์ฝํธํธ๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ํ๋ผ์-๋ถ์คํธ ๋ฉด์ญํ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ข ๋จ ๋งคํํ์ฌ ์ธ์์ ๋ณ์ด ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๋ค๋ฅธ ๋ฌด์์ ํผํฉ ๊ฐ์ธํธ๋ค์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ฉฐ 100% m1ฮจ ๋๋ 100% ฮจ ์นํ ๊ตฌ์กฐ ๊ฐ์ธํธ ํฌ์ฌ๊ตฐ์์ ์ ์ฒ ๋ฉด์ญ ์์ฉ์ฒด ๋ํน ์ฐจ๋จ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์๋ฒฝํ ์ฌ์ํ๊ณ , ์ต์ ํ๋ ํญ์ ๋ฒ์ญ ์๋ ์์๋ฅผ ์ ๋ํ์ฌ ์๋์ ์ธ ์คํ ์ญ๊ฐ ๋ฐ ์ ํจ ์ ์ฌ์ฒด ์์ฐฉ ์คํํธ๋ผ์ ํ์ฑํจ์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. ## ๊ด๋ฒ์ B์ธํฌ ์คํ ํ์ฑ ์ ๋ ๋ฐ ํญ์ ํน์ด์ T์ธํฌ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ์๋ฆฝ๋ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ํํ ๊ตฌ์กฐ ๋ณ๋ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ ๋น๋ณํ ๋ฐฑ์ ๋ชจ๋ธ์ ๋ฆผํ๊ตฌ ํฌํ ํ๊ณ๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ทน๋ณตํ๋ ์ฒด์ก์ฑยท์ธํฌ์ฑ ๋ฉด์ญ ๋๊ธฐํ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์ด์. 100% m1ฮจ ๋ฐ 100% ฮจ ์บก์ํ ์ ํ ์ฃผ์ ์ ์ํผ์ ๋ฒ์ญ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์๊ฑฐํจ์ผ๋ก์จ IgG2a ์ค์ฌ์ ํญ์ ํน์ด์ ์คํ ๋ฐ์ ์ ๋ ์๋ ์์๋ฅผ ๊ทน๋ํํ์ง์. ๋ํ ๋น์ฅ ๋ฐ ๋ฐฐ์ถ ๋ฆผํ์ ๋ด๋ถ์์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฐ์ผ ๊ฐ๊ณ๋ฅผ ์์ฒ ์ด์ํ๋ ์ธํฐํ๋ก ๊ฐ๋ง ์์ฑ CD8+ ์ธํฌ๋ ์ฑ T ๋ฆผํ๊ตฌ์ ํฌํผ T์ธํฌ ๊ฐ์์ฑ์ ์ํฅ ์กฐ์จํ์ฌ ์์์ฑ ๋ฉด์ญ ๋ถ์ ์์ญ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จํ๋ต๋๋ค. ## ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ณํ ์ ์ ํ ํ์ค ํ๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ๋ฐฑ์ IND ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ ์๋ฆฝ ๋ณธ ์ ํ ์์ฝํ ๋ฐ ์ ์ฐ ๋ฉด์ญํ ํตํฉ ๋ฆฌ๋ทฐ ๋ฐฑ์๋ mRNA ํ๋ซํผ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ธ ์์ด ๊ณ ์ ์ฒด๊ณ์์ ํ์ ํญ์์ ๊ตฌ์กฐ์ ํ ํด๋ก์ง์ ๋ง์ถฐ ๋ณํ ์ผ๊ธฐ ๊ฐ์ค์น ํ๋ ฌ์ ์ ์ฐ ์ค๊ณํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํต์ฐ ์์ง๋์ด๋ง ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ์ธํ๋ฃจ์์ ๋ณ์ข ํธ๋ํน์ ๋์ด ๊ณ ํ์ ํ์ ๊ณ ์ ์ ์ ์ํญ์ ๋ฐํ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ญ์ฐํ์ฌ ๋ง์ถคํ ์์ mRNA ๊ฐ์ธํธ๋ฅผ ์ฆ๊ฐ ํ๋ฌ๊ทธ์ธํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ m1ฮจ-ฮจ ์ ์ฌ ํจ์จ ์นด์ด๋คํฑ์ค ์์๋ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ ํ๋ซํผ ๋ฐ cGMP ๋ฐ์ด์ค๋ฆฌ์กํฐ ์ค์ผ์ผ์ ๊ณต์ ๋ผ์ธ์ ์น์ธ ํ๋ฝ๋ฅ ์ ์ ๋กํํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ์์์ํ๊ณํ์ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ถ์ํ์ ๋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 ๋์์ ๋ณํ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ์กฐ์จ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์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 mRNA ๋ฐฑ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ๊ฒ๋ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ณ ๋ฉด์ญ ๊ฐ์์ฑ ์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.
Nature๐ค AI ์์ฝIDH ๋ณ์ด์ฑ ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ์งํ ์ญํ: ์ข ๋จ์ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค ๊ธฐ๋ฐ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ํฌ๋ก๋งํด ์ฌ๋ฐฐ์ด ๋ฐ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ
## ๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ์ ์ฑ ์งํ์ ๋น์ ํ์ฑ ์คํํธ๋ผ๊ณผ ๋จ์ผ ์์ ์ค์บ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ IDH ๋ณ์ด(IDH-mutant) ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ์ ์ฃผ๋ก ์ ์ ์ฐ๋ น์ธต ์ง๋จ์์ ๋ฐ๋ณํ์ฌ ๋์ ์น๋ช ๋ฅ ์ ๊ธฐ๋กํ๋ ์ ์ฑ ๋์ข ์ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ์์. ๋ณธ ์งํ์ ์ด๊ธฐ ๋จ๊ณ์์ ๋น๊ต์ ์๋งํ ์ฆ์ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ ์งํ๋ค๊ฐ ํน์ ์ ๊ตฌ๊ธฐ๋ฅผ ๊ฒฝ๊ณผํ๋ ์์ ๋ถํฐ ํ๊ดด์ ์ธ ๊ธ์ฑ ์ ํ ๋ฐ ์น๋ฃ ๋ถ์์ฑ ์ฌ๋ฐ์ ๋ํ๋ด๋ ๋น์ ํ์ ์งํ ํน์ฑ์ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ํ์ง๋ง ๊ธฐ์ฑ ์ ๊ฒฝ์ข ์ํ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋จ์ผ ์์ ์์ ์์ ํ๋ํ ๋จํธ์ ๋ ์กฐ์ง ์ํ ๋ถ์์ ์น์ฐ์ณ ์์๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ์ข ์์ด ์ฅ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ํ์ฅํ๋ฉฐ ๊ฒช๋ ์ ์ ์ ยทํํํ์ ํํ ๋ณํ ํ ์์ ์๊ณต๊ฐ์ ์ธ๊ณผ ๊ด๊ณ๋ฅผ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ ๋ํํ์ง ๋ชปํ๋ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ ์ง๋ฉดํด ์์๋ต๋๋ค. ์ ์ฒ์ ๋๋ผ์ด๋ฒ ๋ณ์ด์ ํ์ฒ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๊ฐ์ ์ํธ์์ฉ ์ฐ๊ฒฐ ๊ณ ๋ฆฌ๋ฅผ ๋จ์ผ ๊ณ์ธต์ผ๋ก ๋ฌถ์ด๋ด์ง ๋ชปํ ์ ์, ๊ฐ์ญ์ ๋ ์กฐ์ง ๋ณดํธ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํ๊ณ ์ ์ ์ง๋ฃ ์์ ์ ์์ธกํ๋ ์ ๋ฐ ์ ๊ฒฝํ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์๋ฆฝ์ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์์ด์. ## ๋ฐ๊ฒฌ: ์ข ๋จ์ ๋ฉํฐ์ค๋ฏน์ค ํตํฉ ๊ฐ๋๊ณผ ํฌ๋ก๋งํดยท์ ์ฌ์ฒดยท์ ์ ์ฒด ๊ฒฐํฉ ์ธ๊ณผ ๊ธฐ์ ์ค์ฆ ์ง๋ 6์ 3์ผ Nature์ ์ ๊ฒฉ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ ์ฑ ์งํ์ ๋ฏธ์คํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ํ์๋ณ ์ข ์ ๋ฐ์ ๋ฐ ์ฌ๋ฐ ์์ ์ ์ข ๋จ์ ์ผ๋ก ์ถ์ ํ์ฌ ์ ์ฌ์ฒด(Transcriptome), ํฌ๋ก๋งํด ์ ๊ทผ์ฑ(Chromatin accessibility), ์ ์ฅ ์ ์ ์ฒด(Genome) ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ค์๊ฐ ๋งคํํ๋ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ ์ ์ฒด ๋ด๋ถ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ๊ณ , ๋จ์ผ์ธํฌ ๋ ๋ฒจ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ (Epigenetic) ๋ฉํธ๋ ์ด์ ๋ณ๋ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ์ ๋ฐ ์ญ์ฐํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ํน์ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ๋ฐฐ๋ฆฌ์ธํธ์ ์ถ์ ์๋์ ์ผ์์ง ํ ํด๋ก์ง ๊ฐ๋ฐฉ ๊ตฌ์กฐ์ ์๋ก์คํ ๋ฆญ ๋ณ๋์ด ์ํธ ์์กด์ (Interdependent)์ผ๋ก ๊ฒฐํฉํ์ฌ ์ข ์๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(Tumor microenvironment)์ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์ํ๋ฅผ ์ฌ๊ตฌ์ฑํ๊ณ , ์ธํฌ ์ํ ์ ํ(Cellular state transitions)์ ์ ๋ํด ์ฌ๋ฐ ์ํ๋๋ฅผ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ์ํฅ์ํค๋ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. ## ํ์ฑ์ ์ ํ์ ํ์ ํ์ ์ ์ด ๋ฐ ํ์ ๋ง์ถคํ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ฌ์ฑ ์๋ฆฝ๋ ํตํฉ ์ค๋ฏน์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ ์ง๋จ ๋ชจ๋ธ์ ์์ธก ํ๊ณ๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๊ฐ์ญ ์ต์ ์ ๋ต๊ณผ ํ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision stratification) ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์ด์. ์ข ์์ด ์ด์กฐ๊ธฐ ๋จ๊ณ์์ ์ ์ฑ ๋ฐ์ ์ด๋ช ์ผ๋ก ์ ์ด๋๋ ๊ณผ์ ์ค ๊ฐ๋ฐฉ๋๋ ํน์ ํฌ๋ก๋งํด ์ข์(Locus) ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ๋ค์ฐจ์ ํ ์๋ก ํฌ์ฐฉํจ์ผ๋ก์จ, ์์์ฑ ์ํ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จํ๋ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผ ์์ง์ ํ๋ณดํ์ง์. ์ด์ ์์์๋ค์ ๊ฒ์ง ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ํ ๋๋ก ์์ธํฌ์ ์ํ ์ ํ์ ์ฐจ๋จํ๋ ํฌ๋ก๋งํด ํ์ ์ฝ๋ฌผ์ ๊ณจ๋ ํ์ ๋ด ์ ์ ๊ฐ์ด๋ํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ๋จ๊ณ๋ณ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ํ๋ ฌ์ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค์ ์ฐ๋ํด ์ต์ ์ ์ธํฐ๋ฒค์ ์์ ์ ๊ฒฐ์ ํ ์ ์๋ ํ์ค ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ง๋ จํ๋ต๋๋ค. ## ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ๊ฒฝ์ข ์ํ ํ์ค ํ๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ํํธ ๋ณธ ์์คํ ์ ์ ํ ๋ฐ ๊ณ์ฐ ์ ๊ฒฝ ์ค๋ฏน์ค ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ๋์ข ์ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ฌํ ์ฆ์ ๊ด๋ฆฌ ์ฒด๊ณ์์ '๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ ๋ฐ์ดํฐ ์ฐ์ฐ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ฑ ์งํ ์ฐจ๋จ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ๋ฐ๊ตด๋ ์ธ๊ณผ ๋ณ์ด ๋ฐ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ค์์นญ ํ๋ก๋ฅผ ์ฐจ์ธ๋ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ ์ ์ฝ R&D ๋ผ์ธ์ ์ฐ๋ํ์ฌ, ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ์๋ฆฝํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ์ข ๋จ์ ์ข ์ ๋ณ๋ ํํ ์์๋ ํฅํ ๋ค๋ฅธ ๊ณํต์ ํ์์ฑ ๋์ข ์ ๋ฐ ํฌ๊ท ์ ๊ฒฝ๊ณ ์ข ์์ ์ํ ์์ธก ์์ง์ ๊ท๊ฒฉํํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ํ๊ฐ ์์ ์ํ ๋ฐ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค ๊ธฐ๋ฅํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ ์งํ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ๊ฒฝ ํญ์ ์ ์ฝ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ ๋ฐ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํ์์ ๋ ์กฐ์ง ๋ด๋ถ์์ ์ ์ -ํ์ฑ์ ์ ํ ์ ๋ถ๊ดด๋ก ๋ํ๋๋ ์์ธํฌ ์ํ ์ ํ ์๋๋ก ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ๊ธ์ฑ ์ ํ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ๋ด๋ฐ ํ๋ก ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ์ข ๋จ์ ๋ณ์ด ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ธ์์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ํฌ๋ก๋งํด ์ ํด์ ์ ๋๋ ๊ตญ์ ์ ํจ ์ ๋ฌ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ๊ฒ๋ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ณ ๋ฉํธ๋ ์ด์ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ์๋์๋ฏธ๋ฆฌํธ ๊ตญ๊ฐ ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ํ๋ก์ ํธ: ๋กฑ๋ฆฌ๋ ์ํ์ฑ ๋ฐ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ํน์ด์ ์ํผ๊ฒ๋ ํตํฉ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ํ ์๋ฐฉ ์๋ฃ ํ๋ซํผ
## ๋ฐฐ๊ฒฝ: ์ธ๊ตฌํ์ ์ด์ง์ฑ๊ณผ ๋ค์ธ์์ฑ ๋ง์ฑ์งํ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ๊ธฐ์กด ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์๋์๋ฏธ๋ฆฌํธ(UAE)๋ฅผ ๋น๋กฏํ ์ค๋ ์ง์ญ ์ง๋จ์ ๊ณ ์ ์ ์ง๋จ ์ ์ ํ์ ์ํคํ ์ฒ์ ๊ธ๊ฒฉํ ํ๋ํ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ค์ธ์์ฑ ๋ง์ฑ ๋์ฌ ์งํ ๋ฐ๋ณ๋ฅ ํญ์ฃผ๋ผ๋ ๋ณด๊ฑดํ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋์ ์์กดํด ์์์ด์. ๊ธฐ์กด์ ์๋ฆฌ๋(Short-read) ์ํ์ฑ ์ค์ฌ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ธ๊ฐ ๊ฒ๋ ๋ด๋ถ์ ๋ณต์กํ ๊ตฌ์กฐ ๋ณ์ด(Structural variants)์ ๊ณ ๋์ ๋ฐ๋ณต ์์ด ๊ตฌํ์ ๋ฌด๊ฒฐํ๊ฒ ์ ๋ํํ์ง ๋ชปํ๋ ๊ธฐ์ ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ ๋ ธ์ด์ฆ์ ์ธ์์ ํ๊ฒฝ ๋ ธ์ถ์ฒด ๊ฐ์ ๋ค์ฐจ์ ๊ณต๋ถ์ฐ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ ์ ์, ๊ฐ๋ณ ํผํ์์ ์ค์ ๋ฐ์ ๋ฐ ๋์ฌ ์ญ์น ์ค์ฝ์ด๋ฅผ ์ ๋ฐ ์ญ์ฐํ๋ ์ ์ํ ์ ๋ฐ ์ํ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์๋ฆฝ์ ๋ฐฉํดํ๋ ์ค๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. ## ๋ฐ๊ฒฌ: ๊ตญ๊ฐ ์ค์ผ์ผ ๋กฑ๋ฆฌ๋ ์ํ์ฑ ๋ฐ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ํน์ด์ ์ํผ๊ฒ๋ ์ ์ฐ ๋งคํ ์ค์ฆ ์ง๋ 6์ 3์ผ Nature Genetics์ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ ์ ์ ๊ตฌ์กฐ ๋ถ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ๊ตญ๊ฐ์ ์ฐจ์์ ๋๊ท๋ชจ ๋กฑ๋ฆฌ๋ ์ํ์ฑ(Long-read sequencing) ํ๋ก๊ทธ๋จ๊ณผ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ํน์ด์ ์ํผ๊ฒ๋(Allele-specific epigenome) ๋ถ์ ๊ธฐ์ ์ ๋์ ๊ฐ๋ํ๋ ์ ๋ฐ ์๋ฃ ํตํฉ ์์ฝ์์คํ ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์์ญ๋ง ๋ช ๊ท๋ชจ์ ์ฝํธํธ ์ ์ ์ฒด ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ด๋ถ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ๊ฑฐํ๊ณ , ๋ถ๋ชจ ์ ๋ ๋๋ฆฝ์ ์ ์๋ณ ๋ฉํธ๋ ์ด์ ๊ฐ๋ฐฉ๋ ํ ์๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์์ ์ค์๊ฐ ๋๊ธฐํํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ธฐ์ฑ ์ ์ ํ ์ง๋์์ ๋๋ฝ๋์๋ ์ค๋ ์ง๋จ ํน์ด์ ์์ธ ๋ฐฐ๋ฆฌ์ธํธ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ ์ฌ ์กฐ์ ํ๋ก ํ๋ฅ์ ์ธ๊ณผ ํ๋ ฌ์ ์ ๋ฐ ํ์ ๋์ ํ๋ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. ## ๋ค์ฐจ์ ์์ยทํ๊ฒฝ ์ตํฉ ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ ํ์ ๋ง์ถคํ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ๋ฌ์ฑ ์๋ฆฝ๋ ํตํฉ ๊ตญ๊ฐ ์ ์ ์ฒด ๋ฐฑ์๋ฅผ ๊ฐ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์ฑ ๋จ์ผ ๋ชจ๋ฌ ๋ถ์ ๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ์์ยทํ๊ฒฝยท์ ์ ์ฒด ๋ค์ฐจ์ ์ตํฉ ๋ฐ ํ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ์ด์. ํผํ์์ ์ํ ์ต๊ด, ๋๊ธฐ ์ค์ผ ๋ ธ์ถ๋ ๋ฑ ์ธ์์ ๊ต๋ ๋ณ์ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ํผ๊ฒ๋ ธ๋ฏน์ค ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ์์์ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ, ์ง๋ณ ํํํ์ด ๋ฐํ๋๊ธฐ ์ ๋จ๊ณ์ ๋ฏธ์ธ ์งํ ์คํํธ๋ผ์ ๋์ ํน์ด๋๋ก ์ฌ๊ณผํ๋ ์ ์ฐ ์ํ ์์ง์ ํ๋ณดํ์ง์. ์ด์ ์์์๋ค์ ํ์๊ฐ ๋ณด์ ํ ์ ์ ์ ๊ฐ์์ฑ๊ณผ ํ์ฑ์ ์ ์ ๋๋ฆฌํํธ ๊ณก์ ์ ์ค์๊ฐ ์ค์บํ์ฌ, ๊ฐ์ธ๋ณ ๋ง์ถคํ ์๊ฒฝ ์ฒ๋ฐฉ์ด๋ ํ๊ฒฝ ์์ธ ์ ์ด๋ฅผ ๋์ด ๋ง์ฑ ์งํ ๋ฐ๋ณ ์ด๋ช ์ ์ ์ ์ฐจ๋จํ๋ ๊ณ ํด์๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ํ๋ณดํ๋ต๋๋ค. ## ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์๋ฐฉ ์๋ฃ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ณด๊ฑด ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ํจ๋ฌ๋ค์ ์ํํธ ๋ณธ ์์คํ ์ ์ ํ ๋ฐ ์ง๋จ ์ค๋ฏน์ค ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ํ๋ซํผ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํฌ์ค์ผ์ด ํ์ค์ ์ฌํ ์ฆ์ ์ํ ์ฒด๊ณ์์ '๊ฐ์ธ์ ์ ์ -ํ๊ฒฝ ์ํธ์์ฉ ์ ์๋ฅผ ์ ์ฐ ์์ฐฐํ์ฌ ๋ฐ๋ณ์ ์ฐจ๋จํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ์ํ ๊ฑด๊ฐ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ธฐ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ์ดํ๋ผ์ธ R&D ๋ผ์ธ์์ ๋๊ท๋ชจ ์์ ์ํ ์งํ ์ ํผํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ํ์ฉํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ํน์ด์ ๋ฐํ ๋ณ๋ ํํ ์์๋ ํฅํ ์ ์ธ๊ณ ๋ค์ํ ์ธ์ข ์ง๋จ๋ณ ๋ง์ถคํ ์ ๋ฐ ์๋ฃ ํ๋ซํผ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ถฉ์กฑํ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ง๋จ์ ์ ํ ๋ฐ ์ํผ๊ฒ๋ ธ๋ฏน์ค ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ์ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค๋ฉ๋์ปฌ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํ์์ ์ฒด๋ด ์ ์ ์ฒด ๋ด๋ถ์์ ํ๊ฒฝ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ๋ง์ฑ ๋ง์ฑ ๋์ฌ ์งํ์ ์ด๋ฐํ๋ ์ ์ฌ ์จ์ ๋จ๊ณ๋ฅผ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๋น๋จ ๋ฐ ์ฌํ๊ด ์งํ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ฒด ํญ์์ฑ ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋กฑ๋ฆฌ๋ ๊ตฌ์กฐ ๋ณ์ด ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ธ์ข ๋ณ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์น๋ฃ์ ์ ์กฐ์ง๋ณ ์ ํจ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ๊ฒ๋ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ณ ๋ฉํธ๋ ์ด์ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ํ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ์์ธ ํ์ด๋จธ๋ณ ๋๊ท๋ชจ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์: ์ ๋ฝ ํํต GWAS ๋ฉํ๋ถ์ ๊ธฐ๋ฐ 91๊ฐ ์ํ ์ข์ ๋์ ๋ฐ ์งํ ์นจํฌ๋ ์ฐ์ฐ ์ํคํ ์ฒ
1. ํ๋ณธ ๊ท๋ชจ ํ๊ณ์ ๋ฐ๋ฅธ Missing Heritability์ ์์ธ ํ์ด๋จธ ์กฐ๊ธฐ ์ฐจ๋จ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์์ธ ํ์ด๋จธ๋ณ(Alzheimerโs disease, AD) ๋ฐ ๊ด๋ จ ์น๋งค ์งํ์ ์ด์กฐ๊ธฐ ๋จ๊ณ์์ ๋ฏธ์ธํ ๋ถ์ ๋ณ๋ฆฌ ์งํ๋ฅผ ์คํฌ๋ฆฌ๋ํ์ฌ ๊ฐ์ญ์ ๊ณจ๋ ํ์์ ํ๋ณดํ๋ ๊ฒ์ด ํต์ฌ ๊ณผ์ ์์. ๊ธฐ์กด์ ๊ฒ๋ ์ ์ญ ์ฐ๊ด ๋ถ์(GWAS) ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋จ์ผ ์ฝํธํธ ์ค์ฌ์ ์ ํ์ ์ธ ํ๋ณธ ๊ท๋ชจ์ ์์กดํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ์งํ ๋ฐ๋ณ ๊ธฐ์ ์ ๋ฐฐํ์ ์จ๊ฒจ์ง ๋ฏธ์ธ ํจ๊ณผ ํฌ๊ธฐ(Small effect size)์ ํฌ๊ท ๋ฐฐ๋ฆฌ์ธํธ ์ ํธ๋ฅผ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ํตํด๋ด์ง ๋ชปํ๋ ์ฌ๊ฐํ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ ์ง๋ฉดํด ์์์ง์. ์ ์ ์ ์ ์ฐ ์ ์ค๊ณผ ํผ๋ ๋ณ์๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ ์ ์ ๊ฐ๋ณ ํ์์ ์ ์ ์ฒด ํ๋กํ๋ก๋ถํฐ ์ ํํ ๋ค์ ์ ์ ์ํ ์ค์ฝ์ด(PRS) ์ญ์น ์์น๋ฅผ ์ฐ์ถํด ๋ด๋ ์ ๋ฐ ์ ๊ฒฝํ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์๋ฆฝ์ ๋ฐฉํดํ๋ ์ค๋ ๊ธฐ์ ์ ์ฅ๋ฒฝ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ์ ๋ฝ ํํต ๋๊ท๋ชจ GWAS ๋ฉํ๋ถ์ ๊ฐ๋: 91๊ฐ ์ ํจ ์ํ ์ข์ ๋ฐ 56๊ฐ ์งํ ํน์ด์ ์๊ทธ๋ ๋์ ์ง๋ 6์ 3์ผ Nature Genetics์ ์ ๊ฒฉ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ ํธ ํ์ง ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์ ๋ฝ ํํต(European ancestry) ์ง๋จ์ ๋์์ผ๋ก ๋๊ท๋ชจ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํตํฉํด ๋ธ ์ ๋ฐ์ดํธ ๋ฉํ๋ถ์ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์์ญ๋ง ๋ช ๊ท๋ชจ์ ์ ์ ์ฒด ๋งคํธ๋ฆญ์ค ๋ด๋ถ ๋ฐฐ์น ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฐ ์๊ฑฐํ๊ณ , ์ ์ ์ํ ์ถฉ์ (Imputation) ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ๊ทน๋ํํ์ฌ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ(In silico) ๊ณต๊ฐ์์ ์ฐ์ฐ ๋งคํ์ ์ํํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ์์ธ ํ์ด๋จธ ๋ฐ ์น๋งค ๋ฐ๋ณ ๊ณก์ ๊ณผ ์ง์ ์ธ๊ณผ์จ์ ํ์ฑํ๋ 91๊ฐ์ ์ ํจ ์ํ ์ ์ ์ ์ข์(Risk loci)๋ฅผ ์๋ณํด๋์ผ๋ฉฐ, ์ด ์ค 56๊ฐ์ ์ข์๋ ๋์กฐ๊ตฐ๊ณผ ๋ถ๋ฆฌ๋ '์์์ ์ผ๋ก ํ์ง๋ AD ํ์(Clinically diagnosed AD cases)' ๊ณํต์์๋ง ๊ณ ํด์๋๋ก ํน์ด์ ์ผ๋ก ๊ฒ์ถ๋๋ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ต์ด๋ก ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 3. ๋ง์ดํฌ๋ก๊ทธ๋ฆฌ์ ๋ฉด์ญ ๋์ฌ ๋ฐ ์๋์ข ์์ก ํจ์ค์จ์ด ํ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋์ ๋ 91๊ฐ ์ํ ์ข์ ํ ์๋ฅผ ์ญํ ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ์์ธ ํ์ด๋จธ ๋๋ ํผ์ง ๋ด๋ถ์ ์ ๊ฒฝํดํ ์จ์ ๋จ๊ณ๋ฅผ ์ง๋ฐฐํ๋ ํ๋ฅ ํต์ฌ ๋ถ์ ์๋ฌผํ์ ํจ์ค์จ์ด ์ธ๊ณผ ํ๋ ฌ์ด ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision stratification)๋์์ด์. - ๋ ๋ด ์ ์ฒ ๋ฉด์ญ ํ๋ก ์ ์ด: ๋ง์ดํฌ๋ก๊ทธ๋ฆฌ์(Microglia)์ ์ง์ง ๋์ฌ ํ๋ญ์ค ๋ง๋น ๋ฐ ๋นํน์ด์ ๊ณผ์ผ์ฆ ํ์ฑํ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ ๋ํ๋ ํ๊น ์ ์ ์ ์ข์๋ฅผ ๋์ ํ์ฌ ์์์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ํํฐ๋งํ์ง์. - ์๋์ข-๋ฆฌ์์ข ์์ก์ฒด ์ต์ ํ: ์ธํฌ ๋ด ์์ก ๊ฒฐํจ ๊ณก์ ๊ณผ ์๋ฐ๋ก์ด๋/ํ์ฐ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฏธ์คํด๋ฉ ์์ง ๊ฐ์ ์๋ฆฌ์ ๊ฒฐํฉ ์ ์๋ฅผ ์ฐ์ฐํจ์ผ๋ก์จ, ์ค์ ๋ ์์ถ ๊ฐ์ํ ์ด๋ช ์ ๊ฐ๋ฅด๋ ์ํ ์ธ์๋ฅผ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฐ์ ํ๋ต๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ PRS ์ํ๋ ์์ธก ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์กฐ๊ธฐ ์ง๋จ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ํํธ ๋ณธ ์์คํ ์ ์ ํ ๋ฐ ์ ๊ฒฝ ์ค๋ฏน์ค ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ์์ธ ํ์ด๋จธ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ฌํ ์ฆ์ ์ฐ๋์ค ๊ด๋ฆฌ์์ '91๊ฐ ๊ฒ๋ ์ข์ ๊ฐ์ค์น ์ฐ์ฐ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ด์กฐ๊ธฐ ์ฐจ๋จ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ๋ฐ๊ตด๋ ์ ๊ท ๋ณ์ด ํ๋ ฌ์ ๋ค์ ์ ์ ์ํ ์ ์(PRS) ๋ชจ๋ธ์ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํ์ฌ, ๊ฐ์ธ๋ณ ์ง๋ณ ์นจํฌ๋ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ์ ์ ์์ธกํ๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ๋ซํผ์ ํ์ค ๋ฐฑ๋ณธ์ ํ๋ณดํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ๋ณ์ด ๊ฐ์์ฑ ํ๋ ฌ ์์น๋ ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ์๋ฐ๋ก์ด๋/ํ์ฐ ํ์ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ 3์ ์ค๊ณ ๋จ๊ณ์์ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ ์ฒดํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ง๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ๋์ ๊ฒฝ ์ ์ฝ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํ์์ ๊ฒ๋ ๋๋์ค์ผ์ดํ ๋ด๋ถ์ ๊ฐ์ธ๋ 91๊ฐ ์ํ ์ข์์ ์นจํฌ๋ ์ง์๋ฅผ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์์ธ ํ์ด๋จธ ์กฐ๊ธฐ ์ง๋จ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ๋ ์กฐ์ง ๋ด๋ฐ ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋๊ท๋ชจ ๋ค์ธ์ข ์ฝํธํธ ๋ ์ง์คํธ๋ฆฌ์ ์ฐ๋ ๊ฐ๋ฅํ ์คํ์์ค ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ๋งคํํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ํ๊ฒฝ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์น๋ฃ์ ์ ๋๋ ๊ตญ์ ์ ํจ ์ ๋ฌ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฉด์ญยท๋์ฌ ํ์ ์ ์ฝ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ๊ฒ๋ ๋ฐฐ๋ฆฌ์ธํธ๋ณ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ์นจํฌ๋ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
PNAS๐ค AI ์์ฝ์ ์ ์ ์ฒด๋ณต์ฌ ์คํธ๋ ์ค ๋ฐ์ ์๋๋ก ๋ฐ ์์คํ ์ ์ ํ ๋ถ์์
## ๋ฐฐ๊ฒฝ: ๊ธฐํ ์๊ธฐ ํ์์ ๋จ์ผ ์ ์ ์ ๊ต์ ์ ํ๊ณ์ ์๋ฌผ ์์ฐ์ฑ ๋ถ๊ดด์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ ์ง๊ตฌ์ ์ธ ๊ธฐํ ๊ธ๋ณ์ผ๋ก ์ธํ ๊ฐ๋ญ, ๊ณ ์ผ๋ถ, ๋ณตํฉ ๋ณํด์ถฉ์ ์ต๊ฒฉ์ ๊ธฐ์ฑ ๋์ ์์ฐ ์์คํ ์ ์ง์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ํ๊ดดํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ํ ์์ธ์ด์์. ๊ธฐ์กด์ ๊ณ ์ ์ ์ธ ์ก์ข ํ์ด๋ ๋จ์ผ ๊ถค์ ๊ธฐ๋ฐ์ CRISPR ์ ์ ์ ํธ์ง ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ๋ ์ํธ ์ ๋์ ์ผ๋ก ์ฐ๊ฒฐ๋ ๋ค์ ์ ์์ฑ ๋ณตํฉ ์คํธ๋ ์ค ์ ํธ ์ ๋ฌ ํจ์ค์จ์ด๋ฅผ ํตํฉ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ๋ณตํฉ ๊ฑฐ์ ํ๊ฒฝ ๋ณํ์ ๋์ํ์ฌ ์๋ฌผ ์ธํฌ๊ฐ ๋ํ๋ด๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋์ฌ ํ๋ญ์ค ๋ณ๋๊ณผ ์ ์ฌ ๋คํธ์ํฌ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ง๋น ํ์์ ๊ฐ์ญ์ ์ธ ์๋ ์๋ณด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ๋ฐ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. ## ๋ฐ๊ฒฌ: ์ ์ ์ ์ฒด๋ณต์ฌ ์ค์๊ฐ ์ ๋ฐ ๋งคํ๊ณผ ๋ค๋ฐฐ์ฒด ์ํ์ ์ ์ ๊ฐ์์ฑ ์คํํธ๋ผ ํฌ์ฐฉ ์ง๋ 6์ ๋ฐํ๋ ๊ตญ๋ฆฝ๊ณผํ์ํ๋ณด(PNAS)์ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ๋ค์ ์ ์์ฑ ์ ์ด ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด, ์๋ฌผ, ๋๋ฌผ, ๊ท ๋ฅ ๋ชจ๋ธ์ ์ด๋ง๋ผํ ๋ค์ค ๊ท ์ฃผ ์ฝํธํธ์ ๊ณ ํด์๋ ์ํ์ฑ๊ณผ ์ค์๊ฐ ์ด๋ฏธ์ง ๋ถ์์ ๊ฒฐํฉํ ํตํฉ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์คํธ๋ ์ค ํ์ค๊ฐ ์ธํฌ์ง ๋ด๋ถ๋ก ์ธ์ ๋ ๋ ํค๋์์ ํ์ฑ ์ญ์น๊ฐ ๋ณ๋ํ๋ฉฐ ๊ฐํด์ง๋ ๋ถ์ํ์ ์ ํ์์ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ์ธํฌ๊ฐ ์ ์ฌ๋ถ์ด ๋จ๊ณ๋ฅผ ์ฐํํ์ฌ ๊ฒ๋ ์ ์ฒด๋ฅผ ๋ฐฐ๊ฐ์ํค๋ ์ ์ฒด ๊ฒ๋ ๋ณต์ ํ์์ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํ์ผ๋ฉฐ, ๋ณต์ฌ์ ์ฆ๊ฐ๋ฅผ ํตํด ํ๋ฅ ๋ฐฉ์ด ์ ์ ์ ๊ฐ์ธํธ์ ๋ฐํ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ์ฆํญ์์ผ ์คํธ๋ ์ค ๋ด์ฑ์ ์ฆ๊ฐ ๊ฐํํ๋ ๋ถ์ ๋์ญํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ต์ด๋ก ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. ## ๋ค๋ฐฐ์ฒดํ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ํธ๋ ์ด๋์คํ์ ์ธํฌ ๋ถ์ด ์ค๋ฅ ์นด์ด๋คํฑ์ค ์ฌ๊ณผ ์ค๋ฏน์ค ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ญํ ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๋ค๋ฐฐ์ฒดํ๊ฐ ์ ์ฌํ๋ ํ๊ฒฝ ์ ์ ํด์์ ์ด๋ฉด์ ์จ๊ฒจ์ง ์ฌ๊ฐํ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ํธ๋ ์ด๋์คํ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๊ฒฐํจ ์งํ๊ฐ ๊ณ ํด์๋๋ก ์ธต๋ณํ๋์์ต๋๋ค. ๊ฒ๋ ์ค์ผ์ผ์ด ๋น๋ํด์ง์ ๋ฐ๋ผ ๋ฐฉ์ถ์ฌ ๋ถ์ฐฉ์ ๋ํน ํํ ์์๊ฐ ๊ต๋๋์ด ์ ์ฌ๋ถ์ด ๊ณผ์ ๋ด ์์์ฑ ๋ถ์ด ์ค๋ฅ ๋ฐ ์ด๋ฐฐ์ฒด ๋ถ๊ธฐ ํ์ฐ ํ๋ฅ ์ด ์ํฅ๋จ์ ํฌ์ฐฉํ์ง์. ๋ํ ๊ฑฐ๋ํด์ง ํต์ฌ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ณด๋ฅผ ๋ณต์ ํ๊ณ ์ ์ฌํ๋ ๋ฐ ์๊ตฌ๋๋ ๋์ฌ์ ๋น์ฉ ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ๋ค์ฐจ์ ํ ์๋ก ์ฐ์ฐํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธ๊ฒฉํ ์ธํฌ ์ฆ์ ๊ฐ์๋์ ๋ํ์ ํํํ ๋ง์ฐฐ ๊ณ์์ ์์น์ด ๋๋ฐ๋จ์ ์ค์ฆํ๋ต๋๋ค. ## ์ ๋ง: ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ค๋ฐฐ์ฒด ์์ง๋์ด๋ง ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ๊ฐ๋ ๋ณธ ์ฒด์ธํฌ ์งํํ ๋ฐ ์ง๋จ์ค๋ฏน์ค ํตํฉ ๋ฆฌ๋ทฐ ๋ฐฑ์๋ ์ํ ๋ณด์กด ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ ์ธ ํํํ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์ฒด๊ณ์์ ์ ์ ์ฒด ๋ฐฐ์์ฑ ๋ณตํฉ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ์ ์ฐ ์กฐ์จํ์ฌ ๋ณต๋ณตํฉ ์คํธ๋ ์ค ๋ด์ฑ์ ๋ชจ๋ธ๋งํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์๋ช ์ค๊ณ ์ธํ๋ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ CRISPR ์ ์ ์ ํธ์ง ๊ธฐ์ ๊ณผ WGD ์ ๋ ์๋คํฑ์ค๋ฅผ ๊ฐ์ ๊ณต๊ฐ์์ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ๋ฐ์ธ๋ฉํ์ฌ, ๋ถ์์ฉ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ํํฐ๋งํ๋ ์ ์ฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ์๋ฆฝํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ๋ฐฐ์์ฑ ์ํ์ ์ ์ ํ-ํ๊ฒฝ ์ํธ์์ฉ ์ฐ์ฐ ์์๋ ํฅํ ๊ธฐํ ํ๋ ฅ์ฑ ์๋ฌผ ์ค๊ณ, ํ ์ ์ค์ผ ํ๊ฒฝ ๋ณต์ ์๋ฌผ ๊ท ์ฃผ R&D ๋ผ์ธ์์ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ ๋ฌผ์ง๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ ์ํ ์ ๋ฐ ์ ์ด ์์ง์ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ ์ฒดํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ํ ์งํ๋ก ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ๊ทธ๋ฆฌํ ํฌ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ํ๊ฒฝ ๋ฐ์ด์ค ์ธํ๋ผ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์ผ์ธ ์ํ๊ณ ์กฐ์ฐ ์ ๊ฐ๋ญ์ด๋ ๋ ์ ํผ๋๋ฐฑ ๋ฑ ๋ณตํฉ ํ๊ฒฝ ์คํธ๋ ์ค๋ฅผ ์ ๋ฐํ๋ ์ธ์๊ฐ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๋๋ ๊ณ ์ฌ ๋ฐ ๊ท ์ฃผ ๋ง๋น ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ๊ฐ์ฒด๊ตฐ ์์กด ํญ์์ฑ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋ฐฐ์์ฑ ์ํ์ ์๊ณต๊ฐ์ ์ธํฌ ์ฑ์ฅ ๋์ญํ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋ฉํฐ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฒฝ ๋ณต์ ๋ฐ ์๋ฌผ ์ฌ๋ฐฐ์ง ์ค์ผ์ผ์ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ธ์์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์๋ช ์ฒด์ ์ฒด๋ด ์ ํจ ๋ฐฉ์ด ์ ์ฌ์ฒด ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ๊ธฐ์ ์ ๊ธฐํ ํ๋ ฅ์ฑ ๋ฐ์ด์ค ๋งค์ค ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ๊ฒ์ฆ ์งํ ์ ํผํ ์ข ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ์นจํฌ๋ ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ฐฐ์น ๊ฐ์ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ๋ฐ cGMP ์์ ๊ฐ๋ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Frontiers in immunology๐ค AI ์์ฝ๋์์ธํฌ ๋์ฌ ์ฌ์ค๊ณ๋ก ์ธ๊ท ์ฑ ํ์์ ์น๋ฃ์ ์ ๊ธธ์ ์ด๋ค: ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ ๋๋ ธ์ ๋ฌ์ฒด ๊ธฐ๋ฐ ๋์์ธํฌ ๋ฉด์ญ ๋์ฌ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ๋ฐ ํจํ์ฆ์ฑ ๊ธ์ฑ ํ์์ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ด ์ํคํ ์ฒ
1. ๋์์ธํฌ ๋ถํ์ ์ด๋ถ๋ฒ์ ๋ถ๋ฅ ๋๊ทธ๋ง์ ์๊ณต๊ฐ์ ๋์ฌ ๋์ญํ ๋ถ์์ ๋ณ๋ชฉ ํจํ์ฆ ์ฐ๊ด ๊ธ์ฑ ํ์์(Sepsis-associated acute lung injury, S-ALI)์ ๊ณผ๋ํ ์ ์ ์ฑ ์ผ์ฆ ๋ฐ์๊ณผ ๋ฉด์ญ ๋ง๋น๊ฐ ์์ฐจ์ ์ผ๋ก ํ ์กฐ์ง์ ํ๊ดดํ์ฌ ๋์ ์ฌ๋ง๋ฅ ์ ์ ๋ฐํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๋์น์ฑ ์งํ์ด์์. ์ ์ฒ ๋ฉด์ญ์ ์ต์ ๋ฐฉ ํ์๊พผ์ธ ๋์์ธํฌ(Macrophage)๋ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ ์ ํธ ํ์ค์ ๋ฐ๋ผ ํํํ์ ๋ฐ๊พธ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ๊ฐ์์ฑ(Plasticity)์ ์ง๋๊ณ ์์ง์. ํ์ง๋ง ๊ธฐ์ฑ ๋ฉด์ญํ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋์์ธํฌ๋ฅผ ๋จ์ํ ์ผ์ฆ์ฑ M1๊ณผ ํํํ ๋ณต๊ตฌํ M2๋ผ๋ ๊ณ ์ ๋ ์ด๋ถ๋ฒ์ ๋๊ทธ๋ง๋ก๋ง ๋ถ๋ฅํ์ฌ, ๊ทธ ํ๋ฅ๋ฅผ ์ง๋ฐฐํ๋ ๋ค์ฐจ์์ ๋ฉด์ญ ๋์ฌ(Immunometabolism) ์คํํธ๋ผ์ ์ ๋ํํ์ง ๋ชปํ๋ ์ฌ๊ฐ์ง๋๊ฐ ์์กดํ์ด์. ์๊ฐ์ ๋ฐ๋ผ ๊ธ๋ณํ๋ ๋์ฌ ๋๋์ค์ผ์ดํ์ ์ฐ์ฐ ๋ชจ๋ธ๋ง์ด ๋๋ฝ๋ ์ ์, ํํ์ (Off-target) ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ดํ๊ณ ์ ๊ธฐ ์ ์์ ๋ฉด์ญ ๊ท ํ์ ๋ณต์ํ๋ ์ ๋ฐ ์ ์ฝ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์๋ฆฝ์ ๋ฐฉํดํ๋ ์ค๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ์๊ธฐ๋ณ ๋ฉด์ญ ๋์ฌ ์ฌ์ค๊ณ ๋ฉ์ปค๋์ฆ ์๋ฆฝ: ํด๋น๊ณผ์ ํญ์ฃผ์ OXPHOS ๋ง๋น์ ์ญํ ๊ท๋ช ์ต์ ์์คํ ๋ฉด์ญํ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด๋ฌํ ๋ถ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ๋์์ธํฌ ํ์ฑํ๋ฅผ ์ฐ์์ ์ธ ๊ธฐ๋ฅ์ ์คํํธ๋ผ(Continuous functional spectrum)์ผ๋ก ์ฌ๊ท์ ํ๊ณ , ์ค์ฌ ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก์ ์ ์ฐ ๋งคํ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. S-ALI ์ด๊ธฐ์ ๊ณผ๋ ์ผ์ฆ ๋จ๊ณ(Hyperinflammatory phase)์์๋ ๋์์ธํฌ๊ฐ ๋น์ ์ฐํ(Aerobic glycolysis)์ ํํ ์ฐ ์ธ์ฐ ๊ฒฝ๋ก(PPP)๋ฅผ ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๋ชฐ์๋ถ์ด๋ ๋ฐ๋ฉด, ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์์ ์ฐ์ํธํก(OXPHOS)์ ๊ฐ๋ ฅํ ์ต์ ๋๋ค๋ ์ธ๊ณผ ๊ธฐ์ ์ ์ค์ฆํด๋์ฃ . ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด ๋์ฌ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ํ๋ฆ์ ์ง๋ฐฐํ๋ ํต์ฌ ์จ์ ํจ์์ธ PFKFB3, PKM2 ๋ฐ ์ ์ฌ ์กฐ์ ์ HIF-1ฮฑ์ ํ์ฑ ์ญ์น ์ค์ฝ์ด๋ฅผ ๋์ถํ์ผ๋ฉฐ, ์์๋ค์ดํธ(Succinate)์ ์ดํ์ฝ๋ค์ดํธ(Itaconate) ๊ฐ์ TCA ํ๋ก ์ค๊ฐ ๋์ฌ์ฐ๋ฌผ์ด ๋ฉด์ญ ํํํ์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์ ํํ๋ ๋ง์คํฐ ์ค์์น๋ก ๊ฐ๋๋จ์ ๋ถ์ ๋ ๋ฒจ์์ ์๋ฒฝํ ์ฆ๋ช ํ๋ต๋๋ค. 3. ์ง๋ฅํ ๋๋ ธํ๋ซํผ ๊ธฐ๋ฐ ํ์ ์ธํฌ ํ์ ์์ก๊ณผ ํํํ ๋ฐ์ ์๋๋ก ์ค์ฆ ๋์ ๋ ๋ฉด์ญ ๋์ฌ ์ฒดํฌํฌ์ธํธ๋ฅผ ์ ๋ฐ ์ ์ดํ๊ธฐ ์ํด, ์ฐ๊ตฌํ์ ๋นํน์ด์ ์ ์ ์ธํฌ ๋ ์ฑ์ ๋ฐฐ์ ํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ์์ด๋ก์กธํ CRISPR/Cas9 ๋๋ ธ์น๋ฃ์ , pH-๋ฐ์์ฑ ๋๋ ธ์ ์, ๋ฐ์ด์ค๋ชจ๋ฐฉ(Biomimetic) ๋๋ ธํ๋ซํผ ๋ฐ ์์ง๋์ด๋ ์์์ข ๊ฐ์ธํธ๋ฅผ ์ ๋ฉด ๋ฐฐ์นํ์ด์. ์ด ์ค๋งํธ ๋ฐฐ๋ฌ ์์คํ ์ ์ฝ๋ฌผ๋ํํ(PK/PD) ํ ์ ์ฐ์ฐ์ ํตํด ํํ๊ณจํฌ ๋์์ธํฌ์๋ง ์ ํ์ ์ผ๋ก ํก์ฐฉยท์ ์ (Internalization)๋๋๋ก ์ต์ ํ๋์์ง์. ์ด๊ธฐ ํด๋น๊ณผ์ ํญ์ฃผ๋ฅผ ํด๋จํํ๋ ์๋ถ์ ์ฐจ๋จ์ ๋ฅผ ํ์ ์ ๋ฌํ๋ ๋์์, ํ๊ธฐ ๋ฉด์ญ ์ต์ ๋จ๊ณ(Immunosuppressive phase)์์ ํ์ฐํ๋ ์ฐ์ํธํก(OXPHOS) ๋ฐ ์ง๋ฐฉ์ฐ์ฐํ(FAO) ๋ฅ๋ ฅ์ ํ์ฌ๋ ์ ์ ์ ๊ฐ์๋ก ์ฌ์ค์ (Resetting)ํจ์ผ๋ก์จ ํ ์กฐ์ง์ ํญ์์ฑ์ ์ ์ ๋ฒ์๋ก ๋ณต์ํ๋ ์ ์์ ์ข ์ฐฉ์ง๋ฅผ ์ต์ข ์ฌ์ํ๋ต๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ฉด์ญ ๋์ฌ ์ ์ด ํ์ค ํ๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ค์ฆ ๋์น ์งํ IND ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ ์๋ฆฝ ๋ณธ ์ ํ ๊ณตํ ๋ฐ ์ค์ฆ ์ฝ๋ฆฌํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ALI ์น๋ฃ ํ์ค์ ์ฌํ ์ฐ์ ๊ณต๊ธ ๋ฐ ๋จ์ ์์ผ์ ํฌ์ฌ์์ '๋์์ธํฌ์ ์๊ฐ๋๋ณ ๋์ฌ ํ๋กํ์ผ์ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผํ์ฌ ๋ฉด์ญ ๊ท ํ์ ์ ๋ํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์๊ฐ์ํ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํ์ ๊ฐ๋ณ ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ๋ฐ ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋ณ๋ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ ํจํ์ฆ ์น๋ฃ์ ์์ ์งํ ์ ์์์ฑ ์ํ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ๋กํํ๋ ์ ์ฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์๋ฆฝํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ๋์ฌ์ฐ๋ฌผ-์์ฉ์ฒด ๋ํน ๋งคํธ๋ฆญ์ค ์์น๋ ํฅํ ์ฐจ์ธ๋ ์ธํฌยท์ ์ ์ ์น๋ฃ์ (CGT) IND ํ๊ฐ ๋ผ์ธ์์ CMC(ํํยท์ ์กฐยทํ์ง๊ด๋ฆฌ) ์์ ์ฑ ์๊ณ๊ฐ์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ๋ง์ถคํ ๋ฉด์ญ ์กฐ์ ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค์์.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ฉด์ญ๋์ฌํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ค์ฆ ๋์น์ฑ ์งํ ์น๋ฃํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ๊ธ์ฑ ํจํ์ฆ ํ์ ์ฒด๋ด์์ ๋์์ธํฌ์ ์ผ์ฆ ํญ์ฃผ ๋ฐ ๋ฉด์ญ ๋ง๋น ์๋คํฑ์ค๋ฅผ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ALI ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์ง๋จ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๋ง์ฑ ํ ์กฐ์ง ์ฌ์ ํ ๋ฐ๋ณ ๊ณก์ ์ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋๋ ธ ์์ก ํ๋ซํผ์ ์คํ์์ค ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ํ๊ฒฝ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ๋์ฌ ์กฐ์ ์ ์ ํํฌ ๋ด ์ ํจ ํก์ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋์ฌ ์ค์ฝ์ด ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ cGMP ์์ฐ ์ธํ๊ฐ ๋ฐ IND ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Oncology research๐ค AI ์์ฝ์ ๊ท E3 ๋ฆฌ๊ฐ์์ -๋ค์ค๊ธฐ์ง ๋ฐ๊ตด: ์ผ๋ฏธํ๋กํ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ AI ๊ธฐ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ๋ถ์์ ์ฐฉ์ ๋ถํด์ ๊ณตํ
1. ๋จ์ผ E3 ๋ฆฌ๊ฐ์์ ์ข ์ ๋๊ทธ๋ง์ ๋์น์ฑ ํ์ ๋ฐ๊ตด์ ๋์ฌ ๋ณ๋ชฉ ์์ธํฌ์ ์ฆ์๊ณผ ๋ด์ฑ์ ๋๋ผ์ด๋ธํ๋ ๋ด์์ ์จ์ฝ์ง ๋จ๋ฐฑ์ง ์ค ์๋น์๋ ์ต์ ์ ๊ฒฐํฉ ํฌ์ผ์ ๋ถ์ฌ๋ก ์ธํด '์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ ๋ถ๊ฐ๋ฅ(Undruggable)' ์ํ์ ์์กดํด ์์์ด์. ์ด ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ธฐ ์ํด ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ฐ์ ๋ถํดํ๋ ๋ถ์์ ์ฐฉ์ ๋ถํด์ (Molecular glue degraders, MGD) ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ๊ฐ ํ์ ์ ๋์์ผ๋ก ๋ถ์ํ์ง์. ํ๋ฆฌ๋๋ง์ด๋ ์ ๋์ฒด ๋ฑ ๊ธฐ์ฑ ์์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋ถํด์ ์ ํต์ฌ ๋ถ์ ๋ฐฑ๋ณธ์ผ๋ก ์ค์ง ํฌ๋ ๋ณผ๋ก (Cereblon, CRBN) E3 ์ ๋นํดํด ๋ฆฌ๊ฐ์์ ๋ง์ ๊ฒฐํฉ ์บ๋ฆฌ์ด๋ก ํ์ฉํ๋ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์๋ต๋๋ค. ๋จ์ผ ๋ฆฌ๊ฐ์์ ์ ๋ํ ๊ทน์ฌํ ์์กด์ฑ์ ๊ธฐ์ง ๋ค์์ฑ(Substrate diversity)๊ณผ ์กฐ์ง ์ ํ์ฑ์ ๋ง๋น์์ผ ์ฅ๊ธฐ ํฌ์ฌ ์ ํ๊น ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ ๋ฐ ๋ด์ฑ ๋ณ์ด๋ฅผ ํธ๋ฆฌ๊ฑฐํ๋ ๊ณตํ์ ๋ณ๋ชฉ์ ํ์ฑํ๋ต๋๋ค. 2. ๋ค์ค์ค๋ฏน์คยทAI ๊ตฌ์กฐ ์ญํ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ๊ฐ๋: ๋น์ ํ ๋ค์ค๊ธฐ์ง ๋ณตํฉ์ฒด ๋ํน ์ค์ฆ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ CRBN์ ๊ณ ์ฐฉ๋ ๋ถํด ๊ตฌ์กฐ ํ๊ณ๋ฅผ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์ผ๋ฏธํ๋กํ ์ค๋ฏน์ค(Chemoproteomics), ์ ๋นํดํด-์๋ฅ ํ๋กํ์ผ๋ง(Ubiquitin-remnant profiling), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์์ฑํ AI ๊ธฐ๋ฐ ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ตฌ์กฐ ๋ชจ๋ธ๋ง(AlphaFold 3 ๋ฑ)์ ๊ฒฐํฉํ ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ ํ๋กํ ์ค๋ฏน์ค ๋์ ๋ณ๋ ํ ์๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ฐ์ฐํ์ฌ, ์์ฐ๊ณ์ ์กด์ฌํ๋ 600์ฌ ๊ฐ์ E3 ๋ฆฌ๊ฐ์์ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์ ์ ๋ฐ ๋งคํํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ธฐ์กด ์ ์ ํ ์ง๋์์ ๋๋ฝ๋์๋ ์ ๊ท E3 ๋ฆฌ๊ฐ์์ ์ ์์ธํฌ ํน์ด์ ์ธ ๋น๋ค์ดํฐ๋ธ ๋ค์ค๊ธฐ์ง(Neosubstrate) ๊ฐ์ ์๋ก์คํ ๋ฆญ ์ํธ์์ฉ ๊ฒฐํฉ ์๋์ง๋ฅผ ์ญ์ฐํ์ฌ ๋ถ์ ๋ํน์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ต์ด๋ก ์ฆ๋ช ํด๋๋ต๋๋ค. 3. ๋ฐ๊ทธ๋ก ๋งคํ ๋ฐ CRISPR ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๊ธฐ๋ฐ ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ถํด ์นด์ด๋คํฑ์ค ๊ท๋ช ๋์ ๋ ์ ๊ท ๋ฆฌ๊ฐ์์ -๋ค์ค๊ธฐ์ง ์์ ๋ถํด ์ ํจ๋๋ฅผ ์ค์ฆํ๊ธฐ ์ํด ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ฐ๊ทธ๋ก ๋งคํ(Degron mapping) ๊ธฐ์ ๊ณผ CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ๊ธฐ๋ฅ ์ ์ ํ์ ์ํธ ๋ณด์ ์ธํฐํ์ด์ค๋ก ๊ฐ๋ํ์ด์. ๋ถ์์ ์ฐฉ์ ๊ฐ ์ ๋ํ๋ ๊ณ๋ฉด ํ ํด๋ก์ง ๋ด๋ถ์ ์ ํ ๋ถํฌ์ ๋ฐ๋ฐ๋ฅด๋ฐ์ค ์ธ๋ ฅ์ ๋๋ ธ ์ญํ์ ์ผ๋ก ๊ณ์ฐํ์ฌ, ํ์ ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ด ํด๋ฆฌ์ ๋นํดํด ์ฌ์ฌ๊ณผ ์ฐ์ ๊ฒฐํฉํ๋ ์ด๋งค ํ์ ์จ(Catalytic turnover) ์์๋ฅผ ์ ๋ํํ์ง์. ์ด๋ฅผ ํตํด ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ๊ธฐ์ฑ ์ต์ ์ ์ ๊ฐํ ์ ํญ์ฑ์ ๋ํ๋ด๋ ๊ธ์ฑ ๊ณจ์์ฑ ๋ฐฑํ๋ณ(AML) ๋ฐ ๊ณ ํ์ ํน์ด์ RNA-binding protein 39(RBM39) ๋ฑ์ ์ ์ฑ ๋จ๋ฐฑ์ง์ 26S ํ๋กํ ์์ข ๋ถํด ๊ฒฝ๋ก๋ก ์ ์ ์์ผ ํ์ ํด๋จํํ๋ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์์ํ๋ต๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ฐจ์ธ๋ MGD ์ค๊ณ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ์ฝ๋ฌผ ๋ถ์์ฑ ์ข ์ํ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค ์ํํธ ๋ณธ ์์คํ ์๋ฌผํ ๋ฐ ๊ตฌ์กฐ ๊ธฐ๋ฐ ์ฝ๋ฆฌํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ์ ์น๋ฃ ํ์ค์ ์ฌํ ๋จ๋ฐฑ์ง ํ์ฑ ์ฐจ๋จ ์ฒด๊ณ์์ '๋ฆฌ๊ฐ์์ -๋ค์ค๊ธฐ์ง์ ์ ์ฒด ํํ ๋ณํ ํ ์๋ฅผ ์ ์ฐ ๋ณด์ ํ์ฌ ํ์ ์ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ถํด ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ๋ด์ฑ ๋ณ์ด ๋ฐ์ ์ ์ฐํ ๋ฆฌ๊ฐ์์ ๋ฅผ ์ฆ๊ฐ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ผ๋ก ๊ต์ฒดํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋ง์ถคํ MGD ๋ฐ๊ตด ํด์๋ฅผ ์๋ฆฝํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ๋น canonical ๋ฆฌ๊ฐ์์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ์์๋ ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ๊ธ๋ก๋ฒ IND ์์ ๋ผ์ธ์์ CMC(ํํยท์ ์กฐยทํ์ง๊ด๋ฆฌ) ์ ํจ ์๊ณ๊ฐ์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ์ฐ๋ํ ์ ๋ฐ ํญ์์ ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ํํํ๋กํ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ AI ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ตฌ์กฐํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํญ์์ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฌ์ยท์ ๋ฐ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํ์์ ์์ธํฌ ๋ด๋ถ์์ ์ ์ ์ ๋ด์ฑ์ ์ ๋ฐํ๋ ์ธ๋๋ฌ๊ฑฐ๋ธ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ฐํ ๋๋๋ฅผ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๊ธฐ์กด ํ์ ์น๋ฃ์ ๋ถ์์ฑ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ข ์ ์ฆ์ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ์ ๊ท E3 ๋ฆฌ๊ฐ์์ ์ ๋ค์ค๊ธฐ์ง ๊ฒฐํฉ ํ ์๊ฐ ์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 ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ฆฌ๊ฐ์์ ๋ฐํ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Medicine๐ค AI ์์ฝ๋์ผ ๊ธฐ์ฆ์ FMT์ 15๊ท ์ฃผ LBP์ ๊ท ๋ฑ ํจ๋ฅ ์ค์ฆ: ์ฌ๋ฐ์ฑ ํด๋ก์คํธ๋ฆฌ๋์ ๋ํผ์ค ๊ฐ์ผ ์ ์ด๋ฅผ ์ํ ๋ง์ถคํ ๋ฏธ์๋ฌผ ์น๋ฃ์ ํ๋ซํผ
1. ๋๋ณ ๋ฏธ์๋ฌผ ์ด์์ ๊ฐ๋ณ์ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๊ท๊ฒฉํ๋ ๋ฐ์ด์ค ์น๋ฃ์ ์ค๊ณ์ ๋ณ๋ชฉ ์ฌ๋ฐ์ฑ ํด๋ก์คํธ๋ฆฌ๋์ ๋ํผ์ค ๊ฐ์ผ(Recurrent Clostridioides difficile infection, rCDI)์ ๊ฐ๋ ฅํ ํ์ค ํญ์์ ํฌ์ฌ ํ์๋ ๋ง์ด ์ฅ๋ด ์์ฃผ๊ท ์ ๋์ค๋ฐ์ด์ค์์ค(Dysbiosis) ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ํํ ์ง์ํด์ ์ฌ๋ฐํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ง์ฑ ์ฅ๊ด ๋์น์ฑ ์งํ์ด์์. ๊ธฐ์กด ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ ํ์์ ๊ฑด๊ฐํ ๊ณต์ฌ์์ ๋ถ๋ณ์ ์ฃผ์ ํ๋ ๋๋ณ ๋ฏธ์๋ฌผ ์ด์(FMT)์ด ์ ์ผํ ๊ฐ์ญ์ ๊ตฌ์ ๋ง์ปค๋ก ๊ฐ๋๋์ด ์์ผ๋, ๊ธฐ์ฆ์ ๊ฐ์ธ๋ณ ์ฅ๋ด ํ๊ฒฝ ํธ์ฐจ์ ์์ธ ๋ถ๋ช ์ ๋ณ์์ฒด ์ ์ด ์์์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ก ์ธํด ๊ธ๋ก๋ฒ ํ์ง๊ด๋ฆฌ(CMC) ๊ท๊ฒฉํ๊ฐ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ์ฌ๊ฐํ ์ฅ๋ฒฝ์ด ์กด์ฌํ์ง์. ๊ท ์ฃผ ๊ตฌ์ฑ์ ๊ฐ๋ณ์ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ๊ณ ์ ์กฐ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ฌ์ํ ์ ๋ฐ ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ๊ฐ ๋ถ์ฌํ๋ ์ ์, ๋๊ท๋ชจ ์์ฉํ ๊ณต๊ธ๋ง ๊ตฌ์ถ์ ๊ฐ๋ก๋ง๋ ์ค๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ๋์ผ ๊ธฐ์ฆ์ ๊ธฐ๋ฐ 1b์ ์์ ์ํ ์ค๊ณ: MTC01 ํ๋ซํผ๊ณผ FMT์ ํค๋ํฌํค๋ ๋งคํ ์ง๋ 6์ 2์ผ Nature Medicine์ ์ ๊ฒฉ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ ์กฐ ๋ถํ์ค์ฑ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ๋์ผ ๊ธฐ์ฆ์์ ๋ถ๋ณ ๋ฏธ์๋ฌผ ์ด์์ ํต์ฌ ๊ท ์ฃผ๋ง์ ์ ๋ฐ ๋ถ๋ฆฌํ์ฌ ์ ์ฐ ์กฐํฉํ 15๊ท ์ฃผ ์ด์์๋ ์น๋ฃ์ (Live Biotherapeutic Product, LBP) MTC01 ํ๋ซํผ์ ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ผ ๋๊ฐ๋ฆผ(Single-blind), ๋ณ๋ ฌ ๊ทธ๋ฃน ์์ 1b์ ์ํ์ ์ค๊ณํ์ฌ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ ์ ์ ๋ฐฑ๊ทธ๋ผ์ด๋ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ์ ํต์ ์ธ FMT ๊ฐ์ธํธ์ ์ฐจ์ธ๋ LBP ๊ฐ์ธํธ ํฌ์ฌ๊ตฐ ๋ชจ๋์์ 80% ์ด์์ ํ๊ดด์ ์ธ ์ฆ์ ๊ฐ์ ๋ฐ ์ฅ๊ด ๋ด ๊ณ ํจ์จ ๋๊ธฐํ ์ ์ฐฉ(Engraftment) ์คํํธ๋ผ์ ๋๋ฑ์ฑ์ ํต๊ณํ์ ์ผ๋ก ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 3. ๋์ฌ์ฒด ํญ์์ฑ ๋ณต์ ๋ฐ ๋น์นจ์ต์ ์ฅ๋ด ์ธ๊ท ๊ฐ๊ณ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ์ฒด๋ด๋ก ์ด์๋ 15๊ท ์ฃผ ์ ๋ ์ฑ MTC01 ํ๋ซํผ์ ์ฅ๊ด ๋ด ์ฐ์ ์ข ์ผ๋ก ์ ์ฐฉํ๋ ๊ณผ์ ์์ ํด๋ก์คํธ๋ฆฌ๋์ ๋ํผ์ค ํฌ์ ๋ฐ์๋ฅผ ์ด์งํ๋ ์์์ฑ ๋ด์ฆ์ฐ ๋์ฌ ์ ๋์ฑ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฐ๋ ฅํ ํด๋จํํ์ด์. - FMT ๋๋น ๊ณต์ ์ฐ์: ๋ณต์กํ๊ณ ๋ถํฌ๋ช ํ ๋ถ๋ณ ์ฌ๊ณผ ๊ณผ์ ๋์ ๋ถ์ ํ ์ ๋จ์๋ก ๋์ ๋ 15์ข ์์ฃผ๊ท ์ ์บก์ํ ์ ์กฐํจ์ผ๋ก์จ, ํ์์ ์์ฒด ๋ด ์ ์ ์๋๋ก ์ ์ต์ ํํ๊ณ ํฌ์ฌ ํธ์์ฑ์ ๊ทน๋ํํ์ง์. - ์์ ์์ ์ฑ ๋ฌ์ฑ: ๊ธฐ์ฑ ๋ ํฐ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ ์ ์ ์ ๊ฐ์ ๋์ ์ ์ ๋๋๋ ์ด์ข ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ ์์ด ๋ง์ฑ ์ผ์ฆ์ฑ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ์คํ์ดํฌ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๋ ๋ฉด์ญ ํญ์์ฑ์ ์ฌ์ํ๋ต๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ง์ถคํ ๋ผ์ด๋ธ ๋ฐ์ด์ค ์น๋ฃ์ ํ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ๊ท์ ๋ฐฑ๋ณธ ๊ฐ๋ ๋ณธ ์์คํ ๋ฏธ์๋ฌผํ ๋ฐ ๋ฒ์ญ ์ํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค๋ฅผ ์ ์ฑ์ ์ธ ๋๋ณ ์ฃผ์ ๋ฐฉ์์์ '๊ธฐ๋ฅ์ฑ ์ ํจ ๊ท ์ฃผ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ ์ฐ ์ค๊ณํ์ฌ ๊ท๊ฒฉ ์์ฐํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๊ธฐ์ฑํํ(Off-the-shelf) LBP ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ํฅํ ๋๊ท๋ชจ 2/3์ ์์ ์งํ ์ ํ์ ๊ฐ๋ณ ๋ฉํ๊ฒ๋ ์ํ์ฑ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ฐ๋ํ์ฌ ์ต์ ์ ๊ท ์ฃผ ๋ฐฐํฉ ์์ ์๋์ง๋ฅผ ์ฐ์ฐํ๋ ์ ์ฐ ํด์๋ฅผ ์๋ฆฝํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ MTC01์ ์ฅ๋ด ์ ์ฐฉ ์๋๋ก ์์๋ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ์ ์ฝ R&D ๋ผ์ธ์์ ์ฝ๋ฌผ๋ํํ(PK/PD) ์๊ณ๊ฐ์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์์คํ ๋ฏธ์๋ฌผํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฐ์ด์ด ์น๋ฃ์ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ฌ์ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํ์์ ์ฅ๊ด ๋ด๋ถ์์ ๋์ค๋ฐ์ด์ค์์ค๋ก ๋ฌด๋์ง ๋ํน ํ๋ฉด ์์ฉ์ฒด ํ๊ฒฝ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ rCDI ๊ธ์ฑ ์ ํ ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ์ฅ๋ฒฝ ๋์ฌ ํญ์์ฑ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ 15๊ท ์ฃผ ์กฐํฉ์ ์์ฒด ๋ด ์ฆ์ ์๋๋ก ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๋ฉํ๊ฒ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ํ๊ฒฝ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์น๋ฃ์ ์ ๋์ฅ ๋ด ์ ํจ ์ ์ฐฉ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ LBP ์กฐ์ ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ฅ๋ด ์ธ๊ท ์ด ๋ณ๋ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ๋ฐ cGMP ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ๋์ฌ์ฑ ๊ฐ์งํ ์์ธ ๋ณ์ด ๊ท๋ช : MPRA ๋ฐ CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ๋น์ฝ๋ฉ ์์ญ ์ ์ ์ฒด ์คํฌ๋ฆฌ๋
1. GWAS ๋ฏธ๊ณต๊ฐ ์ธ๊ณผ ๋ณ์ด์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋์ ์งํ ๋ฐ๋ณ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ ๋ฉํ๋ณผ๋ฆญ(๋์ฌ์ฑ) ๊ฐ์งํ์ ํ๋์ธ์ ์์ต๊ด ๋ณํ์ ๋์ฌ ์ฆํ๊ตฐ์ ๋ง๋ฌผ๋ ค ๋ฐ๋ณ๋ฅ ์ด ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐํ๋ ๋ค์ธ์์ฑ ๋ง์ฑ ์งํ์ด์์. ๊ธฐ์กด์ ๊ฒ๋ ์ ์ญ ์ฐ๊ด ๋ถ์(GWAS) ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์งํ ์ํ๋๋ฅผ ๋์ด๋ ์๋ง์ ์ ์ ๋ณ์ด ์ข์(Locus)๋ฅผ ํต๊ณ์ ์ผ๋ก ๋์ ํด ๋ด๋ ๋ฐ๋ ์ฑ๊ณตํ์ง๋ง, ์ด๋ค ๋ณ์ด์ 90% ์ด์์ด ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ง์ ์ฝ๋ฉํ์ง ์๋ ๋น์ฝ๋ฉ(Non-coding) ์์ ์์ญ์ ์์นํด ์์ด ์ค์ ์ด๋ค ์จ์ ์ ์ ์์ ๋ฐํ์ ๋๋ผ์ด๋ธํ๋์ง ๊ท๋ช ํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ง์. ๋จ์ ํต๊ณ์ ์ฐ๊ด์ฑ๊ณผ ์๋ฌผํ์ ์ธ๊ณผ๊ด๊ณ(Causality) ๊ฐ์ ๊ฐ๊ทน ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ ์ดํ์ง ๋ชปํ ์ ์, ๊ฐ ๋ด ๊ณผ๋ํ ์ง๋ฐฉ ์ถ์ ์ ์ฐจ๋จํ๋ ์ ๋ฐ ํ์ ์ ์ฝ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์๋ฆฝ์ ๋ฐฉํดํ๋ ์ค๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์๋ต๋๋ค. 2. MPRA ๋ฐ CRISPR ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๊ฒฐํฉ ๊ฐ๋: ์์ฒ ๊ฐ ๋ณ์ด์ ์ผ์์ง ์ ๊ทผ์ฑ ํ ์ ๋งคํ ์ง๋ 6์ 2์ผ Nature Genetics์ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ๊ธฐ๋ฅ์ ๊ท๋ช ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ฒ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ๋๊ท๋ชจ ๋ณ๋ ฌ ๋ณด๊ณ ๋ถ์(MPRA) ๊ณ ์ ์ฒ๋ฆฌ ๊ธฐ์ ๊ณผ CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ์์ง๋์ด๋ง ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฒฐํฉํ์ฌ ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์งํ ์ฐ๊ด ๋น์ฝ๋ฉ ์์ญ ์ ์ ์ฒด ๊ฐ์ธํธ ์์ฒ ๊ฐ๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ณต๊ฐ์ ๋งคํํ๊ณ , ์ ์ฌ ์กฐ์ ํ์ฑ ๋ฐ ์ผ์์ง ์ ๊ทผ์ฑ(Chromatin accessibility)์ ๋ฏธ์ธํ ๋ณ๋ ํ๋ญ์ค๋ฅผ ๋์ ์ฒ๋ฆฌ๋(High-throughput)์ผ๋ก ์ง์ ์ธก์ ํ์ง์. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ํน์ ์ธ๊ณผ ๋ณ์ด(Causal variants)๊ฐ ํต์ฌ ์ ์ฌ์ธ์(Transcription factor)์ ์๋ก์คํ ๋ฆญ ๋ํน ๋ถ์๋ฅผ ์ ๋ฐ ๊ต๋ํ์ฌ ํ๋ฅ ํ๊น ๋์ฌ ์ ์ ์ ๋ฐํ๋์ ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ์ฆํญยท๊ฐ์์ํค๋ ๋ถ์ํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ต์ด๋ก ์ค์ฆํด๋๋ต๋๋ค. 3. ๊ฐ ๋์ฌ ํจ์ค์จ์ด ์์ธ ๋ณ์ด ํ์ ๋์ ๋ฐ ์๋ฐฉ ์ํ์ ์ธต๋ณํ ๋ฌ์ฑ ์ค๋ฏน์ค ์๋คํฑ์ค๋ฅผ ์ญํ ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ํต๊ณ์ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๊ฐ๋ ค์ ธ ์๋ ์ง์ง ์์ธ ๋ณ์ด์ ์ด๋ค์ด ์ง๋ฐฐํ๋ ํ๋ฅ์ ๊ฐ์ธํฌ ๋ด ์ง๋ฐฉ ๋์ฌ ์จ์ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ(Precision stratification)๋์์ด์. ์ด๋ฅผ ํตํด ํ์์ PRS ์ ๋ ฅ๊ฐ ๋ด๋ถ์์ ์์์ฑ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ๊ฒฉ๋ฆฌ ์ฐจ๋จํ๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ ์ ๋ฐ๋๋ฅผ ๋ํ๋์ง์. ์ด์ ์์์๋ค์ ๋จ์ํ "์ง๋ฐฉ๊ฐ ์ํ์ด ๋๋ค"๋ ํต๊ณ์ ๊ฒฝ๊ณ ๋ฅผ ๋์ด, ํ์๊ฐ ๋ณด์ ํ ๋ณ์ด๊ฐ ์ด๋ค ๋์ฌ ํจ์ ๊ฒฐํฉ๋ ฅ์ ๊ฐ์์ํค๋์ง ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ํ์ ํ๊ณ ์ด์ ๋์ํ๋ ํ์ ๋ง์ถคํ ์๋ฐฉ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ค๊ณํ ์ ์๋ ๊ณ ํด์๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ ํ๋ณดํ๋ต๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์กฐ๊ธฐ ์ง๋จ ํ์ค ํ๋ฆฝ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ๊ฐ์งํ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ๊ฐ๋ ๋ณธ ์์คํ ์ ์ ํ ๋ฐ ๋ถ์ ์ฝ๋ฆฌํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ๋์ฌ์ฑ ๊ฐ์งํ ์ง๋จ ํ์ค์ ์ฌํ ์ด์ํ ๋ฐ ๋จ์ ์ํํ์ ๊ฐ ์์น ์ค์บ ์ฒด๊ณ์์ '์ธ๊ณผ ๋ณ์ด ๋ํน ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผํ์ฌ ๋ฐ๋ณ ์ํ์ ์ญ์ฐํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ก์ฒด์๊ฒ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ ๋์ฌ ์งํ ์ ์ฝ R&D ๋ผ์ธ์์ ์ ์ฝ ํ๊น(Drug target) ๋ฐ๊ตด ์ฑ๊ณต ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ์ ์ฐ ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์๋ฒฝํ ์๋ฆฝํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ MPRA-CRISPR ๋ณ์ด ๊ฐ์์ฑ ํ๋ ฌ ์์น๋ ํฅํ ์ฐจ์ธ๋ ์กฐ๊ธฐ ์ง๋จ ํคํธ ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ํ๋ซํผ์ ๊ธ๋ก๋ฒ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ ์ฒดํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค ์์ฝํ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ ๋ฐ ๋์ฌ ์ํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํ์์ ๋น์ฝ๋ฉ ๋ฐฐ๋ฆฌ์ธํธ๊ฐ ์ ์ฌ ์ธ์ ๊ฒฐํฉ ํด๋ฆฌ ์์๋ฅผ ๊ต๋ํ์ฌ ๋์ฌ ๋ง์ฑ ์งํ์ ์ด๋ฐํ๋ ๊ธฐ์ ์ ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๋น์์ฝ์ฌ์ฑ ์ง๋ฐฉ๊ฐ์ผ(NASH) ์ ๊ตฌ๊ธฐ์ ์ง๋จ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๊ฐ์ญ์ ๊ฐ์ธํฌ ๋ณดํธ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ์ธ๊ณผ ๋ณ์ด๊ฐ ์ง๋์ฑ๋ ์คํ์์ค ๊ฒ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ ์ ์ ํ๊ฒฝ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ๋์ฌ ์กฐ์ ์ ์ ๊ฐ ์กฐ์ง ๋ด ์ ํจ ๋์ฌ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ siRNA ๋ฐ ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ธฐ๋ฐ ๊ฐ์งํ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ๊ฒ๋ ๋๋์ค์ผ์ดํ๋ณ ์ ์ฌ ํ์ฑ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ IND ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Inflammation and regeneration๐ค AI ์์ฝiPSC์์ ์ฌ์๋ ์น๋ฃ์ฉ T์ธํฌ, ๋ฉด์ญ ํผ๋ก๋ฅผ ๋์ด์ ๋ค: ์ ๋๋ง๋ฅ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์ ๋ ํํผ๋ก์ฑ T์ธํฌ ์ฌ์กฐํฉ ๋ฐ ๋์ข ์ด๊ณ ๊ธฐ์ฑํํ(Off-the-shelf) ์ธํฌ์น๋ฃ์ ์ํคํ ์ฒ
1. ๋ง์ฑ ํญ์ ์๊ทน์ ๋ฐ๋ฅธ T์ธํฌ ๋ฉด์ญ ํผ๋ก์ ์ธํฌ์น๋ฃ์ ์์ฉํ์ ๋ณ๋ชฉ ๋ง์ฑ ๊ฐ์ผ ์งํ ๋ฐ ์ ์ฑ ๊ณ ํ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด์ ์กด์ฌํ๋ T์ธํฌ๋ ์ง์์ ์ธ ํญ์ ๋ ธ์ด์ฆ์ ๋ ธ์ถ๋๋ฉด์ ๊ณ ์ ์ ์ธํฌ๋ ์ฑ ์ดํํฐ ๊ธฐ๋ฅ์ด ๋ง๋น๋๊ณ PD-1, TIM-3 ๋ฑ ๋ฉด์ญ ๊ด๋ฌธ ์์ฉ์ฒด๋ฅผ ๊ณผ๋ฐํํ๋ T์ธํฌ ๋ฉด์ญ ํผ๋ก(T cell exhaustion) ์ํ์ ์ง์ ํฉ๋๋ค. ๊ธฐ์ฑ ์์ ์ ์ ์ธํฌ์น๋ฃ(ACT) ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ํ์์ ๋ชธ์์ ์ด๋ฏธ ํผ๋กํด์ง ๋ง์ดํ์ก T์ธํฌ๋ฅผ ์ฑ์ทจํ์ฌ ์ฆ์ยท์ฌ์ฃผ์ ํ๋ ๋ฐฉ์์ ์์กดํด ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ์ฒด๋ด ์ด์ ํ ์ฆ๊ฐ์ ์ธ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ๊ณผ ๊ธฐ๋ฅ ๋ฌด๋ ฅํ๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ต๋๋ค. ํ์ ๊ฐ์ธ๋ณ ์๊ฐ ์ธํฌ ์ ๋ ์ ์กฐ ๋ฐฉ์์ ๊ทน์ฌํ ์คํํธ๋ผ ํธ์ฐจ์ ๊ณ ๋น์ฉ ์ฅ๋ฒฝ์ ํญ์ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ์น๋ฃ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ฉํ ๋ฆฌ๋ ํ์์ ์ ์ฒด์ํค๋ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์์ต๋๋ค. 2. T-iPSC ์ญ๋ถํ ํ๋ซํผ ๊ตฌ์ถ: ๋ฌด๋๋ฌผ์ฑ ๋ฐฐ์ ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๊ธฐ๋ฐ ๋ฉด์ญ ๊ฑฐ๋ถ ์ ์ ์ ์ด ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์๊ฐ ์ธํฌ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ณ ๊ท ์ผํ ํ์ง์ ์ธํฌ ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ๋๋ ๊ณต๊ธํ๊ธฐ ์ํด ์ ๋๋ง๋ฅ์ค๊ธฐ์ธํฌ(iPSC)๋ก๋ถํฐ ๋ฉด์ญ ์ฆ์ ํ์ฑ์ด ๋ฆฌ์ ๋ โ์ ์(Rejuvenated)โ T์ธํฌ๋ฅผ ์ ๋ํด๋ด๋ T-iPSC ๋ถํ ํ๋ซํผ์ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ๋ฑ๊ธ ํ์ค์ ๋ถํฉํ๋ ๋ฌด๋๋ฌผ์ฑ(Xeno-free) ์ ์กฐ ํ๋กํ ์ฝ์ ์๋ฆฝํ์ฌ ์ธ์์ ์ค์ผ ๋ฆฌ์คํฌ๋ฅผ ์์ฒ ์ฐจ๋จํ์ต๋๋ค. ์ด์ ๋์์ CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ๋ฐฐ์นํ์ฌ HLA ํด๋์ค I/II ๋ฑ ๋์ข ์ด๊ณ ์ด์ ์ ๋ฉด์ญ ๊ฑฐ๋ถ ๋ฐ์์ ์ ๋ฐํ๋ ์ฃผ์ ์กฐ์ง ์ ํฉ์ฑ ์ ์ ์ ์ข์๋ฅผ ํ์ ์ ๊ฑฐํจ์ผ๋ก์จ ๋ฆผํ๊ตฌ ๊ณ ์ ์ ๋ฉด์ญ์์ฑ(Immunogenicity)์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ดํ๋ก ์ ์ดํ๋ ๋ถ์ ์กฐ์จ์ ์์ํ์ต๋๋ค. 3. ํ๋ฅ ์ ํธ ์ ๋ฌ๊ณ ๋ณด์ ๋ฐ ํฉ์ฑ ์์ฉ์ฒด ์ต์ ํ๋ฅผ ํตํ GvHD ๋ฆฌ์คํฌ ํด๋จํ ์ฒด์ธ ๋ถํ๋ ์ฌ์ T์ธํฌ์ ์ข ์ ์ด์ ๋ฅ๋ ฅ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํฅ์ํค๊ธฐ ์ํด, ์ฐ๊ตฌํ์ ์ธํฌ ๋ด ์ ํธ ์ ๋ฌ ํจ์ค์จ์ด ๋ชจ๋(Intracellular signaling modulation)์ ์ ์ ๊ณตํ์ ์ผ๋ก ๋ณด์ ํ์ฌ ๋ฉด์ญ ํผ๋ก ์ ํญ์ฑ ์๋คํฑ์ค๋ฅผ ํ๋ณดํ์ต๋๋ค. ๋์๊ฐ ๊ธฐ์ฑํํ(Off-the-shelf) ์ฌ๋ก์ ๋ค์ดํฑ ์ธํฌ์น๋ฃ์ ์ ์น๋ช ์ ๋ถ์์ฉ์ธ ์ด์ํธ๋์์ฃผ๋ณ(GvHD) ์ ๋ฐ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ดํ๊ธฐ ์ํด, ๋ด์์ T์ธํฌ ์์ฉ์ฒด(TCR)๋ฅผ ์ฐจ๋จํ๊ณ ์์ธํฌ ํน์ด์ ํฉ์ฑ ์์ฉ์ฒด(Synthetic receptor) ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ํ์ฌํ์ต๋๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ํ์ ๊ฒฐํฉ ์ ํจ ๋๋๋ฅผ ๊ทน๋ํํ๋ฉด์๋ ์ ์ ์กฐ์ง์ ๋ํ ํํ์ (Off-target) ์ ์ ๋ ์ฑ ์ค์ผ์ ์ ์๋ฏธํ๊ฒ ๋ฐฐ์ ํ๋ ์ ์์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. 4. ๋์ข ์ด๊ณ ๊ธฐ์ฑํ ํ๋ซํผ ๊ท๊ฒฉํ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ธํฌยท์ ์ ์ ์น๋ฃ์ (CGT) ํ์ค ์๋ฆฝ ๋ณธ ์์คํ ๋ฉด์ญํ ๋ฐ ์ฌ์ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ๊ณตํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ T์ธํฌ ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์์ ํ๊ณ๊ฐ ๋ช ํํ ์๊ฐ ๋ง์ถคํ ์ ์กฐ์์ 'GMP ๊ท๊ฒฉ ํ์ ๋๊ท๋ชจ ํฑํฌ ๋ฐฐ์์ด ๊ฐ๋ฅํ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋์ข ์ด๊ณ ์ธํฌ ์ ์กฐ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ต๋๋ค. ์ ํ์ T์ธํฌ๋ฅผ ๋์ด ๋ฉด์ญ ์ต์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ํํ๋ ์กฐ์ ์ฑ T์ธํฌ(Regulatory T cell)๊น์ง iPSC ๋ฐฑ๋ณธ์ผ๋ก๋ถํฐ ๋ถํ ์ ๋ํด ๋์ผ๋ก์จ ์๊ฐ๋ฉด์ญ์งํ ๋ฐ ์ฅ๊ธฐ ์ด์ ๊ฑฐ๋ถ ๋ฐ์ ์ ์ด ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๋ฅผ ์์ฑํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์๋ฆฝ๋ T-iPSC ๋ถํ ์ ๋ ์๋๋ก ์์๋ ํฅํ ๊ธ๋ก๋ฒ ํ๊ฐ ์์ ๋ผ์ธ์์ CMC(ํํยท์ ์กฐยทํ์ง๊ด๋ฆฌ) ์ ํจ ์๊ณ๊ฐ์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ๊ธฐ์ฑํํ ๋ฉด์ญ์ธํฌ ์๋ฒ์ ๊ธ๋ก๋ฒ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ธํฌ๊ณตํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ธํฌ์น๋ฃ์ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ๋ฉด์ญ ํญ์ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ๊ณ ํ์ ํ์ ํฌ์ฌ ์ ์ ์ ์ ๋ณด์ ํผ๋ก ๊ณ ์ฐฉํ ํ์์ iPSC ์ญ๋ถํ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ก ์์ฒ ๊ต์ ํ๊ณ ๋ด์์ ์ด์ ์ด์ง ๊ธฐ์ ๋ง์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ํ์ค ์กฐ์จํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋์ข ์ด๊ณ CAR-T/TCR-T ์น๋ฃ์ ์ ์ฒด๋ด ์ ํจ์ฑ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๊ณ ๋น์ฉ ์๊ฐ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ๋น์ฉ(COGS) ์ฅ๋ฒฝ์ ํํํ์ฌ ๊ท๊ฒฉํ๋ ๋ฐ์ด์ค ๋ฐฐ์๊ธฐ ๋ด ๋๋ ์์ฐ ์ ์กฐ ํ๋ซํผ ์ธํฐํ์ด์ค๋ฅผ ์คํํจ์ผ๋ก์จ, ์ฆ๊ฐ ์ฒ๋ฐฉ ๊ฐ๋ฅํ ๋์ข ์ด๊ณ ๊ธฐ์ฑํ ์์ฝํ ๊ฐ์น์ฌ์ฌ์ ์์ฑํฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ ๋ฉด์ญ ๋์น์ฑ ์งํ ๋ฐ ๋ฉด์ญ ์ต์ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ HLA ํ์ง๋ณ ๊ฑฐ๋ถ ๊ฐ์ค์น ์ค์ฝ์ด๋ฅผ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผํจ์ผ๋ก์จ ๋๊ท๋ชจ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์์์ฑ ๋ถ์์ฉ ๋ฐฐ์น ์ค๋ฅ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ํ๊ฐ ๊ธฐ๊ด์ cGMP ์น์ธ ๋ฐ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
American Society of Clinical Oncology educational book. American Society of Clinical Oncology. Annual Meeting๐ค AI ์์ฝ์ ๋ฐ ์ ์น๋ฃ, ํฉ์ฑ ์น์ฌ์ฑ ์ ๋ต์ผ๋ก ์๋ก์ด ๊ธธ์ ์ด๋ค: ๊ณ ์ ํฌ๋ฆฌ์คํผ ๋ฐ ๋๊ท๋ชจ ์ฝ๋ฌผ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๊ธฐ๋ฐ ํฉ์ฑ ์น์ฌ(Synthetic Lethality) ๋๋์ค์ผ์ดํ ๋์ถ ๋ฐ ์์ ์ธต๋ณํ ์์คํ
1. ๋์น์ฑ ์ข ์ ๋ณ์ด์ ์ฝ๋ฌผ ๋ถ์์ฑ๊ณผ ๋์ฒด ์ทจ์ฝ ์ข์ ๋ฐ๊ตด์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ณ๋ชฉ ์ข ์ ์ต์ ์ ์ ์์ ๊ฒฐ์ค์ด๋ ๋ฐํ ๋ง๋น๋ก ์ธํด ์ ๋๋๋ ์์ธํฌ์ ๋ฌด์ ํ์ ์ฆ์์ ํญ์ ์ฝ๋ฌผํ๊ณ์ ๊ณ ์ง์ ์ธ ๋์ ์์ด์. ๊ธฐ์กด ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋ณ์ด๊ฐ ์ผ์ด๋ ์จ์ฝ์ง(Oncogene) ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ง์ ํด๋จํํ๋ ๋ฐฉ์์ ์์กดํด ์์ง๋ง, ์๋น์์ ํ๊น์ด ๊ตฌ์กฐ์ ๊ฒฐํฉ ๋ถ์ ๋ถ์ฌ๋ก ์ธํด '์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ ๋ถ๊ฐ๋ฅ(Undruggable)' ํ์ ์ ๋ฐ์ผ๋ฉฐ ์ฌ๊ฐ์ง๋์ ์์กดํด ์์์ง์. ํน์ ์ ์ ํ ๋ฐฐ๊ฒฝ ํ์์๋ง ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ์ ์ด๋ฐํ๋ ํฉ์ฑ ์น์ฌ(Synthetic lethality) ํ์์ด ๋์์ผ๋ก ์ ์๋์์ผ๋, ์๋ง ๊ฐ์ ๊ฒ๋ ๋คํธ์ํฌ ๋ด๋ถ์์ ์ ํจํ ์ํธ์์ฉ ์กฐํฉ์ ์ ๋ํํ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ซํผ ์ค๊ณ๋ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์๋ต๋๋ค. 2. ๊ณ ์ CRISPR-Cas9 ๋ฐ ๋ค๋ณ๋ ์ฝ๋ฌผ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ๊ฒฐํฉ์ ํตํ ์ ํจ ์ทจ์ฝ์ฑ ์ญ์ฐ ์ต์ ์์คํ ์ข ์ํ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด๋ฌํ ํ์ง ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ๋๊ท๋ชจ ๊ธฐ๋ฅ ์์ค ํฌ๋ฆฌ์คํผ(High-throughput CRISPR-Cas9) ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ์ ์ ๋ถ์ ํํฉ๋ฌผ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ํตํฉ ๊ฐ๋ํ์ด์. ์ฐ๊ตฌํ์ ์์ธํฌ๊ฐ ์์กด์ ์ํด ์์กดํ๋ DNA ์์ ๋ฐ์(DDR), ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณํ, ๋์ฌ ํ๋ญ์ค(Cellular metabolism) ๋ฑ์ ํต์ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ๊ฐ์ ๊ณต๊ฐ์์ ๋ชจ๋ธ๋งํ์ฃ . ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๋จ์ผ ์ ์ ์ ๊ฒฐํจ ์ํ์์๋ ์ธํฌ ์์กด์ฑ(Cellular viability)์ ํด์น์ง ์๋ ์์ผ์์ฒด ๊ณํต์ด, ํน์ ๋๋ฐ ์ฐจ๋จ์ ํฌ์ฌ ์ ๊ธ๊ฒฉํ ๋ ์ฑ ์ญ์น(Throughput Threshold)๋ฅผ ์ ๋ํ๋ฉฐ ๋ฌด๊ฒฐํ๊ฒ ์ฌ๋ฉธํ๋ ํฉ์ฑ ์น์ฌ ์ธ๊ณผ๊ด๊ณ๋ฅผ ์ค์ฆํ๋ต๋๋ค. 3. ์์ธก ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ํ๋ ฌ ๋์ถ๊ณผ ์์ ํผํ์ ์ ๋ฐ ์ธต๋ณํ ์ํคํ ์ฒ ์ด๋ฏธ ์์ ํ์ค ์น์ธ์ ํ๋ํ PARP ์ต์ ์ (PARP inhibitors)์ ์ฑ๊ณต ์คํํธ๋ผ์ ๋ฐฑ๋ณธ ์ผ์, ์ฐ๊ตฌํ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์์คํ ์ ๋ค์ธ์์ฑ ๊ณ ํ์ ๊ณํต์ผ๋ก ์ ๋ฉด ํ์ฅํ์ด์. ๊ฐ์ ๊ณต๊ฐ์์ ํํฐ๋ง๋ ์ ์ ์ ์์กด์ฑ ์ ์๋ ์ค์ ํ์ ์ ๋ ์์ธํฌ ์์กด ๋ฐ์ดํฐ์ ์ค์๊ฐ ๊ต์ฐจ ๊ฒ์ฆ ๋ผ์ธ์ ํต๊ณผํจ์ผ๋ก์จ, ์ด๋ค ํ์๊ฐ ์ค์ ์น๋ฃ ํํ์ ๋ณผ์ง ์ฌ์ ์ ๊ฐ๋ ค๋ด๋ ์์ธก ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค(Predictive biomarkers)๋ฅผ ๊ณ ๋๋ก ๋ฆฌํ์ด๋ํด๋์ง์. ์ด์ ์์์๋ค์ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์ ๋ณด๊ณ ์๋ฅผ ํ ๋๋ก ๊ฐ๋ณ ํ์์ ์ข ์ ํ๋กํ์ ๊ฐ์ฅ ๊ฐ์์ฑ์ด ๋์ ์ฝ๋ฌผ ๊ฐ์ธํธ๋ฅผ ํ์ ์ฒ๋ฐฉํ๋ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ํ์ค์ ํ๋ณดํ๋ต๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํญ์ R&D ํ๋ซํผ ๊ท๊ฒฉํ์ ์ฐจ์ธ๋ IND ํ์ดํ๋ผ์ธ ์๋ฆฝ ๋ณธ ๋ฐ์ด์ค์ธํฌ๋งคํฑ์ค ๋ฐ ํํ์ ์ ์ฒดํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ์ฐจ์ธ๋ ํญ์์ ๋ฐ๊ตด ํ์ค์ ๋จ์ ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ต์ ๋ฐฉ์์์ '๊ฒ๋ ๋ณตํฉ ํ๋กํ ์ฐ์ฐ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํฉ์ฑ ์น์ฌ ์ ์ด ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ด์. ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ๋จ๊ณ์์ ์์์ฑ ๊ฐ์ค ๊ฒ์ฆ ๋ฆฌ๋ ํ์์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์์ถํ ์ ์ฐ ๋ณด์ ๊ณ์ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์๋ฆฝํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์์. ํ๋ฆฝ๋ ํฉ์ฑ ์น์ฌ ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ์์๋ ํฅํ ๊ธ๋ก๋ฒ ํ๊ฐ ์์ ๋ผ์ธ์์ CMC(ํํยท์ ์กฐยทํ์ง๊ด๋ฆฌ) ์ ํจ ์๊ณ๊ฐ์ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ์ฐ๋ํ ๋ฉด์ญยทํ์ ํญ์์ ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ์์ฐ์ด๋๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ ์ฐ ์ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ํญ์ ์ ์ฝ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ์ ๋ฐ ์ข ์ํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํน์ ์ ์ ์ ๋ณ์ด๋ฅผ ์ง๋ ํ์๊ตฐ์ ๋ํด ์ด๋ค ์ ์ ์๊ฐ ์์ธํฌ์ ์์กด ์จ์ ๋จ๊ณ๋ฅผ ์ง๋ฐฐํ๋์ง ํ์ด์ฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ํฉ์ฑ์น์ฌ ํ๊น ๋ฐ๊ตด์ ์๊ฐ์ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๋ง์ฑ ์ ์ฑ ์ข ์ ๋ฐ๋ณ ๊ณก์ ์ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋๊ท๋ชจ ํฌ๋ฆฌ์คํผ-์ฝ๋ฌผ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ์ ์ ์ ํ๊ฒฝ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์ธํฌ์ฃผ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ์์ฑ ์ ํจ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ์ ํญ์์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ๋ณต์ ์ ๋ณ์ด ๋ฐ ์ ์ ์ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐํ ์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.
FASEB journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology๐ค AI ์์ฝ๊ฐ ๋ ธํ์ ํํํ ์ ๋ณด ์์ค๊ณผ ์ผ์ฃผ๊ธฐ ๋ฆฌ๋ฌ ์ฝํ: ๋ค์ค ์ค๋ฏน์ค ๊ธฐ๋ฐ ํฌ๋ก๋ ธ๋ ธ์ธ๋ค์ผ์ค(Chronosenescence) ์ญ์ ๋ฐ ๋์ฌ ๋ณต์ ์ํคํ ์ฒ
1. ํํํ ์ ๋ณด ์์ค๊ณผ ์ผ์ฃผ๊ธฐ ๋ฆฌ๋ฌ ํ์ฐ์ด ์ ๋ํ๋ ๊ฐ ๋์ฌ ๋ถ๊ดด์ ๋ณ๋ชฉ ๊ฐ ์กฐ์ง์ ์ฒด๋ด ๋์ฌ ํญ์์ฑ๊ณผ ๋ ์ ์ฌ๊ณผ๋ฅผ ๊ด์ฅํ๋ ํต์ฌ ๊ธฐ๊ด์ด์ง๋ง, ๋์ด๊ฐ ๋ค์๋ก ๊ธฐ๋ฅ์ด ์ ์ง์ ์ผ๋ก ์ ํ๋๋ฉฐ ๋ง์ฑ ๋์ฌ ์งํ์ ๊ทน๋๋ก ์ทจ์ฝํด์ง๋๋ค. ๊ธฐ์กด ์๋ฌผํ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ด๋ฌํ ๊ฐ ๋ ธํ๋ฅผ ๋ฌด์์์ ์ด๊ณ ๊ฐ์ญ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ๋ถ์ ์์์ ์ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก๋ง ๊ฐ์ฃผํ๋ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ํ๋์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด๋ฌํ ๊ณ ์ ๋ ๋ชจ๋ธ์ ์ ํน์ ์์ ์ ๋์ฌ ํจ์จ์ด ๊ธ๊ฒฉํ ํ์ฐํ๋์ง, ์ ํน์ ์ ์ ์๋ค์ ์๊ฐ๋๋ณ ๋ฐํ ๋์ญํ์ด ์ผ์ ํ ๋ฌด๋์ง๋์ง ๊ทธ ์ ๋ฐ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ค๋ช ํ์ง ๋ชปํ๋ ์ฌ๊ฐ์ง๋๊ฐ ์์กดํ์ต๋๋ค. ์ ์ ์ฒด ์์ ์ ์ฌ ํ๋ก๊ทธ๋จ ํ๋ ค์ง๊ณผ ์์ฒด ์๊ณ ์ ง๋ค์ด ๊ฐ์ ์ธ๊ณผ์ ์ฐ๊ฒฐ ๊ณ ๋ฆฌ๋ฅผ ํน์ ํ์ง ๋ชปํ ์ ์, ๋ ธ๋ ์ธต์ ๊ฐ ๊ธฐ๋ฅ ํ๋ณต์ ์ํ ํ์ ์ ์ฝ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์ค๊ณ๋ฅผ ๊ฐ๋ก๋ง๋ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์์ต๋๋ค. 2. ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ ๋ณด ์์ค๊ณผ ํฌ๋ก๋ ธ๋ ธ์ธ๋ค์ผ์ค ๊ฐ์ ์ํธ ํผ๋๋ฐฑ ๋ฃจํ ๊ท๋ช ์ต์ ์์คํ ์ ์ ํ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด๋ฌํ ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ๊ณ ํด์๋ ์ผ์์ฒด ๊ตฌ์กฐ ๋ถ์(Hi-C)๊ณผ ์๊ณ ์ ์ ์ ๋ฐํ ํ๋กํ์ผ๋ง(RNA-seq) ๋ณ๋์ฑ์ ํตํฉ ํด๋ ํ์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ๊ฐ ๋ ธํ์ ๊ทผ๋ณธ ์์ธ์ด DNA ๋ฉํธํ ์คํํธ๋ผ์ ๋ถ๊ดด ๋ฐ ํ์คํค ๋ณํ์ ์๊ณก์ผ๋ก ์ ๋ฐ๋๋ 'ํํํ ์ ๋ณด ์์ค(Epigenetic Information Loss)'์ ์์์ ๋ถ์ ๋ ๋ฒจ์์ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. ์ ์ ์ฒด์ ๊ฐ๋ฐฉ์ฑ์ด ์ ์ด๋ฅผ ์๊ณ ํ๋ ค์ง๋ฉด์, ์์ฒด ๋ด ํต์ฌ ํด๋ก์ ๋์์ํค๋ BMAL1, CLOCK ๋ฑ์ ์๊ณ ์ ์ ์ ๋คํธ์ํฌ๊ฐ ๋๋ฐ ์ฝํ๋๋ 'ํฌ๋ก๋ ธ๋ ธ์ธ๋ค์ผ์ค(Chronosenescence)'๋ฅผ ํธ๋ฆฌ๊ฑฐํ๊ฒ ๋ฉ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด ๋ ํ์์ด ๋จ๋ฐฉํฅ ์ ์ด๊ฐ ์๋๋ผ, ์๋ก์ ๊ธฐ๋ฅ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ํํ๋ ์ํธ ์ญ ํผ๋๋ฐฑ ๋ฃจํ(Feedback loop)๋ฅผ ํ์ฑํ๊ณ ์์์ ์๋ฆฌ ํต๊ณํ์ ์ผ๋ก ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. 3. NAD+ ๋์ฌ์ฒด ๋ณต์๊ณผ ์๊ฐ๋ ๋ง์ถค ์์ด์๋ฒ์ ํตํ ๊ฐ ๊ธฐ๋ฅ์ ๊ฐ์ญ์ ํ๋ณต ๋์ ๋ ๋ถ์ ๋ถ๊ดด ํจ์ค์จ์ด๋ฅผ ๋ฐ์ ์ํค๊ธฐ ์ํด ์ฐ๊ตฌํ์ ์ธํฌ ๋ด ํต์ฌ ๋์ฌ ์ฝ์์์ธ์ธ NAD+ ์์ค์ ๊ฐ๋ ์ญ์น(Throughput Threshold)๋ฅผ ์ถ์ ํ์ต๋๋ค. ๋ ธํ๋ก ์ธํด NAD+ ๋๋๊ฐ ๊ฐ์ํ๋ฉด ํ์คํค ํ์์ธํธํ ํจ์(SIRT1 ๋ฑ)์ ์ด๋งค ํ์ ์จ์ด ๋ง๋น๋์ด ํํํ ์ ๋ณด ์์ค์ด ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ ๋๋จ์ ํ์ธํ์ต๋๋ค. ์ ์๋ค์ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๋ชจ๋ธ์ ๋ฐํ์ผ๋ก NAD+ ์ ๊ตฌ์ฒด ๋ณด์ถฉ ์๋ฒ๊ณผ ์๊ณต๊ฐ์ ์ ํ์ ๋ ์๊ฐ๋ ๋ง์ถค ์์ด์๋ฒ(Time-restricted feeding)์ ๋ณ์ฉ ๊ฐ๋ํ๋ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ์คํ์ ์ ๋ฉด ์ ๊ฐํ์ต๋๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ํ๋ ค์ก๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ํธ ์ฝ๋๊ฐ ์ฌ์ ๋ ฌ๋๊ณ ์ผ์ฃผ๊ธฐ ๋ฆฌ๋ฌ์ ์งํญ(Amplitude)์ด ์ฒญ๋ ๊ธฐ ์์ค์ผ๋ก ์ฌ์ค์ (Resetting)๋์ด, ๊ฐ ๋์ฌ ์ฒญ์ ๋๊ฐ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ๋ณต์๋๋ ์ ์์ ์ข ์ฐฉ์ง๋ฅผ ์ต์ข ์ฌ์ํ์ต๋๋ค. 4. ๊ฐ์ญ์ ํญ๋ ธํ ๋งคํธ๋ฆญ์ค ์๋ฆฝ๊ณผ ๋ง์ถคํ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ ๊ท๊ฒฉํ ๋ณธ ํฌ๋ก๋ ธ์ค๋ฏน์ค(Chrono-omics) ๋ฐ ๊ฐ์ญ ์น๋ฃํ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ๊ฐ ๊ฑด๊ฐ ๊ด๋ฆฌ ํจ๋ฌ๋ค์์ ์ฌํ ์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ์์ '์์ฒด ๋ด ํ์ฑ์ ์ ์ง์ ๋ฐ ์์ฒด ์๊ณ ์งํญ์ ์ ์ฐ ์กฐ์จํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์๊ฐ์ํ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ต๋๋ค. ๋ ธํ ํํํ์ '๋ถ๋ถ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ญ(Partially reversible)' ๊ฐ๋ฅํ ์์ญ์ผ๋ก ํธ์ ์ํด์ผ๋ก์จ, ๋์ฌ์ฑ ๋์น ์งํ์ ์๋ฐฉ ์คํํธ๋ผ์ ๋ ๋ณด์ ์ผ๋ก ์ํฅ์์ผฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์๋ฆฝ๋ NAD+-์๋ฅดํฌ์ธ-ํด๋ก ๋ฐ์ธ๋ฉ ํ๋ฅ ํ๋ ฌ ์์น๋ ํฅํ ์ฐจ์ธ๋ ๋์ฌ ์ ์ ํ ์์ ๋ผ์ธ์์ ํผํ์์ ์ค์ ์๋ฌผํ์ ์ฐ๋ น ๋ณด์ ๊ณ์๋ฅผ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ๋ง์ถคํ ์์ ๋ฐ ํฌ๋ก๋ ธ๋ฐ์ด์คํฑ์ค(Chronobiotics) ์ ์ฝ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ธ๋ก๋ฒ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ถ์์ ์ ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ง๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ํญ๋ ธํ ์ ์ฝ ๊ณต๊ธ๋ง๊ณผ ๋ง์ถคํ ์ ๋ฐ ์๋ฃ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ๊ณ ๋ น์ธต์ ๋น์์ฝ์ฌ์ฑ ์ง๋ฐฉ๊ฐ์ผ(NASH)์ด๋ ์ 2ํ ๋น๋จ๋ณ ์งํ ์ ์ ์ ์ ๋ณด์ ํ๋ ค์ง ํ์์ NAD+ ์ด๋งค ๊ฐ์ํ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์์ฒ ๊ต์ ํ๊ณ ๋ถ๊ดด๋ ์ผ์ฃผ๊ธฐ ๋ฆฌ๋ฌ๋ง์ ํ์ ๊ฐํํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋์ฌ ์ ์ด ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ ์ฒด๋ด ์ ํจ์ฑ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ํ๋ซํผ๊ณผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ํผํ์์ ์จ์ด๋ฌ๋ธ ์์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ก๋ถํฐ ์ค์๊ฐ ๋ฉํ-์๊ณ ์๋คํฑ์ค๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๊ฐ์ธ๋ณ ์ต์ ์ ์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ ํ์ด๋ฐ(Chronotherapy)์ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ ํญ๋ ธํ ๋ผ์ดํ์คํ์ผ ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ ธํ ๊ฐ์ค์น ์ค์ฝ์ด๋ฅผ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผํจ์ผ๋ก์จ ์ฅ๊ธฐ ์ํ ์ค์ฝ์ด๋ง์ ์์์ฑ ๋ณ๋ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ IND ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Medicine๐ค AI ์์ฝ์ ์ ์ฒดยท๋ ธ์ถ์ฒด ์ํธ์์ฉ๊ณผ ์น๋งค ๋ ธํ ์๊ณ: ReDLat2 ํ๋ก์ ํธ๊ฐ ๊ท๋ช ํ ํ๊ฒฝ-์ ์ ํ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ๊ฒฐํฉ ๊ธฐ๋ฐ ์ ๊ฒฝํดํ ์์ธก ์ํคํ ์ฒ
1. ์ ์ -ํ๊ฒฝ ๋ถ๋ฆฌ ๋ถ์ ๋๊ทธ๋ง์ ํ๊ณ์ ์น๋งค ์ ๊ตฌ๊ธฐ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ๋ณ๋ชฉ ์น๋งค(Dementia)๋ ๋ ๋์ฌ ํญ์์ฑ ํ์ฐ๊ณผ ๋น์ ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ถ์ ์ผ๋ก ์ ๋๋๋ ๋ํ์ ์ธ ๋ง์ฑ ์ ๊ฒฝํดํ์ฑ ๋์น ์งํ์ ๋๋ค. ๊ธฐ์กด ์๋ฌผํ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ํ์๊ฐ ๋ณด์ ํ ์ ์ฒ์ ์ ์ ์ฒด(Genome) ๋ณ์ด๋ ์ฌํ์ ํ๊ฒฝ ๋ ธ์ถ์ฒด(Exposome) ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ๊ฐ ๋ ๋ฆฝ๋ ์ ํ ๋ชจ๋ธ๋ก๋ง ํด์ํ๋ ๋จ์ผ ๋ ์ด์ด ๋ถ์์ ์น์ฐ์ณ ์์์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ํํธํ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐฉ์์ ์ ๋์ผํ ์ ์ ๋ณ์ด๋ฅผ ์ง๋ ํ์๊ตฐ ๊ฐ์ ๋ฐ๋ณ ์๊ธฐ์ ํํํ ์นจํฌ๋์ ๊ทน์ฌํ ํธ์ฐจ๊ฐ ๋ฐ์ํ๋์ง ๊ทธ ๋ณตํฉ ์ธ๊ณผ๊ด๊ณ๋ฅผ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ฆ๋ช ํ์ง ๋ชปํ๋ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ๋จ๊ฒผ์ต๋๋ค. ๋ค์ธ์์ฑ ์ ๊ฒฝ ํดํ ๊ถค์ ์ ์๋ฅ ๋ง์คํฐ ์ค์์น๋ฅผ ์ ๋ฐ ๋ถ๋ฆฌํด๋ด์ง ๋ชปํ๋ ๊ธฐ์ ์ ํ๊ณ๋ ์น๋งค ์๋ฐฉ์ ์ํ ์กฐ๊ธฐ ๋๋ฐ์ง๋จ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์ค๊ณ๋ฅผ ๋ฐฉํดํ๋ ์ค๋ ๊ฑธ๋ฆผ๋์ด์์ต๋๋ค. 2. ReDLat2 ์ด๋์ ํฐ๋ธ ๊ฐ๋: ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค ํตํฉ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ -๋ ธ์ถ ๋ณตํฉ ๋ ธํ ์๊ณ ์๋ฆฝ ์ง๋ 5์ 28์ผ Nature Medicine์ ์ ๊ฒฉ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ๋ถ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ๋ผํด์๋ฉ๋ฆฌ์นด ๋ฐ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ค๋ฏผ์กฑ ์ฝํธํธ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ง๋์ฑํ ReDLat2(Red de Demencia de Latinoamรฉrica) ์ด๋์ ํฐ๋ธ์ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค(Multi-omics) ํตํฉ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ ์ฅ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ์ ๋ฏธ์ธ๋จผ์ง, ์ค๊ธ์, ์ฌํ๊ฒฝ์ ์ ์คํธ๋ ์ค ๋ฑ ์ ๋ฐ ๋ ธ์ถ์ฒด ์ธ๋ฑ์ค๋ฅผ ์ ์ฐ ํตํฉํ์ฌ ์๋ฌผํ์ ์ฐ๋ น ๊ถค์ ์ ์ค์๊ฐ ์ฐ์ฐํด๋ด๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋ ธํ ์๊ณ(Aging clock)๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ํน์ ์์ธ ํ์ด๋จธ ๊ณ ์ํ ์ ์ ๋ณ์ด ๋ฐฐ๋ฆฌ์ธํธ์ ์ ํด ๋๊ธฐ ์ค์ผ ๋ ธ์ถ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์์ฒด ๋ด์์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๊ฒฐํฉํ ๋, ๋ด๋ฐ ์ฌ๋ฉธ์ ์ ๋ํ๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ ธํ ์๋๋ก ๊ฐ์ค์น๊ฐ ๋น์ ํ์ ์ผ๋ก ๊ธ์ฆํ๋ ์ ์ ์ฒด-๋ ธ์ถ์ฒด ์ํธ์์ฉ(Geneticโexposome interactions)์ ์ํ์ ์ธ๊ณผ ๊ด๊ณ๋ฅผ ์ต์ด๋ก ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. 3. ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์๊ณ์ด ์ถ์ ์ ํตํ ์ ๊ฒฝํดํ ์์์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ์ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผ ๊ตฌ์ถ๋ ReDLat2 ๋ ธํ ์๊ณ ๋ชจ๋ธ์ ๊ฐ๋ํ์ฌ ํผํ์์ ๋ ์กฐ์ง ๋ฐ ๋ง์ด ํ์ก ๋ด DNA ๋ฉํธํ(DNAm) ์ํธ๋กํผ ์์น ๊ณก์ ์ ์ญํ ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ผ๋ฐ ์์ ์งํ๋ณด๋ค ์๋ ์์ ์น๋งค ์ ๊ตฌ๊ธฐ ๋ฐ๋ณ ์ํ ์ค์ฝ์ด๋ฅผ ์ ๋ ๋์ถํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ํ๊ฒฝ์ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๊ฐ ์ ์ฒ์ ์ทจ์ฝ ๊ฒ๋ ์ข์์ ์ผ์์ง ์ ๊ทผ์ฑ(ATAC-seq)์ ๊ฐ์ ๋ก ๊ฐ๋ฐฉํ์ฌ ๋ ๋ด ์ผ์ฆ์ฑ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ํญ์ฃผ๋ฅผ ์ ๋ํจ์ ์ ๋ ์ฆ๋ช ํ์ต๋๋ค. ๊ฐ ์ฝํธํธ ์ง๋จ ๋ด์ ์จ๊ฒจ์ง ํ๊ฒฝ ์ ๋ฐ์ฑ ์ฒด์ธํฌ ๋ชจ์์ดํฌ ๊ฐ๋๋ฅผ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผํจ์ผ๋ก์จ, ๊ธฐ์ฑ ์ง๋จ ํดํท์ ํ๊ณ๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํํ๋ ์ด์กฐ๊ธฐ ํ์ ์ธต๋ณํ(Patient stratification) ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์์ํ์ต๋๋ค. 4. ์ ๋ฐ ์๋ฐฉ ์ํ ํ์ค ๊ท๊ฒฉ ํ๋ฆฝ๊ณผ ๋ณด๊ฑด ์๋ฃ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค์ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ํํธ ๋ณธ ํ๊ฒฝ ์ ์ ํ ๋ฐ ์์คํ ์ ๊ฒฝํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ์น๋งค ๋์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋จ์ ์ฆ์ ๋ฐํ ํ ์ฝ๋ฌผ ์ ์ด ๋ฐฉ์์์ '์ ์ ์ค์บ ๋ฐ ํ๊ฒฝ ์ ํด ์ธ์ ์ ์ฐ ์ฐจ๋จ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์๋ฐฉ ์ธํ๋ผ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ต๋๋ค. ์ ์ฑ ์ ์์๋ค์๊ฒ ๋จ์ ์ ์ ๊ฒ์ฌ๋ฅผ ๋์ด ์ง์ญ๋ณ ํ๊ฒฝ ์ ํ ์ง์์ ์ฐ๋๋ ์ ๋ฐ ์๋ฃ ์๋ฃจ์ ์ ์ฐ์ฐํด๋ด๋ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๋ฐฑ๋ณธ ํ์ค์ ์ ์ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํ๋ฆฝ๋ ์ ์ -๋ ธ์ถ ์ํธ์์ฉ ๊ฐ์ค์น ํ๋ ฌ ์์น๋ ํฅํ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๊ฒฝ ์งํ ์น๋ฃ์ IND ํ๊ฐ ๋ผ์ธ์์ ์์ ์ํ ํผํ์์ ํ๊ฒฝ์ ์์์ฑ ๋ณ๋์ ๋ฐฐ์ ํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ๋ง์ถคํ ๋ ๊ฑด๊ฐ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์์ง์ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ ์ฐ ์ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ์ ๋ฐ ์๋ฃ ์ง๋จ ์ฐ์ ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๊ฒฝํ์ ์ ์ฝ R&D ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํน์ ํ๊ฒฝ ๋ ์์ ๋ ธ์ถ๋ ์ ์ ์ ๊ณ ์ํ๊ตฐ ํผํ์์ ๋ํด ์ด๋ค ๋ถ์ ํจ์ค์จ์ด๊ฐ ๋ ์ธํฌ ๋ ธํ์ ์จ์ ๋จ๊ณ(Rate-limiting steps)๋ฅผ ์ง๋ฐฐํ๋์ง ReDLat2 ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ ์ค์บํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์น๋งค ์ ๊ตฌ๊ธฐ ์ง๋จ ๊ณต๋ฐฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ ๋ง์ฑ ํดํ ์งํ ๋ฐ๋ณ ๊ณก์ ์ ๊ฐ์ญ์ ์ ์ด ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ํตํฉ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์์ ์ํ ์ค๊ณ ์ ์์์ฑ ํ๊ฒฝ์ ๊ต๋ ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์ ๊ฒฝ ์ธํฌ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ์์ฑ ์ ํจ ๋๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ์ ์น๋งค ์น๋ฃ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ ธํ ์๊ณ ์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.
Neural regeneration research๐ค AI ์์ฝ์กํฐ๋น A์ ์ด์ค ์ญํ , ์ต์ ๊ธฐ์ ๋ก ํ๋ค: ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ ์์ง๋์ด๋ง ๊ธฐ๋ฐ ์ค์ถ์ ๊ฒฝ๊ณ ๋ณดํธ ๋ฐ ๋ณ๋ฆฌ ์ ํธ ๋คํธ์ํฌ ํด๋ ์ํคํ ์ฒ
1. ์กํฐ๋น A์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ด์ค์ฑ๊ณผ ๋ถ์ ๋งฅ๋ฝ์ ์น๋ฃ ๋ถ์์ฑ์ ๋ณ๋ชฉ ์กํฐ๋น A(Activin A)๋ ์ค์ถ์ ๊ฒฝ๊ณ(CNS) ๋ด์์ ์ ๊ฒฝ์ธํฌ ๋ณดํธ ๋ฐ ๊ฐ์ญ์ ์ฌ์์ ์ ๋ํ๋ ๋ฐฉ์ด ๊ธฐ์ ๊ณผ, ์ผ์ฆ ๋ฐ์ ๋ฐ ์กฐ์ง ์์์ ๊ณ ์ฐฉํํ๋ ๋ณ๋ฆฌ ๊ธฐ์ ์ ๋์์ ๊ตฌ๋ํ๋ ๋ํ์ ์ธ ์ด์ค์ฑ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ์ ๋๋ค. ๊ธฐ์ฑ ์ ๊ฒฝ์ฝ๋ฆฌํ ํ์ค ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ด๋ฌํ ์์ถฉ๋๋ ์ ํธ ํํํ์ ์๋ฅ ๋ง์คํฐ ์ค์์น๋ฅผ ์ ๋ฐ ๋ถ๋ฆฌํด๋ด์ง ๋ชปํด, ์์ ํฌ์ฌ ์ ์ ์ ์ฑ ๋ถ์์ฉ์ด๋ ํํ์ ์ ํธ ํญ์ฃผ๋ฅผ ํธ๋ฆฌ๊ฑฐํ๋ ๊ธฐ์ ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ํ๋์ต๋๋ค. ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด์ ์๊ณต๊ฐ์ ๋งฅ๋ฝ(Context-specific role)์ ๋ฐ๋ผ ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง๊ฐ ๊ฐ๋ณํ๋ ์ญํ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋์ ํ์ง ๋ชปํ ์ ์ ํํ์ฑ ๋์กธ์ค์ด๋ ์ ๊ฒฝํดํ์ฑ ์งํ ์น๋ฃ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ฐ๋ฐ์ ๊ฐ๋ก๋ง๋ ์ค๋ ์ฅ๋ฒฝ์ด์์ต๋๋ค. 2. ์ฒจ๋จ ๋ค์ค ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ์นฉ ๊ฒฐํฉ์ ํตํ ์ ํธ ์ ๋ฌ๊ณ ๋งคํ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์กํฐ๋น A์ ๋ณ๋ฆฌ์ ๋ธ๋๋ฐ์ค๋ฅผ ํด์ฒดํ๊ธฐ ์ํด CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ ํธ์ง ๊ธฐ์ ๊ณผ ๊ณต๊ฐ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค(Spatial multi-omics) ๋ฐ ์ธ๊ฐ ์ธํฌ ๋ชจ์ฌ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋-์นฉ(Organ-on-a-chip) ์ธํ๋ผ๋ฅผ ํตํฉ ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ ์ ์ ๊ฐ์๋ฅผ ํตํด ์ฌ์์ดํ(Remyelination) ๊ณผ์ ์ ์ง๋ฐฐํ๋ ํต์ฌ ์์ฉ์ฒด์ธ ACVR1B์ ์ ํจ ์ข์๋ฅผ ์ ๋ฐ ๊ฒ์ฆํ์ผ๋ฉฐ, ๋จ์ผ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋ถ์(scRNA-seq)์ผ๋ก ์ธํฌ ๊ตฌํ ๊ฐ ์ ํธ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ๊ณ ํด์๋ ์ง๋ํํ์ต๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๊ด์ ์ ํ(Optogenetics) ๋ฐ ํํ์ ์ ํ(Chemogenetics) ๊ฒ์ดํ ์์๋ฅผ ํฌ์ง์ ๋ํจ์ผ๋ก์จ, ์กํฐ๋น A ํ๋ฅ ์ ํธ ํ์ฑ ์นด์ด๋คํฑ์ค๋ฅผ ํน์ ์๊ฐ๊ณผ ๊ณต๊ฐ ์ฐฝ ๋ด๋ถ๋ก ๊ฐ์ ๊ฐ๋ ์ผ๋ก์จ ๋ชจ์๋ ๋ฐ์ ์ ๋์ฒด์ ๋ถ์ํ์ ๋ถ๋ฆฌ๋ฅผ ์์ํ์ต๋๋ค. 3. ์งํ๋ณ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋์ ๋ฐ AAVยท๋๋ ธ ์์ก์ฒด ๊ธฐ๋ฐ ํ์ ๊ตญ์ ์ ์ด ์ค์ฆ ํตํฉ ํดํท์ ๊ฐ๋ํ์ฌ ํํ์ฑ ๋์กธ์ค, ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข (Glioma), ๊ฐ์ง, ์ธ์์ฑ ๋์์(TBI) ํ๊ฒฝ์ ์ญํ ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ์กํฐ๋น A๊ฐ ์ ๋ํ๋ ์ ๊ฒฝ๋ณดํธ์ ์ผ์ฆ ์ ๋ฐ ์๋คํฑ์ค์ ์๊ณ๊ฐ(Throughput Threshold) ์์น๊ฐ ์ ๋ํ๋์์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด ๋งฅ๋ฝ ์์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ฐจ์ธ๋ ์๋ฐ๋ ธ๊ด๋ จ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(AAV) ๋งค๊ฐ ์ ์ ์ ์๋ฒ๊ณผ ์ค๋งํธ ๋๋ ธ์ ๋ฌ(Nanodelivery) ์บ๋ฆฌ์ด ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ์ค๊ณํ์ฌ ๋ํ๊ด์ฅ๋ฒฝ(BBB) ํฌ๊ณผ ํจ์จ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํฅ์์ผฐ์ต๋๋ค. ์ธ๋ถ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ(AI) ์ ๊ฒฝ๋ง์ผ๋ก ์ต์ ํ๋ ๋ฆฌ๊ฐ๋ ์ค๊ณ๋ฅผ ํฌ์ฌํ ์ ์์ ์ฑ๋ฆฐ์ง ํ๊ฒฝ ํ์์ ํํ์ ์ธํฌ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๋ณ๋ณ ๊ตฌํ์ ํ์ ์ ๊ฒฝ ๋ณดํธ ์ ํจ ๋๋๋ฅผ ์ฌ์ํ๋ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋์ ๊ฒฝ ์น๋ฃ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค์ ํ์ค ๊ท๊ฒฉ ์๋ฆฝ ๋ณธ ์์คํ ์ ๊ฒฝ์๋ฌผํ ๋ฐ ์์ฒด์ฌ๋ฃ๊ณตํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ๋์น์ฑ ๋ ์งํ์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋จ์ ์ฆ์ ์ ์ด์์ '์ ํธ ์ ๋ฌ ํจ์ค์จ์ด์ ์๊ณต๊ฐ์ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ(In silico) ์ ์ด ํ๋ ์์ํฌ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ต๋๋ค. ๋ง์ด ์งํ์ ํธํฅ๋์ด ์๋ ๊ธฐ์กด ์์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ ์ ์ ๊ฐ์์ฑ์ ๋ ์กฐ์ง ๋ด๋ถ๋ก ์ด์ํ๋ ์ปดํจํฐ ์ฌ๊ณผ ์์ง ํ์ค์ ์๋ฆฝํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํ๋ฆฝ๋ ์์ฉ์ฒด ๋ํน ๋งคํธ๋ฆญ์ค์ AI ๊ตฌ๋ ๋๋ ธ ์บ๋ฆฌ์ด ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์์น๋ ํฅํ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐ์ด์ค ์์ฝํ ์ธํ๊ฐ ๋ผ์ธ์์ CMC(ํํยท์ ์กฐยทํ์ง๊ด๋ฆฌ) ์ ํจ ์ญ์น๋ฅผ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ๋ถ์ ์ฌ์ ์ํ ์น๋ฃ์ ์ ๊ธ๋ก๋ฒ IND ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ๋์ ๊ฒฝ ์ ์ฝ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ฌ์ ์ํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ํํ์ฑ ๋์กธ์ค ๋ฐ ํดํ์ฑ ์งํ ์งํ ์ ์กํฐ๋น A์ ์ผ์ฆ ์ด์ง ๋ ์ฑ ํ๋ก๋ฅผ ๊ดยทํํ์ ์ ํ ์ค์์น๋ก ์์ฒ ์ฐจ๋จํ๊ณ ์์ด ์ฌ์ ๋ฐฉ์ด ๊ธฐ์ ๋ง์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ํ์ค ์กฐ์จํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ธํฌยท์ ์ ์ ์น๋ฃ์ (CGT)์ ์ธ์ฒด ๋ด ์์ ์ฑ ํด์๋ฅผ ๊ตฌ์ถํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ์ด ๊ณ์ฐํ BBB ํฌ๊ณผ ๋ฆฌ๊ฐ๋ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ์ค๋งํธ ๋๋ ธ ์บ๋ฆฌ์ด ๊ฐ์ธํธ์ ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์ ํจ ์ฝ๋ฌผ์ ๋๋ ํฌ์ง์ ๋ ์์ก ์๋๋ก ์ ์ต์ ํํ๊ณ ๊ณ ์ง์ ์ธ ์ค์ถ์ ๊ฒฝ๊ณ ์ฝ๋ฌผ ์ ๋ฌ ์ ํญ์ฑ ์ฅ๋ฒฝ์ ์๋ฒฝํ ํํํฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ๊ต๋ชจ์ธํฌ์ข ๋ฐ ๊ฐ์ง ํ์ ๋๊ท๋ชจ ํ๊ฐ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ๋จ์ผ์ธํฌ ๋ฐํ ๋งต ๋ณ๋์ฑ์ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผํจ์ผ๋ก์จ ์ฅ๊ธฐ ์ํ ์ค์ฝ์ด๋ง์ ์์์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ IND ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
International journal of molecular sciences๐ค AI ์์ฝ๋ฐ์ด์ค๋จธํฐ๋ฆฌ์ผ ๊ธฐ๋ฐ ์ ๊ธฐ์ , ์์ญ์ด๋์ฐฝ ์น๋ฃ์ ์ ์งํ
1. ํ์ฑ์ฐ์ ๋๊ทธ๋ง์ ํ๊ณ์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ ๋ณ๋ชฉ ์ธ๊ฐ์ ์ธํฌ ๋ด ์๋์ง ๋์ฌ๋ฅผ ๊ด์ฅํ๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ DNA(mtDNA)์ ๋์ฐ๋ณ์ด ์ถ์ ์ ๋์ฌ ๊ธฐ๋ฅ ์ ํ์ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ์ ์ ๋ํ๋ ๋ง์ฑ ๋ ธํ์ ํต์ฌ ํ์ง์ ๋๋ค. ๊ธฐ์กด ์๋ฌผํ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ํธํก ๊ณผ์ ์์ ๋์ถ๋๋ ํ์ฑ์ฐ์์ข (ROS)์ ์ํ ์ฐํ ์์์ ์ ์ ์ฒด ๋ณ์ด์ ์ฃผ๋ ์์ธ์ผ๋ก ๊ฐ์ฃผํด ์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด๋ฌํ ๊ธฐ์กด ๋ชจ๋ธ์ ์ ํน์ ์ผ๊ธฐ ์๊ธฐ์์ ๋น๋์นญ์ ์ผ๋ก ๋ณ์ด๊ฐ ๊ธ์ฆํ๋์ง, ์ ํญ์ฐํ์ ํฌ์ฌ๊ฐ mtDNA ์ ์ ์ฒด ๋ถ๊ดด๋ฅผ ๋ง์ง ๋ชปํ๋์ง ๊ทธ ์ธ๊ณผ๊ด๊ณ๋ฅผ ๋ช ํํ ์ค๋ช ํ์ง ๋ชปํ์ต๋๋ค. ์ ์ ์์ด ๋ณ์ด์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ํน์ ํ์ง ๋ชปํ๋ ๊ธฐ์ ์ ํ๊ณ๋ ํจ๊ณผ์ ์ธ ํญ๋ ธํ ๋ถ์ ํ์ ์ค๊ณ๋ฅผ ๋ฐฉํดํ๋ ์ค๋ ๊ฑธ๋ฆผ๋์ด์์ต๋๋ค. 2. ๋๊ท๋ชจ ์ฝํธํธ ๋ถ์์ ํตํ ์น๊ฐ ๋ณ์ด์ ๋ฐ๊ฒฌ ์ง๋ 5์ 27์ผ Nature์ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด๋ฌํ ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์ ์ฐ๋ น๋ ์์ฒ ๋ช ์ ์ธ์ฒด ํ์ก ์ํ๋ก๋ถํฐ ์ถ์ถํ ๋๊ท๋ชจ ์ฝํธํธ ์ ์ฅ ์ ์ ์ฒด ์ํ์ฑ(WGS) ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ถ์ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ผ๋ฐ ์ํ์ฑ ๋ฐ์ดํฐ์ ๋ฌปํ๊ธฐ ์ฌ์ด ์ด๋ฏธ์ธ ๋น๋์ ์ ์ ์ฒด ๋ณ์ด ์คํํธ๋ผ์ ๋ถ๋ฆฌํด๋ด๊ธฐ ์ํด ์ด๊ณ ๊ฐ๋ ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ์ด์ง์ฑ ํ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด mtDNA ๋ด๋ถ์ ์จ๊ฒจ์ง ๋์ ๋ณ์ด ํจํด๋ค์ด ์ธ๋ถ ์ฐํ ์คํธ๋ ์ค์ ํ์ ์ด ์๋๋ผ, ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋ณต์ ํจ์๊ณ์ ์ค๋ฅ๋ก ์ธํด ๋ฐ์ํ '์๋ฐํ ๋ณต์ ์ค๋ฅ(Cryptic replication errors)'๊ฐ ์๊ตฌ์ ์ผ๋ก ๊ณ ์ฐฉํ๋ ํ์์์ ๋ถ์ ๋ ๋ฒจ์์ ์ฆ๋ช ํ์ต๋๋ค. 3. ์ฐ๋ น ์์กด์ฑ ์ฒด์ธํฌ ๋ชจ์์ดํฌ ํ์๊ณผ ํด๋ก ์ฑ ํ์ฅ ์ ์ ํ์ ๊ถค์ ์ ์ญํ์ ์ผ๋ก ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ด๊ธฐ ๋ฐ์ ๋ฐ ๋ถํ ๋จ๊ณ์์ ํ๋ฅ ๋ก ์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ ๋ณต์ ์ค๋ฅ ๋ง์ปค๋ค์ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ์์ด ์ ๋ฐ์ ๊ฑธ์ณ ์ ์ ์ ์นจํฌ๋๊ฐ ๋ฎ์ '์น๊ฐ ๋ณ์ด(Passenger mutations)' ์ํ๋ก ์ธํฌ ๋ด์ ์์กดํจ์ ๊ท๋ช ํ์ต๋๋ค. ์ด ๋ณ์ด ๋ง์ปค๋ค์ ๊ฐ์ฒด์ ์ฐ๋ น ์ฆ๊ฐ์ ์ธํฌ ๋ถ์ด ์ ์๊ณต๊ฐ์ ๋๋ฆฌํํธ ์๋ ฅ์ ๋ง์ฃผํ๋ฉด์, ํน์ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ๊ฐ์ง ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ง๋จ์ด ์กฐ์ง ์ ๋ฐ์ ์ ์ ํ๋ '์ฐ๋ น ์์กด์ฑ ์ฒด์ธํฌ ๋ชจ์์ดํฌ(Age-related somatic mosaicism)' ๊ธฐ์ ์ ์ ๋ํฉ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋์ด๊ฐ ๋ค์๋ก ์์ฃผ ๋ฎ์ ๋น๋๋ก ์จ์ด์๋ ๋ด์์ ๋ณต์ ์ค๋ฅ ์ ๋ํ ๋ณ์ด ์คํํธ๋ผ์ด ์๋ฉด ์๋ก ์ ์๋ฏธํ๊ฒ ๊ฒ์ถ๋๋ ๋ถ์ ์๋ฌผ๋ฌผ๋ฆฌํ์ ํต๊ณ ๊ณก์ ์ ๋ฐ์ดํฐ๋ก ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. 4. ํญ๋ ธํ ์ฐ๊ตฌ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ๊ณผ ๋ถ์ ์ง๋จ ํ์ค ํ๋ฆฝ ๋ณธ ์์คํ ์ ์ ํ ๋ฐ์ดํฐ๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐ์ด์คํ ํฌ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ์ฐ์ ๊ณผ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๋น์ฆ๋์ค์ ์๋ก์ด ๋ฐฉํฅ์ฑ์ ์ ์ํฉ๋๋ค. ๋ ธํ ์ต์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ถ์ ๊ธฐ์กด์ ํญ์ฐํ ํํฉ๋ฌผ ํฌ์ฌ์์ '๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ DNA ์คํฉํจ์ ๊ฐ๋ง(Pol gamma)์ ๋ณต์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ ๋ณด์ ๋ฐ ์ค๋ฅ ์ญ์น ์ ์ด ์์คํ '์ผ๋ก ์ ๋ฉด ์ ํ์์ผฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์๋ฆฝ๋ mtDNA ๋ณต์ ์ค๋ฅ ๋งต ๋ฐ์ดํฐ๋ ํ์์ ํ์ก ์ค์บ์ ํตํด ๋ฏธ์ธ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ด์ง์ฑ ์ ์๋ฅผ ์ฐ์ฐํด๋ด๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ก์ฒด ์๊ฒ ๋๋ฐ์ง๋จ(CDx) ์์ง์ ํ์ค์ด ๋ฉ๋๋ค. ์ด๋ ํ์์ ๋ ธํ ํํํ ๋ฆฌ์คํฌ๋ฅผ ์ค์๊ฐ ์คํฌ๋ฆฌ๋ํ๊ณ , ๋ ธํ ๊ด๋ จ ๋์ฌ ์งํ ์น๋ฃ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ฐ๋ฐ ๊ธฐ๊ฐ์ ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ ์ ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ์ ๋์ด ์ค์ ๋ฐ์ด์ค ์์ฝํ ์ฐ์ ๊ณผ ์ ๋ฐ ์๋ฃ ์๋ฃจ์ ๋น์ฆ๋์ค์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ๊ธฐ์กด์ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ด ํจ๊ณผ ์๋ ๋นํน์ด์ ํญ์ฐํ์ ๊ฐ๋ฐ์ ๋ฆฌ์์ค๋ฅผ ๋ญ๋นํ๋ค ํ์ฐํ๋ ํ๊ณ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ , ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ ์ฉ ๋ณต์ ํจ์์ธ DNA ์คํฉํจ์ ๊ฐ๋ง์ ๊ต์ ์นด์ด๋คํฑ์ค ํจ์จ์ ๊ฐ์ํํ๋ ํ๊น ์๋ถ์ ํํฉ๋ฌผ ์ค๊ณ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ํ์ค์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ํ์์ ๋ง์ด ํ์ก ์ํ๋ก๋ถํฐ ์ด๊ณ ์ฌ๋ ๋ณ์ด ์ํ์ฑ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์์งํ ๋ค ๋ณต์ ์ค๋ฅ ์ ์๋ฅผ ์ ๋ ฅ๊ฐ์ผ๋ก ๋ฐ์ ์ค์ ์ธํฌ ๋ ธํ ๊ถค์ ๊ณผ ๋์ฌ์ฑ ๋ฐ ํดํ์ฑ ๋์น ์งํ ๋ฆฌ์คํฌ๋ฅผ ์ ํํ ์์ธกํ๋ ์ก์ฒด ์๊ฒ ๊ธฐ๋ฐ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ ์์ ์ํ ์งํ ์ ํผํ์์ mtDNA ๋ณต์ ์ค๋ฅ ๋ฐ ์ฒด์ธํฌ ๋ชจ์์ดํฌ ๊ฐ๋๋ฅผ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผํจ์ผ๋ก์จ ํ์ ๊ฐ์ ํ์ฒ์ ์ฝ๋ฌผ ๊ฐ์์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ์์ ์ฑ๊ณต ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝ์ ์ฌ์ธ์ ์ฝ๋๊ฐ ๋๋์ ์ฌ์ธ์ ์ฝ๋๊ฐ ๋๋ ์ ๊ฒฝ ์ค๊ณ๋ฅผ ๊ท์ ํ๋ค: ์ดํ๋ฆฌ ์ ์ฒด ๋ ๋งตํ์ด ๊ท๋ช ํ ๊ณ์ธต์ ์ ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ ๊ธฐ๋ฐ ๋ด๋ฐ ๋ผ์ธ์ง ๋ถํ ๋์ญํ ์ ๊ฒฝ ์ค๊ณ๋ฅผ ๊ท์ ํ๋ค
1. ์ ์ฌ์ธ์ ์ฝ๋์ ๋ถ์ฌ์ ๋๊ธฐ ๋ถ์ฌ ํ๋ ์กฐ์ ํ๋ก์ ํด๋ ์ฅ๋ฒฝ ๋๋ ์ ๊ฒฝ ํ๋ก(Neural circuit)๊ฐ ๋ฐ๋ฌ ๊ณผ์ ์์ ์ ๋ฐํ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ์ ์ธํฌ ๋ค์์ฑ์ ์ฌ์ํ๋ฉฐ ํ์ฑ๋๋ ์๋ฆฌ๋ ์ ๊ฒฝ์๋ฌผํ์ ์ค๋ ๋์ ์์ต๋๋ค. ํนํ ๊ธฐ์ต, ๊ฐ์ , ์ง์ง๊ธฐ ๋ฑ ๋๊ธฐ ๋ถ์ฌ ํ๋(Motivated behaviours)์ ํ๋ค์ด ์ ์ดํ๋ ํน์ ๋ด๋ฐ ์ง๋จ์ ๊ฒฝ์ฐ, ํํํ์ ์ ์ฌ์ฑ ๋ค์ ์จ๊ฒจ์ง ๋ถ์ํ์ ์ด์ง์ฑ์ ์ ๋ํํ ๊ธฐ์ค์ด ์์์ต๋๋ค. ์ ์ฌ์ธ์(Transcription factors)๋ค์ด ์๊ณต๊ฐ์ ํ๋ฆ์ ๋ฐ๋ผ ์ด๋ป๊ฒ ๋ด๋ฐ ๊ณํต(Neuron lineages)์ ๊ณ ์ ํํ๊ณ ํ๋ฅ์ ํ์ ์ ์ ์ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ๋๋ผ์ด๋ธํ๋์ง ๊ท๋ช ํ ๊ณ ํด์๋ ์ง๋์ ๋ถ์ฌ๋, ๋ฐ๋ฌ์ฑ ์ ๊ฒฝ ์งํ์ ๋ณ์ธ ํน์ ๊ณผ ๊ฐ์ญ์ ์น๋ฃ์ ์ค๊ณ๋ฅผ ๋ฐฉํดํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์์ต๋๋ค. 2. ๋จ์ผ ์ธํฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋ถ์๊ณผ ๊ณ ํด์๋ ๋ผ๋ฒจ๋ง ๊ฒฐํฉ์ ํตํ ๊ณ์ธต์ ํ๋ก๊ทธ๋จ ํด๋ ์ง๋ 5์ 27์ผ Nature์ ์ ๊ฒฉ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ ์ ํ์ ๊ณต๋ฐฑ์ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ์ดํ๋ฆฌ ๋ชจ๋ธ์ ์ ๋(Whole brain)๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ๋จ์ผ ์ธํฌ RNA ์ํ์ฑ(Single-cell RNA-seq)๊ณผ ์ธํฌ ๊ฐ๊ณ ์ถ์ ๊ณ ํด์๋ ๋ผ๋ฒจ๋ง ๊ธฐ์ ์ ๊ฒฐํฉํ ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ ๋งคํ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ด๋ฐ ๋ถํ ๊ถค์ ์์์ ์์ฐจ์ ์ผ๋ก ์ผ๊ณ ๊บผ์ง๋ ์ ์ฌ์ธ์ ์กฐํฉ์ ์ถ์ ํ์ฌ, ์ค๊ธฐ์ธํฌ๋ก๋ถํฐ ์ต์ข ๊ธฐ๋ฅ์ฑ ๋ด๋ฐ์ ์ด๋ฅด๋ ๊ณ์ธต์ ์ธ ์ ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ(Hierarchical genetic program)์ ์ํ์ ์ธ๊ณผ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ธ๊ณ ์ต์ด๋ก ๊ท๋ช ํ์ต๋๋ค. ์ด ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ํธ ์ฝ๋๋ ๋ฏธ๋ถํ ๋ด๋ฐ ๋ผ์ธ์ง๊ฐ ๋จ๊ณ๋ณ๋ก ๊ณต๊ฐ์ ๊ฒ์ดํ ์ ๊ฑฐ์ณ ์ง์ง๊ธฐ ๋ฑ ํนํ๋ ํ๋ ์ ์ด ํ๋ก๋ก ์ ๋ฐ ํ๊นํ ๋๋ ๋ถ์๋ฌผ๋ฆฌํ์ ์๋คํฑ์ค๋ฅผ ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. 3. ์ธ๊ฐ ๋๋ ํผ์ง ๋ฐ๋ฌ ๋ชจ๋ธ๋ก์ ์ตํฉ ๋ฐ ์ ๊ฒฝ ์ฌ์ ์ํ ํ์คํ ๋ณธ ๋ฐ๋ฌ ์ ์ ํ ๋ฐ ์์คํ ์ ๊ฒฝํ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ์ ๊ฒฝ ํ๋ก ๊ตฌ์ถ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋จ์ ์ฌํ์ ์ถ์ญ ์ ๋ ๋ฐฉ์์์ '์๋ฅ ์ ์ฌ์ธ์ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ๊ธฐ๋ฐ ์๊ฐ ์กฐ๋ฆฝ ์ํคํ ์ฒ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ต๋๋ค. ๋ชจ๋ธ์ ํตํด ํ๋ฆฝ๋ ์ ์ฌ์ธ์ ํ์ด๋ฌํค ๊ฐ์ค์น ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ํฅํ ์ธ๊ฐ ๋ ๋ฐ๋ฌ ๋จ๊ณ์์ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋ฐ ์ ๊ฒฝ ์ค๊ธฐ์ธํฌ์ ๋ถํ ์ ํจ ๋๋์ ํํ์ (Off-target) ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผํ๋ ํต์ฌ ์ฌ๊ณผ ์์ง์ ํ์ค์ด ๋ฉ๋๋ค. ์ด๋ ๋ง์ฑ ์ ๊ฒฝ ํดํ์ฑ ์งํ ํ์์ ๋ณ๋ฆฌ์ ํ๋ก๋ฅผ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ๋ณต์ํ๋ ๊ฐ์ธ ๋ง์ถคํ ์ ๊ฒฝ ์ฌ์ ์น๋ฃ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ธ๋ก๋ฒ IND ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ ๋๋ค. 4. ์ฐจ์ธ๋ ์ ๊ฒฝ๋ง ์ฐ๊ฒฐ ๊ตฌ์กฐ ํ๋ฆฝ ๋ฐ ์ง๋จ ์ธํฐํ์ด์ค ์๋ฆฝ ๋ณธ ๊ตฌ์กฐ ๋ฉด์ญํ ๋ฐ ์ ์ ๊ณตํ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ๊ฒฝ ์ ์ฝ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ๋ธ๋ ์ธ-์ปดํจํฐ ์ธํฐํ์ด์ค(BCI) ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๋ ๋งค์ฐ ๋ ๋ณด์ ์ ๋๋ค. ์ ๊ฒฝ ๊ฐ์์ฑ ๋ฐ ์ธํฌ ๋ถํ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋จ์ ํํํ์ ๋ถ๋ฅ์์ ์ ์ฌ์ธ์ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ฐ ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ์ฒด๊ณ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์๋ฆฝ๋ ๋ ์ ์ฒด ๋งตํ ์์น ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ ํฅํ ๋ฏธ์ง์ ์ ๊ฒฝ ๋ฐ๋ฌ ๋ ธ์ด์ฆ ๋ฐ์ ์ ์ค๊ธฐ์ธํฌ์ ์ ์ฌ ์์ด์ ์ค์๊ฐ ๊ต์ ํ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ํ์ค์ด ๋๋ฉฐ, ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ์ ๊ฒฝ๊ณ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ฐ๋ฐ ๋น์ฉ์ ์ต์ ํํ ์์ฐ์ผ๋ก ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ ์ ํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ด๋ก ์ ์ธ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ์ ๋์ด ์ค์ ์ค๊ธฐ์ธํฌ ์น๋ฃํ ๋ฐ ๋ฐ์ด์ค ์์ฝํ ์ฐ์ ๊ณผ ์ ๋ฐ ์ํ ์๋ฃจ์ ๋น์ฆ๋์ค์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์ ๋๋ง๋ฅ์ค๊ธฐ์ธํฌ(iPSC)๋ ์ ๊ฒฝ์ ๊ตฌ์ธํฌ๋ฅผ ํน์ ํ๋ ์ ์ด ๋ด๋ฐ์ผ๋ก ๋ถํ์ํฌ ๋ ๋ฐ์ํ๋ ์์์ฑ ๋ถํ ๋ ธ์ด์ฆ์ ์ด์ง์ฑ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๊ณ , ์ ์ฌ์ธ์ ํ์ด๋ฌํค๋ฅผ ์ญํ์ฑ ์กฐ์จํ์ฌ ํํจ์จ, ์์ธ ํ์ด๋จธ, ๋ฐ๋ฌ ์ฅ์ ๋ฑ ๋ง์ฑ ์ ๊ฒฝ๊ณ ๋์น ์งํ์ฉ ์ธํฌ์น๋ฃ์ (CGT)์ ์ ์กฐ ์๋ ๋ฐ ๊ฒฐํฉ ์นํ๋๋ฅผ ๊ทน๋ํํ๋ ์์ ์ ํด์๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋ ์ ๊ฒฝ๋ง ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ(AI) ์ ๊ฒฝ๋ง์ ์ฃผ์ ํ์ฌ ๊ฐ์ธ๋ณ ํน์ด ๋ด๋ฐ ๋ผ์ธ์ง์ ๋ณ์ด ๊ฐ์์ฑ์ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ชฉ์ ์ ๊ฒฝ ํ๋ก์ ์์๋ ์ํ๋ฅผ ์ ํํ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ก์ฒด ์๊ฒ ๋ฐ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ ์ ๊ฒฝ ์ ์ฝ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ ๊ฒ๋ ์ค์บ ์ ์ ์ฌ์ธ์ ๋ฐํ ์ญ์น ์์น๋ฅผ ๋ณด์ ๊ณ์๋ก ์ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ ๋ง์ฑ ์งํ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ์์ 3์ ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
PNAS๐ค AI ์์ฝํต์ฐยท๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ SSB๊ฐ Pfh1 ํฌ๋ฆฌ์ผ์ด์ค๋ฅผ ์ ์ดํ๋ค: ๋จ์ผ๋ถ์ ๋ถ์์ด ๊ท๋ช ํ mtSSB-Pfh1 ๋ณตํฉ์ฒด ๊ตฌ๋ ๋ฉ์ปค๋์ฆ ๋ฐ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ ์ ์ฒด ๋ณด์กด ์ํคํ ์ฒ
1. Pif1-๊ฐ์กฑ ํฌ๋ฆฌ์ผ์ด์ค์ ๋ฌด๋ถ๋ณํ DNA ์ ๋จ ๋ฆฌ์คํฌ์ ์ ์ฐ ์ ์ด ์์คํ ์ ๋ถ์ฌ Pif1-๊ฐ์กฑ ํฌ๋ฆฌ์ผ์ด์ค(Pif1-family helicase)๋ 2์ฐจ ๊ตฌ์กฐ์ธ G-์ฌ์ค์(G-quadruplex)๋ฅผ ํด์ฒดํ๊ณ ์ค์นด์ํค ๋จํธ ๊ฐ๊ณต์ ์ด์งํ์ฌ ์ ์ ์ฒด ์ ์ง(Genome maintenance)๋ฅผ ์์ํ๋ ๋ง์คํฐ ํจ์ ๊ฐ์ธํธ์ ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด ๊ฐ๋ ฅํ ์ ์ ์ฒด ํด์ฒด ์์๋ ๋ณต์ ํฌํฌ(Replication fork) ์์์ ์๊ณต๊ฐ์ ์ผ๋ก ์ ์ด๋์ง ๋ชปํ๊ณ ๊ณผํ์ฑํ๋ ๊ฒฝ์ฐ, ์ ์์ ์ธ ์ด์ค๊ฐ๋ฅ DNA๊น์ง ๋ฌด๋ถ๋ณํ๊ฒ ๊ณผ๋ ์ ๋จํ์ฌ ์ฌ๊ฐํ ๋ณต์ ์คํธ๋ ์ค์ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ ์ฑ์ ์ ๋ํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ฅผ ์ง๋๊ณ ์์์ต๋๋ค. ํนํ ๋ถ์ดํจ๋ชจ ๋ชจ๋ธ์์ ํ์์ ์ธ Pfh1 ํฌ๋ฆฌ์ผ์ด์ค๊ฐ ์ด๋ค ์๋ฅ ๋ถ์ ์๊ทธ๋๋ง์ ๋ฐ์ํ์ฌ ์ด๋งค ํ์ ์จ์ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ํ๋ํ๋์ง ๊ทธ ์ ๋ฐ ์ ์ด ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ด ์์ ํ ๋๋ฝ๋์ด ์์ด, ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๊ฒ๋ ๋ถ๊ดด๋ก ์ ๋ฐ๋๋ ์ ์ ์งํ R&D ํ์ดํ๋ผ์ธ ์ค๊ณ์ ํ๊ณ๊ฐ ์กด์ฌํ์ต๋๋ค. 2. ๋จ์ผ๋ถ์ ์ถ์ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋์ ํตํ mtSSB-Pfh1 ๊ฐ์ญ์ ํ์ฑํ ์๋คํฑ์ค ๋์ 2026๋ 5์ ๋ฏธ๊ตญ๊ตญ๋ฆฝ๊ณผํ์ํ๋ณด(PNAS)์ ์ ๊ฒฉ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ๋ถ์ํ์ ๊ณต๋ฐฑ์ ๋ฌด๋ ฅํํ๊ธฐ ์ํด ๋จ์ผ๋ถ์ ํ๋ (Single-molecule FRET) ๋ฐ ๊ดํ ์ง๊ฒ(Optical tweezers) ๊ธฐ์ ์ ๊ฒฐํฉํ์ฌ Pfh1 ํฌ๋ฆฌ์ผ์ด์ค์ 1์ฐจ์์ ์ ์ง ์ด๋ ๊ถค์ ์ ์ค์๊ฐ ์ญํ ์ถ์ ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ผ ๊ฐ๋ฅ ํต์ฐ ์ํธ์์ฉ(Nucleic acid interactions) ํ๊ฒฝ์ ์ปดํจํฐ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๊ณต๊ฐ์ ์ฌํํ ๋ค, ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋จ์ผ๊ฐ๋ฅ DNA ๊ฒฐํฉ ๋จ๋ฐฑ์ง(mitochondrial SSB, mtSSB)์ ๋๋ ๊ตฌ๋ฐฐ์ ๋ฐ๋ฅธ Pfh1์ ์์ ๋ณํ๋ฅผ ์ ๋ํํ์ต๋๋ค. ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ ๋ฏธ์ง์ ์์ญ์ด์๋ mtSSB๊ฐ ๋ ธ์ด์ฆ ๋ณดํธ ์ญํ ์ ๋์ด Pfh1 ๋ฐฑ๋ณธ์ ์ง์ ๋ํนํ๋ ์ฌ๋ก์คํ ๋ฆญ ํ์ฑ ์ค์์น๋ก ์์ฉํ์ฌ, ํฌ๋ฆฌ์ผ์ด์ค์ DNA ํ๊ธฐ ์๋(Unwinding velocity)์ ๊ณต์ ์ฑ(Processivity) ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์ํฅ์ํค๋ ์ธ๊ณผ ๊ธฐ์ ์ ์ต์ด๋ก ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. 3. Pif1 ๊ฐ์กฑ ๋ดํด๋ ์์ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค์ ๋ฒ์ฉ ๊ตฌ์กฐ ์ญํ ๋งคํธ๋ฆญ์ค ํ๋ณด ๋จ์ผ๋ถ์ ๋ฐ์ดํฐ ํ ์๋ฅผ ๋งคํํ ๊ฒฐ๊ณผ, mtSSB๋ ๋ณต์ ํฌํฌ๊ฐ ์ ์ฒด๋๊ฑฐ๋ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ ์ ์ฒด ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ง๋ ๊ณจ๋ ํ์์ Pfh1์๊ฒ ์ ๋ฐํ '์ถ๋ฐ ์ ํธ'๋ฅผ ํฌ์ฌํ์ฌ ์์ด ๊ต์ ์ ๊ฐ์ํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ธํฐํ์ด์ค๋ฅผ ์์ฑํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ณธ ๋จ์ผ๋ถ์ ๋ชจ๋ธ๋ง ์คํํธ๋ผ์ด Pfh1์ ๋์ด ์ธ๊ฐ ๋ํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ PIF1์ ํฌํจํ ์ ๋ฐ์ ์ธ Pif1-๊ฐ์กฑ ๋ฉค๋ฒ๋ค ์ฌ์ด์์ ๋์ ๊ตฌ์กฐ์ ์๋์ฑ ํ๋ ฌ์ ์ฌ์ํ๊ณ ์์์ ์ญํ ๊ท๋ช ํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ธํฌ ๋ด ์๋์ง๋ฅผ ๊ด์ฅํ๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ DNA(mtDNA)์ ํ์ฒ์ ๋ณต๊ตฌ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๊ฒฐ์ ์ง๋ ์๋ฆฌ ์๋ฌผํ์ ๋ฐฑ๋ณธ ์ํคํ ์ฒ๋ก ๊ธฐ๋ฅํ๊ฒ ๋ฉ๋๋ค. 4. ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๊ฒ๋ ๋ณดํธ๋ง ๊ธฐ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ํญ๋ ธํ ๋ฐ ํญ์ R&D ํ์ค ํ๋ฆฝ ๋ณธ ์์คํ ์ ์ ํ ๋ฐ ๋จ์ผ๋ถ์ ์๋ฌผ๋ฌผ๋ฆฌํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ์ ์ ์ฒด ์์ ์ฑ ํ๋ณด ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋จ์ ์ฌํ DNA ๋จํธ ๊ฒฐํฉ ๋ฐฉ์์์ '์๋ฅ ํฌ๋ฆฌ์ผ์ด์ค ์ธํฐํ์ด์ค์ ์นด์ด๋คํฑ์ค ์ ์ด ํ๋ ์์ํฌ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ์ต๋๋ค. ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ DNA ๋ถ๊ดด์ ์ง๊ฒฐ๋ ์ ์ ์ฑ ๋์ฌ ๋์น ์งํ, ๊ณ ๋ นํ์ฑ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ, ์์ธํฌ์ ๋ถ๋ฉธํ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผํ์ฌ ์ ํด์ ๋ฐ ํ์ฑ ์กฐ์ ์์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ฐ๋ฐ ๋ฆฌ๋ ํ์์ ํ์ ์ ์ผ๋ก ์์ถํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์๋ฆฝ๋ mtSSB-Pfh1 ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ์์๋ ํฅํ ๋์งํธ ํฌ์ค์ผ์ด ๋ฐ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ(In silico) ์ ์ฝ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ผ์ธ์์ ์ฝ๋ฌผ ํจ๋ฅ ์๊ณ๊ฐ(Throughput Threshold) ๊ณก์ ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ์ฐ์ฐ ๋ฐฑ๋ณธ์ด ๋๋ฉฐ, ์ฐจ์ธ๋ ๋ถ์ ์ํ ์น๋ฃ์ ์ ๊ธ๋ก๋ฒ IND ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์๋ฌผ๋ฌผ๋ฆฌํ์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ง๋ก ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ถ์ ์ ๋์ด ์ค์ ํญ์ ์ ์ฝ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ํญ๋ ธํ ์น๋ฃํ ๋น์ฆ๋์ค ๋ผ์ธ์ ์ง์ ๊ฐ๋๋ฉ๋๋ค. ๋จผ์ ์์ธํฌ๊ฐ DNA ๋ณต์ ์คํธ๋ ์ค๋ฅผ ์ฐํํ๊ธฐ ์ํด Pif1 ํฌ๋ฆฌ์ผ์ด์ค๋ฅผ ๊ณผ๋์ํ๋ ๋ณ๋ฆฌ ํ๋ก๋ฅผ mtSSB-Pfh1 ๋ํน ์ฐจ๋จ ํํฉ๋ฌผ๋ก ์์ฒ ํด๋จํํ๊ณ ์์ธํฌ ํน์ด์ ๋ณต์ ํฌํฌ ํ์ฐ์ ์ ๋ํ๋ ๊ฐ์ญ์ ์๋ถ์ ํญ์์ ์ ํจ์ฑ ํด์๋ฅผ ์ฌ์ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์ ์ ์ฒด ๋ณ์ด๋ก ์ ๋๋๋ ํดํ์ฑ ๋์น ์งํ์งํ ์ ์คํฉํจ์ ๊ฐ๋ง ๋ฐ ํฌ๋ฆฌ์ผ์ด์ค ๊ฐ์ ์๋๋ก ์ ๋๊ธฐํ ๊ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ๋ด์์ DNA ๋ณต๊ตฌ ์ ํจ ๋๋๋ฅผ ์ญ์ฐํด๋ด๋ ์ค๊ฐ๋ ธ์ด๋ ๋๋ฐ์ง๋จ ํจ๋ ์ธํฐํ์ด์ค๊ฐ ์คํ๋ฉ๋๋ค. ๋์๊ฐ ๋ค๊ตญ์ ์ ์ฝ์ฌ์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ํ๊น ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์์ ์งํ ์ ํผํ์์ mtSSB ๊ธฐ์ด ๋ฐํ๋ ํธ์ฐจ๋ฅผ ์ ์ฐ ์ฌ๊ณผํจ์ผ๋ก์จ ๋๊ท๋ชจ ํผํ์ ๊ตฐ๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋์ฌ ์๋๋ก ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ๋กํํ๊ณ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ๋ฅ ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ์ธํ๋ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Biotechnology๐ค AI ์์ฝ๊ฐ์ด๋ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ์ ์ ๋ฉด ์ ํ: DNA ๊ฐ์ด๋-Cas12a ๋ณตํฉ์ฒด ์ํคํ ์ฒ๊ฐ ๊ท๋ช ํ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ RNA ์ธ์ ๋ฐ ํธ๋์ค-์ ๋จ(Cleavage) ์๋๋ก
1. ์ ์ ๋จ๋ฐฑ์งยทRNA ๊ฐ์ด๋์ ํํํ์ ๋ณ๋ชฉ๊ณผ RNA ํ๊นํ ์ ์ ์ ๋ ์ฑ ์ฌ๊ฐ์ง๋ ์ธํฌ ๋ด ์ ์ฌ์ฒด(Transcriptome)๋ฅผ ์ธ์์ ์ผ๋ก ์ ์ดํ๊ณ ๋ณ์ธ์ฑ mRNA๋ฅผ ์ฒญ์ํ๊ธฐ ์ํ RNA ํ๊นํ ์์ง๋์ด๋ง์ ๋ถ์ ์ํ์ ํต์ฌ ๊ณผ์ ์ ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ธฐ์กด์ Cas13 ๋ฑ RNA ๊ฐ์ด๋ ๊ธฐ๋ฐ ์์คํ ์ด๋ ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ ๋ ๊ตฌ์กฐ์ฒด๋ค์ ๋ณต์กํ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ์ ์ ์ฝ๊ณผ ์ธํฌ ๋ด ๊ฐ์ด๋ RNA ์์ฒด์ ์ทจ์ฝํ ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ(Half-life)๋ก ์ธํด ์ ์ฌ์ฒด ๊ต์ ํจ์จ์ด ๊ธ๊ฐํ๋ ์ฅ๋ฒฝ์ ๊ฒช์ด์์ต๋๋ค. ํนํ ๊ธฐ์ฑ ๊ฐ์ด๋ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ๊ฐ ์ ๋ฐํ๋ ์คํ ํ๊น(Off-target) ์ ์ฌ์ฒด ๊ต๋๊ณผ ์ธํฌ ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ณต์กํ ๋ฐฑ๋ณธ ์ค๊ณ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ณ ์ง์ ์ ์ ์ฒด ๊ธฐ๋ฅ ์ฐ๊ตฌ์ ์์ ํ RNA ์ต์ ์ ๊ฐ๋ฐ์ ๊ฐ๋ก๋ง๋ ์ค๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋์์ต๋๋ค. 2. DNA ๊ฐ์ด๋ CRISPR-Cas12a ์ด์: ๋ค์ดํฐ๋ธ ์ด์ข ํต์ฐ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ๋ํน ๋ฉ์ปค๋์ฆ ์ง๋ 5์ 26์ผ Nature Biotechnology์ ๊ฒ์ฌ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ฐ์ด๋ ๊ตฌ์กฐ์ ํจ๋ฌ๋ค์์ ๋ฆฌ์ ํ๊ธฐ ์ํด 'DNA ๊ฐ์ด๋ ๊ธฐ๋ฐ ํฌ๋ฆฌ์คํผ-Cas12a(DNA-guided CRISPRโCas12a) ์ดํํฐ ์ํคํ ์ฒ'๋ฅผ ์ ๋ฉด ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ๊ธฐ์กด์ DNA๋ง์ ์ ๋จํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์๋ ค์ง Cas12a ํจ์์ ์ด๋งค ์ค์ฌ๋ถ(Catalytic core)๋ฅผ ํํ์ ์ผ๋ก ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋งํ์ฌ, ์ธ๊ณต ํฉ์ฑ๋ ๋จ์ผ ๊ฐ๋ฅ DNA(ssDNA)๋ฅผ ๊ฐ์ด๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ผ๋ก ํก์ํ๋๋ก ์ ๋ํ์ต๋๋ค. ๊ฐ์ด๋ DNA๊ฐ ํ์ RNA ์์ด๊ณผ ์กฐ์ฐํ์ฌ ์์ ์ ์ธ DNA-RNA ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ R-๋ฃจํ(R-loop) ํ ํด๋ก์ง๋ฅผ ํ์ฑํ๋ฉด, Cas12a ๋ณตํฉ์ฒด์ ์ ์ฒด ํํ ๋ณํ(Conformational change)์ด ์ด๋ฐ๋์ด ๋ชฉํ ์ ์ฌ์ฒด๋ฅผ ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ํด์๋๋ก ์ ํํ ์ธ์ํ๊ณ ์ ๋จํ๋ ์ด์ข ํต์ฐ ์ ๋ ๊ธฐ์ ์ ์ต์ด๋ก ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. 3. ์ด๊ณ ๊ฐ๋ ํ์ ์ ์ฌ์ฒด ๋ถํ์ฑํ ๋ฐ ์คํ ํ๊น ์ ์ฌ์ฒด ์ค์ผ๋ฅ ์ ์ ๋กํ ์คํ์ค ๋ด ๋์ญํ ๊ฒ์ฆ ๊ฒฐ๊ณผ, DNA ๊ฐ์ด๋-Cas12a ๋ณตํฉ์ฒด๋ ๋ค์ํ ์ธ๊ฐ ์ง๋ณ ์ ๋ RNA ํ์ ์ ๋์์ผ๋ก ๊ธฐ์กด RNA ๊ฐ์ด๋ ์์คํ ๋๋น ์๋ฑํ ๋์ ์ด๋งค ํ์ ์จ(Turnover rate)๊ณผ ์๋ฆฌ์ ์ ๋จ ํจ์จ์ ๋ฌ์ฑํ์ต๋๋ค. ํฉ์ฑ DNA ๊ฐ์ด๋๊ฐ ์ง๋ ๋ถ์ ์ด์ญํ์ ์์ ์ฑ ๋๋ถ์ ์ธํฌ ๋ด ๋ดํด๋ ์์ ๊ณต๊ฒฉ์ผ๋ก๋ถํฐ ์ฅ์๊ฐ ๋ฐฉ์ด๋ง์ ํ์ฑํ์ผ๋ฉฐ, ๋ฏธ์ค๋งค์น(Mismatch) ์์ด์ ๋ํ ์๊ฒฉํ ํํฐ๋ง ๋ฅ๋ ฅ์ ํ๋ณดํ์ฌ ์คํ ํ๊น ์ ์ฌ์ฒด ์ ๋จ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์์ค์ผ๋ก ๊ฐ์ ์ต์ ํ์ต๋๋ค. ์ด ๊ณตํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์์ด์ ์๊ตฌ์ ํ๊ดด(DSB) ์์ด ์ง๋ณ ์ ์ฌ์ฒด๋ง์ ํ์ ์ฌ๊ณผํด ๋ด๋ ์๋์ ์ธ ์ ์ฐ ์ ์ ํ์ ํด์๋ฅผ ์ฆ๋ช ํ์ต๋๋ค. 4. ์ฐจ์ธ๋ RNA ์ ๋ฐ ์ํ ํ์ค ํ๋ฆฝ ๋ฐ ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ํต์ฐ ๋์์ธ ํ๋ซํผ ๊ท๊ฒฉํ ๋ณธ ๊ตฌ์กฐ์๋ฌผํ ๋ฐ ํ๋ก๊ทธ๋จ ๊ฐ๋ฅ ํต์ฐ ์์ง๋์ด๋ง ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ๊ธ๋ก๋ฒ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐ์ด์ค ์ ์ฝ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํต์ฐ ์น๋ฃ์ ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๋ ๋งค์ฐ ํ๊ดด์ ์ ๋๋ค. RNA ํธ์ง ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์คํ์ ๋จ์ RNA ๋ฐฑ๋ณธ ๊ต์ฒด์์ '์ ๋น์ฉยท๊ณ ์์ ์ฑ ๋๋ ์์ฐ์ด ๊ฐ๋ฅํ ์ธ๊ณต DNA ๊ฐ์ด๋ ํ๋ฌ๊ทธ์ธ ์ํคํ ์ฒ'๋ก ์ ๋ฉด ์ ํ์์ผฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์๋ฆฝ๋ DNA-RNA ๊ฒฐํฉ ์์ ์๋์ง ํ ์ ์์น๋ ํ๊น ์ ์ฌ์ฒด์ 2์ฐจ ๊ตฌ์กฐ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ๊ณ์ฐํ์ฌ ์ต์ ์ ์ฌ๋ฆฌ๊ณ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ์์ด์ ๊ฐ์ ํฉ์ฑํด๋ด๋ ์ปดํจํฐ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ฌ๊ณผ ์์ง์ ํ์ค์ด ๋ฉ๋๋ค. ์ด๋ ์์ ์ํ ๋ผ์ธ์์ ๊ฐ์ด๋ ๋ถํด์ ์ํ ์์์ฑ ์น๋ฃ ์ ํญ์ฑ์ ๋ฐฐ์ ํ๊ณ , ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด์ ์ฐจ์ธ๋ Antisense ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ ๊ฐ์ IND ์ธํ๊ฐ ํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ๊ณ ์ ๊ด๋ ์ด์๋ 'Cas12a์ ๊ฐ์ด๋ ๋ณตํฉ์ฒด ํ์ฑ ๋ฅ๋ ฅ ๋ฐ ๊ธฐ์ง ํน์ด์ฑ์ DNA ํ๊ณ์ฑ'์ ์ด์ข ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ํต์ฐ ๋ฐ์ธ๋ฉ ๊ธฐ๋ฒ์ ํตํด ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ ๋ ์ค์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ [- ์๋ช ์ ์ฝ๋] R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. ssDNA ์นํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ด๋งค ์ค์ฌ๋ถ์ ๊น์ค ์์ ์๋์ง ๋ณ๋ ํ ์์ ํ๊น RNA ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐํ๋ ๊ฐ์ ๊ธฐ์ธ๊ธฐ ์์น๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ๊ฐ์ด๋-์์ง ์ต์ ํ ํํฉ๋ฌผ ์ค๊ณ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ํ์ ์ ๋ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค ๊ธฐ๋ฐ RNA ์น๋ฃ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๋ถ์ ์ค๊ณ ํด์๋๋ฅผ ์ธ๊ณ ์ต๊ณ ์คํ์ผ๋ก ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ ์ ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Frontiers in immunology๐ค AI ์์ฝ๋์ฌ-๋ฉด์ญ ๊ต์ฐจ๊ณ(Interface)์ ์ํผ์ ๋คํฑ ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋ง: ๋ฒ์ญํ ๋ณํ(PTM) ์์๋ํ(Succinylation) ๋คํธ์ํฌ์ ํจ์ํ์ ํต์ ์ PD-L1 ๋ถํด ๊ธฐ๋ฐ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ์ต์ ๊ธฐ์
1. ๋์ฌ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ๊ณผ ๋ฉด์ญ ๊ฐ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ณ๋ชฉ: ๋ฆฌ์ ์์๋ํ์ ์๋ฌต์ ์ฌ๊ฐ์ง๋ ์ข ์์ธํฌ๋ ๊ฐํนํ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(TME) ๋ด๋ถ์์ ์์กดํ๊ณ T์ธํฌ์ ๋ฉด์ญ ๊ฐ์(Immune surveillance)๋ฅผ ํํผํ๊ธฐ ์ํด ์ธํฌ ๋ด ๋์ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๋น์ ์์ ์ผ๋ก ์ ์นํ๋ ๋์ฌ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ์ ๊ฐํํฉ๋๋ค. ์ต๊ทผ ์ด ๋์ฌ ๋ณํ๊ณผ ๋ฉด์ญ ๊ฒฐํ์ ํต์ฌ ์ฐ๊ฒฐ๊ณ ๋ฆฌ๋ก ๋ฆฌ์ ์๊ธฐ์ ์์๋ ๊ธฐ๋ฅผ ๋ถ์ฐฉํ๋ ๋์ ๋ฒ์ญํ ๋ณํ(Post-Translational Modification, PTM)์ธ ์์๋ํ(Succinylation)๊ฐ ๊ธ๋ถ์ํ์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์์๋ํ ๋ง์ปค๋ค์ด ์์ธํฌ ๋ด์์ '์ธ์ , ์ด๋ ์ขํ์์, ์ด๋ค ํจ์์ ์ ๋๊ณ์ ์ํด' ์ค์๊ฐ ๋น๋์นญ์ฑ์ ํ์ฑํ๋์ง ๊ทธ ์ ๋ฐํ ํจ์-๊ธฐ์ง ๊ด๊ณ(Enzyme-substrate relationships)๊ฐ ๋ฒ ์ผ์ ๊ฐ๋ ค์ ธ ์์์ต๋๋ค. ์ด ๋ถ์ ์๋ฌผ๋ฌผ๋ฆฌํ์ ํด์๋ ๋ถ์กฑ์ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ์ต์ ์ (ICI) ํฌ์ฌ ์ ๋น๋ฒํ ๋ฐ์ํ๋ ํ์ฒ์ ๋ฉด์ญ ์น๋ฃ ์ ํญ์ฑ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ํ์ง ๋ชปํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด์์ต๋๋ค. 2. ์์๋ํ ํจ์ ์๊ฐ(Writer)-์ง์ฐ๊ฐ(Eraser) ๋คํธ์ํฌ์ PD-L1 ์ฒดํฌํฌ์ธํธ ์์ ์ฑ ์ ์ด ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ยท๋์ฌ์ ๋ถ์ ํต์ ์์คํ ์ ๊ท๋ช ํ๊ธฐ ์ํด ์์๋ํ ์ญํ์ ๊ฐ๋ํ๋ ์ธํฌ ๋ด ํจ์ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ๊ณ์ธตํํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ CPT1A ๋ฐ KAT2A๋ฅผ ํฌํจํ ์๊ฐ(Writer) ํจ์๊ตฐ๊ณผ ์ด ๋ณํ์ ์์ฒ ์๊ฑฐํ๋ SIRT5, SIRT7 ๋ฑ ์ง์ฐ๊ฐ(Eraser) ํจ์๊ตฐ์ ๋๋ฆฝ์ ๋์ญํ ๋ฐธ๋ฐ์ค๋ฅผ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. ํนํ, ์ด ํจ์ ๋คํธ์ํฌ๊ฐ ๋ฉด์ญ ํํผ์ ์ฃผ์ถ์ธ PD-L1(Programmed death-ligand 1) ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์์๋ํ๋ฅผ ์ง์ ์ด์งํ์ฌ ํ๋กํ ์์ข ๋ถํด(Degradation kinetics)๋ฅผ ์ ๋ํ๋ค๋ ์ธ๊ณผ๊ด๊ณ๋ฅผ ๋ถ์ ์์ค์์ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. ์ด ๊ธฐ์ ์ ์ํธ๋ฅด์ฐ ํ๋ก(TCA cycle)์ ๋น๋ถํด(Glycolysis) ๊ฒฝ๋ก์ ๋์ฌ ์ค๊ฐ์ฒด๋ค๊ณผ ์ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋๊ธฐํ๋์ด ์ข ์ ์ฑ์ฅ ์ ํธ์ ๋ฉด์ญ ์ต์ ํํํ์ ๋์์ ์ ์ดํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค. 3. ๋์ฌ ๊ฐ์ ๊ธฐ๋ฐ ๋ฉด์ญ ํํํ ๋ณต์ ๋ฐ ๋ฉด์ญ์์ฑ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ(ICD) ์๋คํฑ์ค ํ๋ฆฝ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์น๋ฃํ์ ๋ํ๊ตฌ๋ ์๋ถ์ ํํฉ๋ฌผ ์ต์ ์ ์ ๊ตญ์ ๋์ฌ ๊ฐ์ (Metabolic interventions) ํ๋กํ ์ฝ์ ๋ณ์ฉ ๊ฐ๋ํ์ฌ ์ข ์ ์นจ์ค ๋ฉด์ญ ์ธํฌ์ ๋น์ ์์ ๋ถ๊ทนํ๋ฅผ ์ ์ํํ๋ค๋ ์ ์ ๋๋ค. CPT1AยทKAT2A ์๊ฐ ํจ์๋ฅผ ์ฐจ๋จํ๊ฑฐ๋ SIRT5ยทSIRT7์ ํ์ฑ์ ์ ๋ฐ ํ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ, TME ๋ด์์ ๋ฌด๋ ฅํ๋์๋ ๋์์ธํฌ(Macrophage), ์์ง์์ธํฌ(Dendritic cell), ํ์ T์ธํฌ(T cell)์ ์ธํฌ๋ ์ฑ ํ์ฑ์ด ์ ํ์ ์ผ๋ก ๋ณต์๋์์ต๋๋ค. ๋์๊ฐ ์์ธํฌ์ ์ฌ๋ฉธ ์ ์ข ์ ํน์ด์ ํญ์์ ์ธ๋ถ๋ก ๋ฐฉ์ถํ์ฌ ์ ์ ๋ฉด์ญ๊ณ๋ฅผ ๊นจ์ฐ๋ ๋ฉด์ญ์์ฑ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ(Immunogenic Cell Death, ICD) ๋ณํ ์๋๋ก ์ด ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๊ฐํ๋จ์ผ๋ก์จ ๊ธฐ์กด ๊ธฐ์ฑ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ ์ต์ ์ ์ ์น๋ฃ ์ ํญ์ฑ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ ํ ๋ฌด๋๋จ๋ฆฌ๋ ์๋์ง ํด์๋ฅผ ์ค์ฆํ์ต๋๋ค. 4. ์ ๋ฐ ๋์ฌ-๋ฉด์ญ ๋ณตํฉ ์น๋ฃ ํ๋ซํผ ์๋ฆฝ ๋ฐ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค ์ธ์ค๋ฆฌ์ฝ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๊ท๊ฒฉํ ๋ณธ PTM ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ณตํ ๋ฐ ๋์ฌ-๋ฉด์ญํ ํตํฉ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๊ฐ ์ฐจ์ธ๋ ์ฐจ์ธ๋ ํญ์ ์ ์ฝ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ๋ง์ถคํ ํญ์ ํ๋ซํผ ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๋ ๋งค์ฐ ํ๊ดด์ ์ ๋๋ค. ์ ํ์์ ์ํ ์์ธก ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ ์ DNA ์์ด ๋ถ์์์ '๋์ฌ์ฒด-PTM ๊ฒฐํฉํ ์๊ณต๊ฐ ์ด์ง์ฑ(Spatiotemporal heterogeneity) ์ญ์ฐ ํ๋กํ ์ฝ'๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์๋ฆฝ๋ ์์๋ํ ๋งต(Succinylation map) ์์น๋ CRISPR ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ ๊ตฌ์กฐ ์์ธก ๋ชจ๋ธ๊ณผ ์ตํฉ๋์ด, ํ์์ ๋จ์ผ์ธํฌ ๋ค์ค์ค๋ฏน์ค(Single-cell multi-omics) ๋ฐ์ดํฐ๋ก๋ถํฐ ๋ฉด์ญ ์ ํญ์ฑ ์ ๋ฐ ์ธ์๋ฅผ ํ์ ์ฌ๊ณผํ๋ ์ปดํจํฐ ์ฐ์ฐ ์์ง์ ํ์ค์ด ๋ฉ๋๋ค. ์ด๋ ์์ ์ํ ๋ผ์ธ์์ ํผํ์์ ๋์ฌ์ ์์์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฐฐ์ ํ๊ณ , ๋ณตํฉ ๋ฉด์ญ ์น๋ฃ์ ์ ๊ธ๋ก๋ฒ IND ์ธํ๊ฐ ์น์ธ ํ์๋ผ์ธ์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ฏธ์์ ์์ญ์ด์๋ '์ข ์์ ๋น์ ์์ ์๋์ง ๋์ฌ ์ฐ๋ฌผ์ด ๋ฉด์ญ ์์ฉ์ฒด์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ์ ์์ฃผ ๋ฉด์ญ ์์คํ ์ฌ๋ฉธ ๊ธฐ์ ์ ๋ฏธ์น๋ ๋ถ์์ ์ธ๊ณผ๊ด๊ณ'๋ฅผ PTM ์ ์ฐ ๋งคํ ๊ธฐ๋ฒ์ ํตํด ์ํ์ ์ผ๋ก ์ ๋ ์ค์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ [- ์๋ช ์ ์ฝ๋] R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. ์์๋ ๊ธฐ ์ ์ด ํ ์์ ๋ฐ๋ฅธ PD-L1 ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ ๋นํดํดํ ์๋๋ก ์์์ ๋ฉด์ญ์ธํฌ ์ ํ๋ณ ํ์ฑํ ์ํธ๋กํผ ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ๋์ฌ ์ต์ ํํฉ๋ฌผ ์ค๊ณ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ํ์ ๋ง์ถคํ ์ฐจ์ธ๋ ๋ณตํฉ ๋ฉด์ญ ์๋ฒ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ค๋ฏน์ค ํด์๋๋ฅผ ์ธ๊ณ ์ต๊ณ ์คํ์ผ๋ก ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ ์ ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Discover nano๐ค AI ์์ฝํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ฒด๋ด ์ ๋ฌ ์ํคํ ์ฒ์ ํ์ : ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ ๋ฒกํฐ ์์คํ ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ฒด ๋ณ์ด์ฒด ๊ธฐ์ ์ด ๊ท๋ช ํ ์์ํ์ ์ ์ ๋ ์ฑ ์ ์ด ํ๋กํ ์ฝ
1. PAM ์ ํ์ฑ ๋ฐ ์ฒด๋ด ์ ๋ฌ ์๋๋ก ์ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ๊ณผ ์์ํ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋ ์ธ๊ท ์ ์ ์ ๋ฉด์ญ ์ฒด๊ณ(Adaptive immunity)์์ ์ ๋ํ CRISPR-Cas ๊ธฐ์ ์ ์ํ ๋ฐ ์๋ช ๊ณตํ ์ ๋ฐ์ ํ์ ์ ๊ฐ์ ธ์์ผ๋, ์ค์ ํ์ ๋์์ in vivo ์์ ์ ์ฉ ๋จ๊ณ์์๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ์ฅ๋ฒฝ์ ์ง๋ฉดํด ์์ต๋๋ค. ํ์ ํต์ฐ ์์ด ์ธ๊ทผ์ ํจ์ ํธํ์ฑ 'ํ๋กํ ์คํ์ด์ ์ธ์ ๋ชจํฐํ(Protospacer Adjacent Motif, PAM)' ๊ฐ ๋ฐ๋์ ์กด์ฌํด์ผ๋ง ๋ํน์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค๋ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ ์ฝ์ ๋ฌผ๋ก , ์์ฒด ๋ด ๋ณต์กํ ์ฒด์ก์ฑ ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ซ๊ณ ๋ชฉํ ์กฐ์ง ๋ฐ ์ฅ๊ธฐ๊น์ง ๋ถ์ ๊ฐ์๋ฅผ ์จ์ ํ ๋๋ฌ์ํค๋ '์ฒด๋ด ์ ๋ฌ ํจ์จ์ฑ(Delivery efficiency)' ์ ๋ถ์ฌ๊ฐ ๋ณ๋ชฉ์ด์์ต๋๋ค. ๊ฐ์ ๋จ๋ฐฑ์ง๊ณผ ๊ฐ์ด๋ RNA(gRNA) ๋ณตํฉ์ฒด์ ์กฐ๊ธฐ ๋ถํด, ๋นํน์ด์ ์คํ ํ๊น(Off-target) ์ ์ ๋ ์ฑ, ์์ฃผ์ ํ์ฒ์ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์(Immune responses)์ ์์ ์ ํ(Clinical translation)์ ๊ฐ๋ก๋ง๋ ์ค๋ ์ฌ๊ฐ์ง๋์์ต๋๋ค. 2. ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ์ ๋ฌ ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ์์ง๋์ด๋ง: ๋ฐ์ด๋ฌ์ค-๋น๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ตํฉ ๋ฐ ์คํ ํ๊น ์ต์ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ฒด ๋ด ํต์ฐ ๋ฐ ๋จ๋ฐฑ์ง ์์ก ํจ์จ์ ๊ทน๋ํํ๊ธฐ ์ํด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ(Viral vectors), ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์(Lipid Nanoparticles, LNPs), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ฐจ์ธ๋ ๋น๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ฑ ๋ฒกํฐ(Nonviral vectors) ๋ฅผ ์ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์กฐํฉํ '์ ์ํ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ์ ๋ฌ ํ๋ ์์ํฌ'๋ฅผ ์ ๋ฆฝํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ๊ฐ ๋งค๊ฐ์ฒด์ ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ์ฌ ํ์ ์กฐ์ง ์งํฅ์ฑ(Target specificity)์ ๊ทน์ ์ผ๋ก ๋์ด์ฌ๋ฆฌ๋ ๋์์, ์ฒด๋ด ์์กด ์๊ฐ์ ์๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ ์ดํ์ฌ ๊ณผ๋ํ ๋ฐํ์ ์ํ ์ธํฌ ๋ ์ฑ ๋ฐ ๋ฉด์ญ์์ฑ ๋ถ์์ฉ์ ์ต์ํํ์ต๋๋ค. ์ด ๊ณตํ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ๋ถ์ ๊ฐ์๊ฐ ํ์ ๊ตฌํ ์ธ์ ์๋ฑํ ๊ฒ๋ ์ฝ๋๋ฅผ ์ ๋จํ๋ ์คํ ํ๊น ๋ณ๋ ์คํํธ๋ผ์ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์์ค์ผ๋ก ๊ฐ์ ์ต์ ํ๋ ํต์ฌ ํ๋์จ์ด ํด์๊ฐ ๋์์ต๋๋ค. 3. ๊ณ ํด์๋ ๋ณ์ด์ฒด ๊ธฐ์ ์ ์ผ์ค์ฃผ: ๋ฒ ์ด์คยทํ๋ผ์ยทํ์์ ์ ์ฒด ํธ์ง์ ์์ ํ์ฅ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์ ์ ์ฒดํ์ ๋ํ๊ตฌ๋ DNA ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ(DSB)์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ฌด์์ ์ธ๋ธ(Indel) ์ค๋ฅ์ ์ ์ ์ ์ฌ๋ฐฐ์ด ๋ฆฌ์คํฌ๋ฅผ ์์ฒ ์ฐจ๋จํ๊ธฐ ์ํด, ์ ๋ฌ์ฒด ๋ด๋ถ์ ์ธ ๊ฐ์ง ์ฐจ์ธ๋ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๊ฒ๋ ์์ง๋์ด๋ง ์์๋ฅผ ์ ๋ฉด ํ์ฌํ๋ค๋ ์ ์ ๋๋ค. - ๋ฒ ์ด์ค ํธ์ง(Base editing): ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ์ ์๋ฅด์ง ์๊ณ ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ์นํ(CโT, AโG)์ ์ ๋ฐ ์ํํ์ฌ ์ ๋์ฐ๋ณ์ด์ฑ ์ ์ ์งํ์ ์์ธ ๊ต์ ํฉ๋๋ค. - ํ๋ผ์ ํธ์ง(Prime editing): pegRNA ๊ตฌ์กฐ์ฒด๋ฅผ ๊ฒฝ์ ํ์ฌ ํ์๊ณผ ์ญ์ ์ฌ ์ ์ฅ์ ๋์ ๊ฐ๋ํจ์ผ๋ก์จ, ์ฝ์ ๊ณผ ๊ฒฐ์ค์ ์ค์ฐจ ์์ด ์ํํฉ๋๋ค. - ํ์์ ์ ์ฒด ํธ์ง(Epigenome editing): DNA ์์ด ์์ฒด๋ฅผ ๊ฑด๋๋ฆฌ์ง ์๊ณ ํ์คํค ๋ณํ ๋ฐ ๋ฉํธํ ์ฝ๋๋ฅผ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ์ฌ ์ง๋ณ ์ ๋ ์ ์ฌ์ฒด ๋ฐํ์ ์นจ๋ฌต์ํต๋๋ค. - ์ด ์ผ์ค ์ํคํ ์ฒ๋ ์ ํ์ ์ ๋ ๋ฉด์ญ์ธํฌ ์์ง๋์ด๋ง(Cancer immunotherapy) ๋ฐ ์ง์์ฑ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๊ฐ์ผ์ ์ฐจ๋จ ์ ํจ์ฑ์ ์ค์ฆํ๋ ๋ฐฑ๋ณธ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค. 4. ํ๊ดด์ ๊ธฐ์ ํ๋ซํผ์ ๊ธ๋ก๋ฒ ํ์ค ํ๋ฆฝ ๋ฐ IND ์ธํ๊ฐ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ ๊ท๊ฒฉํ ๋ณธ ์ ๋ฌ ์ํ ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐฑ์๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ๋ฐ์ด์ค ์์ฝํ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ํต์ฐ ์น๋ฃ์ ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๊ฐ ๋๋จํ ํ๊ดด์ ์ ๋๋ค. CRISPR ์น๋ฃ์ ์ ์์ ์ฑ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๋จ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ํ์ฑ ์ธก์ ์ ๋์ด '์ ๋ฌ์ฒด-๊ฐ์ ๋ณตํฉ์ฒด์ ์ฒด๋ด ๋์ญํ์ ์ฒญ์ ๋ ๋ฐ ์ฝ์ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ' ์ผ๋ก ์ ๋ฉด ๋ฆฌ์ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์์ฒด ๋ด ์กฐ์ง๋ณ ์ ๋ฌ ์ญ์น(Throughput Threshold)์ ๋ฉด์ญ ํํผ ์ค์ฝ์ด๋ฅผ ์ฐ์ฐํ์ฌ ์ต์ ์ ๋ฒกํฐ ์กฐํฉ์ ์ถ์ฒํ๋ ์ปดํจํฐ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ฌ๊ณผ ์์ง์ ํ์ค์ ์ ์ํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ๊ธ๋ก๋ฒ ๊ท์ ๊ธฐ๊ด(FDA ๋ฑ)์ IND ์์์ํ๊ณํ ์น์ธ ์ ํ์์ ์ธ ์ฅ๊ธฐ ์์ ์ฑ ์งํ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ฉฐ, ํฌ๊ท ๋์น์ฑ ๋ง์ฑ ์งํ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ๋ฆฌ๋ ํ์์ ํ์ ์ ์ผ๋ก ์์ถํ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ฒจ๋จ ๋ฐ์ด์ค ์์ฝํ์ ์ต๋ ๋์ ์ธ '์ธ๊ณต ๊ฒ๋ ์๋ํฐ์ ์ฒด๋ด ์ ๋ฌ ํจ์จ์ฑ๊ณผ ๋ฉด์ญ์์ฑ ๊ฐ์ ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ํธ๋ ์ด๋์คํ'๋ฅผ ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ ์์ก ๋ฒกํฐ ์ ์ด ๊ธฐ๋ฒ์ ํตํด ์ํ์ ์ผ๋ก ์ ๋ ์ค์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ [- ์๋ช ์ ์ฝ๋] R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. ๋งค๊ฐ์ฒด๋ณ ์กฐ์ง ์นจํฌ ์์ ์๋์ง ํ ์์ ์๋ํฐ ๋ณ์ด์ฒด๋ณ ์คํ ํ๊น ์ ๋ฐ ๊ฐ์ ํ๋ฅ ํ๋ ฌ์ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ๊ณ ํจ์จ ์ ๋ฌ์ฒด ํฉ์ฑ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ํ์ ์ ๋ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ ๊ธฐ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ ๊ฐ์ ์ต์ ํ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๋ถ์ ์ค๊ณ ํด์๋๋ฅผ ์ธ๊ณ ์ต๊ณ ์คํ์ผ๋ก ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ ์ ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
- Epilepsy & behavior : E&B๐ค AI ์์ฝ
์๋ ์ค ๋ณ์ฆ(Synaptopathy)์ ๋ถ์์ ์กฑ์: SYNGAP1 ํํ๋ก๋ถ์ถฉ๋ถ์ฑ(Haploinsufficiency) ์ ๋ ์๋ ์ค ํ ๋ฐ๋(PSD) ๊ฐ์์ฑ ์ฅ๋ฒฝ๊ณผ ์ ๋ฐ ์ํ์ ์น๋ฃ ์ํคํ ์ฒ
1. ๋จ์ผ ์ ์ ์์ฑ ์๋ ์ค ๋ถ๊ดด์ ์ผ์ค ๊ตฌ์กฐ์ ํํํ์ ๋ณ๋ชฉ SYNGAP1 ์ฐ๊ด ์ฅ์ (SRD)๋ ํฌ์คํธ์๋ ์ค ๋ฐ๋(PSD)์ ํต์ฌ ๊ตฌ์ฑ ์ฑ๋ถ์ธ Ras GTPase ํ์ฑํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ํธํํ๋ SYNGAP1 ์ ์ ์์ ๋จ์ผ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ๊ธฐ๋ฅ ์์ค, ์ฆ ํํ๋ก๋ถ์ถฉ๋ถ์ฑ(Haploinsufficiency)์ ์ํด ๋ฐ๋ณํ๋ ๋ํ์ ์ธ ๋จ์ผ ์ ์ ์์ฑ ์๋ ์ค ๋ณ์ฆ(Monogenic synaptopathy)์ ๋๋ค. ์ด ์ ์ ์ ๊ฒฐํจ์ ์ง๋ฅ ์ฅ์ (Intellectual disability), ์ ์ ๊ฐ์ง(Generalized epilepsy), ์ํ ์คํํธ๋ผ(ASD) ์ ๋ ํ๋ ์ด์์ด๋ผ๋ ๊ณ ๋๋ก ๊ดํต๋ ์ผ์ค ์งํ(Penetrant triad)๋ฅผ ๋์๋ค๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ด๋ฐํฉ๋๋ค. ์์ ์๊ธฐ ์ ๋ฐ์ ๋ฐ๋ฌ ์ง์ฐ๊ณผ ์ ๊ธด์ฅ์ฆ(Hypotonia)์ ์์์ผ๋ก ๋ฐํ๋๋ ์ด ๋ณ๋ฆฌ๋, ๋ฐ๋ฌ๊ธฐ ๋ ์กฐ์ง ๋ด ์ ๊ฒฝ๋ง ํ์ฑ์ ์ ์ ์ ์กฐ์ ํ๊ณ๋ฅผ ์ ๋์ ์ผ๋ก ๋ณด์ฌ์ฃผ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ถ์ ์๋ฌผํ์ ๋ณ๋ชฉ์ ๋๋ค. 2. Ras/Rap-ERK ์ ํธ ํญ์ฃผ์ ํผ์ง ํ๋ก์ ์กฐ๊ธฐ ๊ณ ์ (Hard-wiring) ๊ธฐ์ ๋ถ์ ์์ค์์ SynGAP ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ฒฐ์์ ํ๋ฅ์ Ras/Rap-ERK ์ ํธ์ ๋ฌ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๋น์ ์์ ์ผ๋ก ๊ณผํ์ฑํ์ํต๋๋ค. ์ด ์ ํธ์ ๋ฌ๊ณ์ ํญ์ฃผ๋ ์์๋๊ธฐ ๊ฐ์(Dendritic spine)์ ์ฑ์ ์ฃผ๊ธฐ๋ฅผ ๋น์ ์์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ํํ์ฌ, ๋ฏธ์ฑ์ํ ์๋ ์ค๊ฐ ๋ฐ๋ฌ ๋จ๊ณ์ ๋ง์ถฐ ๋ฏธ์ธ ์กฐ์ ๋ ๊ธฐํ๋ฅผ ๋ฐํํ๊ณ ํผ์ง ํ๋ก์ ์กฐ๊ธฐ ๊ณ ์ ํ(Early hard-wiring)๋ฅผ ์ ๋ํฉ๋๋ค. ์ด์ ๋์์ AMPA ์์ฉ์ฒด(AMPA receptor)์ ์ธํฌ๋ง ์ด๋ ์๋๋ก (Trafficking kinetics)์ด ๋ถ๊ดด๋๊ณ PSD ์ํคํ ์ฒ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ถ์์ ์ฑ์ด ์ ๋ฐ๋์ด, ์๋ ์ค์ ๊ธฐ๋ณธ์ ๊ธฐ๋ฅ์ธ ๊ฐ์์ฑ(Plasticity) ๋ฐ ์ฅ๊ธฐ๊ฐํ(LTP)๊ฐ ํ๋ณต ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ์์ค์ผ๋ก ์ ํด๋๋ฉฐ, ๋ํ ์ง๋ ๋์ญํ(Oscillatory dynamics)์ ์๊ตฌ์ ๋ณํ์ผ๋ก ๊ท๊ฒฐ๋ฉ๋๋ค. 3. ์ฝ๋ฌผ ๋ด์ฑ ๋ฐ์ฌ ๊ฐ์ง(Reflex Epilepsy)์ ์์์ ํดํ๊ณผ ๋ค์ค ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ๋งคํ ์์์ ์ธก๋ฉด์์ ํ์๋ค์ ๋น์ ํ์ ๋ฌด๊ฐ๊ฐ ๋ฐ์(Atypical absences), ๊ทผ์ก์ฑ ๊ฒฝ๋ จ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋๊ฐ์(Eye-closure)ยท๊ณ ์ ํด์ (Fixation-off)ยท์์ฌ(Eating) ๋ฑ์ ์ํด ์ ๋๋๋ ํน์ด์ ๋ฐ์ฌ ๊ฐ์ง(Reflex seizures) ๋ฐ ๋๊บผํ ๋ง๋น ๋ฐ์์ ๊ฒช๊ฒ ๋ฉ๋๋ค. ๊ธฐ์กด ๊ธฐ์ฑ ํญ๊ฒฝ๋ จ์ ์ ๋ํ ์ฝ๋ฌผ ๋ด์ฑ(Drug resistance)๋ฅ ์ด ๊ทน๋๋ก ๋์ผ๋ฉฐ, ๊ฐ์ง ์ฝํ ๋ฐ EEG ํจํด์ ์ ํ๋ ๊ณง๋ฐ๋ก ์ธ์งยท์ธ์ด ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ฐ๋ฌ ํดํ(Regression)์ผ๋ก ์ง๊ฒฐ๋ฉ๋๋ค. ์ค์ฆ ํํํ์ ์ ๋์ ์ถ์ ์ ์ํด ์ต๊ทผ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ณด์ ์ ๋์ ๋ํ(qEEG), ๋์งํธ ์๊ตฌ ์ถ์ (Digital eye-tracking), ๋ณดํ ์ญํ ๋งคํธ๋ฆญ์ค(Gait metrics)๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ ํ์ฅ ๊ฐ๋ฅํ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ํ์ดํ๋ผ์ธ์ด ์์ ๊ฒ์ฆ ๋ ์ด์ด์ ๋์ ๋์ด ์ํ ์์ธก์ ํด์๋๋ฅผ ๋์ด์ฌ๋ฆฌ๊ณ ์์ต๋๋ค. 4. ์ ๋ฐ ํ์ ์น๋ฃ(Precision Therapeutics) ํจ๋ฌ๋ค์์ ์ด์๊ณผ ์์ ์น์ธ ๊ฐ์ํ ๋ณธ ์๋ ์ค ๊ตฌ์กฐ ์๋ฌผํ ๋ฐ ์์ ํํ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ๊ธ๋ก๋ฒ ํต์ฐ ์์ฝํ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ๊ต์ ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๋ ๋งค์ฐ ๋ ๋ณด์ ์ ๋๋ค. ๋ฐํ๋ก์์ดํธ(Valproate)๋ ๋ผ๋ชจํธ๋ฆฌ์ง(Lamotrigine) ๊ธฐ๋ฐ์ ๋จ์ ์ฆ์ ์ํ์ฉ ๋์ฆ์น๋ฃ ํ์ค์ ๋์ด, ์ํฐ์ผ์ค ์ฌ๋ฆฌ๊ณ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋(ASO)๋ฅผ ํตํ SYNGAP1 ์๊ฐ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ๋ฐํ๋ ๋ณต๊ตฌ, CRISPR ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ ๊ต์ , ์ ๊ฒฝ ํ๋ก ๊ฐ์์ฑ ์ฌ์กฐ์ ์๋ถ์ ํํฉ๋ฌผ ๋ฑ '์์ธ ์ ์ ์ ํ์ ์ ๋ฐ ์น๋ฃ(Precision Therapeutic approaches)'์ ์์ ์ํ ์ง์ ๋ฐฑ๋ณธ์ ํ์ฑํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์ด๋ ํ์์ ์ ์ ํ(Genotype) ์คํฌ๋ฆฌ๋๊ณผ qEEG ๋์ญํ ํ๋กํ์ผ์ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ๊ฐ์ญ์ ๋ฐ๋ฌ ํ๋ณต ์๊ณ๊ฐ(Threshold)์ ๊ฐ์ ์ฐ์ฐํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์๋ฃ ํ๋ ์์ํฌ์ ํ์ค ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ฐ๋ฌ ์ ๊ฒฝํ์ ๊ฑฐ๋ํ ๋ธ๋๋ฐ์ค์๋ '๋จ์ผ ์๋ ์ค ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ฒฐ์์ด ์ค์ถ์ ๊ฒฝ๊ณ ์ ์ฒด์ ์ ์ฌ์ ํ๋ก ๊ฒฝ์ง์ ์ ๋ํ๋ ๊ธฐ์ '์ ๋ค์ค ๋์งํธ ํํํ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ก ์๋ฒฝํ ์ค์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ [- ์๋ช ์ ์ฝ๋] R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. SYNGAP1 ์นดํผ ์ ๋ณ๋์ ๋ฐ๋ฅธ Ras/Rap-ERK ์ ํธ ํ์ฑ ๊ฐ๋ ๋ ๋ฒจ๊ณผ qEEG์ ์ฃผํ์ ๋์ญ๋ณ ์ํธ ์์กด์ฑ ์์น๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ์์ ํฌ๊ท ์ ๊ฒฝ ์งํ ์กฐ๊ธฐ ๊ฐ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ์ ์ ์ ๊ต์ ๋ฒกํฐ ์น๋ฃ ํจ์จ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ํด์๋๋ฅผ ์ธ๊ณ ์ต๊ณ ์คํ์ผ๋ก ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ ์ ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature biotechnology๐ค AI ์์ฝpegRNA 3โฒ ๋ง๋จ ๋ถํด ์ฅ๋ฒฝ์ ๊ทน๋ณต: ์ด๊ณ ์ ํ ์คํฌ๋ฆฌ๋(PE-PRISM)์ด ๊ท๋ช ํ ์งํํ ์์ฌ๊ฒฐ์ (Pseudoknot) ๋ชจํฐํ ๊ธฐ๋ฐ ํ๋ผ์ ํธ์ง(Prime Editing) ์๋๋ก ํ์
1. ํ๋ผ์ ์๋ํ ๊ตฌ์กฐ์ฒด ๊ฐ์ด๋ ์์ ์ฑ์ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ๊ณผ 3โฒ ์ฐ์ฅ๋ถ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋ ํ๋ผ์ ์๋ํฐ(PE)๋ DNA ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ(DSB) ์์ด ์ ๋ฐํ ์ผ๊ธฐ ์นํ, ์ฝ์ , ๊ฒฐ์ค์ ์ํํ ์ ์๋ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ฒด ๊ณตํ์ ์ ์ ์ ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ค์ ์ง๋ณ ๋ชจ๋ธ ๋ฐ ์ ์์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์์ ํ๋ผ์ ์๋ํ ๊ฐ์ด๋ RNA(pegRNA)์ 3โฒ ๋ง๋จ ์ฐ์ฅ๋ถ(Extension)๋ ์ธํฌ ๋ด ๋ดํด๋ ์์ (Nuclease) ์คํธ๋ ์ค์ ์ทจ์ฝํ๊ฒ ๋ ธ์ถ๋์ด ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๋ถํด๋๋ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ณ๋ชฉ์ ๊ฒช์ด์์ต๋๋ค. ๊ฐ์ด๋์ ์กฐ๊ธฐ ์์ค์ ์ญ์ ์ฌ ํจ์ ๋๋ฉ์ธ์ ํ๋ผ์ ํ๋ผ์ด๋ฐ ๋ฐ ์ ์ฅ ๋ฐ์ ์๋๋ก (Extension kinetics)์ ๋ถ๊ดด์์ผ ์ต์ข ์ ์ ํ ๊ต์ ํจ์จ์ ์ฌ๊ฐํ๊ฒ ์ ํํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ก ์กด์ฌํ์ต๋๋ค. 2. PE-PRISM ๊ณ ์ ํ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์ํคํ ์ฒ: 2,858๊ฐ RNA ๋ชจํฐํ์ ๋ค์ฐจ์ ์งํ๋ก ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์ง๋ 5์ ๊ณต๊ฐ๋ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ pegRNA์ 3โฒ ๋ง๋จ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๋ณดํธํ๊ณ ์๋ํฐ ๋ณตํฉ์ฒด์ ๊ฒฐํฉ ์์ ์ฑ์ ๊ทน๋ํํ๊ธฐ ์ํด PE-PRISM(High-throughput pooled screen)์ด๋ผ๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ ๊ณ ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ซํผ์ ๊ฐ๋ฐํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ธ๊ฐ ์ธํฌ์ฃผ๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ์์ฐ๊ณ ์ ๋ ๋ฐ ์ธ๊ณต ์ค๊ณ๋ ์์ฌ๊ฒฐ์ (Pseudoknot), G-์ฌ์ค๋์ (G-quadruplex), ์ญ์ ์ฌํจ์ ๋ชจ์ง ์์ ๋ฑ ์ด 2,858๊ฐ์ ๋ฐฉ๋ํ RNA ๊ตฌ์กฐ ๋ชจํฐํ ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๊ณ ๋ค ์ฐจ๋ก์ ๋ฐ๋ณต์ ์ธ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ฃจํ๋ฅผ ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ด ๊ตฌ์กฐ ๊ธฐ๋ฐ ๋์ฐ๋ณ์ด ์ ๋ฐ(Structure-guided mutagenesis) ๋ฐ ์กฐํฉ ๋ณ์ด ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์์ฒด ๋ด์์ ๋ดํด๋ ์์ ์ ํญ์ฑ์ด ๊ทนํ์ผ๋ก ๋์ด์ฌ๋ ค์ง ์ต์ ์ ์์ด ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ์ค์ผ์ผ์ ํ๋ ๋ํ๊ตฌ๊ฐ ๋์์ต๋๋ค. 3. ์งํํ ์์ฌ๊ฒฐ์ ๋ณ์ด ๋ณ์ฒ๊ณผ 847๊ฐ ๋ณ์์ฑ ClinVar ๋ณ์ด ์ ๋ฐ ๊ต์ ์ค์ฆ ์ด ๊ณ ์ ์งํ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ํตํด ์ต์ข ๋์ถ๋ tevo2.0, eHAV, eSBRMV1-A ๋ฑ์ ์งํํ ์์ฌ๊ฒฐ์ ๋ณ์ด๋ค์ ๊ฐ์ด๋ RNA์ ์ ์ฒด์ ์ฅ์ (Steric hindrance)๋ฅผ ํ์ฑํ์ฌ ์ธํฌ ๋ด ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ๋ฅผ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ์ฐ์ฅ์์ผฐ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ค์ ์์์ ์ ํจ์ฑ์ ์ค์ฆํ๊ธฐ ์ํด ์ธ๊ฐ ์ง๋ณ์ ์ ๋ฐํ๋ 847๊ฐ์ ๋ณ์์ฑ ClinVar ๋์ฐ๋ณ์ด ์ ์ ์ ์ข์(Loci)๋ฅผ ์ ๋ฐ ๊ต์ ํ๋ ๋ฉ๊ฐ ์คํฌ๋ฆฐ์ ์ํํ์ต๋๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, ์๋ก ๊ฐ๋ฐ๋ ์ธ๊ณต ๋ชจํฐํ๋ค์ ๊ธฐ์กด ํ์ค์ผ๋ก ๊ด๋ฒ์ํ๊ฒ ์ฌ์ฉ๋๋ tevopreQ ๋ฐฑ๋ณธ์ ํจ์จ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ ํ ๋ฌด๋๋จ๋ฆฌ๊ณ ํ์ ํธ์ง๋ฅ ์ ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ํฅ์์ผฐ์ผ๋ฉฐ, ์ธํฌ ๋ ์ฑ ๋ฐ ์คํ ํ๊น(Off-target) ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์์ค์ผ๋ก ํต์ ํ๋ ์๋์ ์ธ ๋ฌด๊ฒฐ์ฑ์ ์ฆ๋ช ํ์ต๋๋ค. 4. ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํต์ฐ ์์ ํ ๋ฐฑ๋ณธ ํ๋ฆฝ ๋ฐ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ธํ๊ฐ ๋ฆฌ๋ ํ์ ๋จ์ถ ๋ณธ ๊ตฌ์กฐ ์ ์ ํ ๋ฐ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ๋ถ์ ์ธ๊ณต ํฉ์ฑ ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๋ ๋งค์ฐ ํ๊ดด์ ์ ๋๋ค. pegRNA์ ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ๋ฅผ ๋ ๋ฆฝ์ ์ผ๋ก ์ ์ดํ ์ ์๋ 'ํ๋ฌ๊ทธ์ธ 3โฒ RNA ์์ ํ ๋ชจํฐํ ๊ท๊ฒฉ'์ด ํ๋ฆฝ๋จ์ ๋ฐ๋ผ, ๊ณผ๋์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ๋ LNP(์ง์ง๋๋ ธ์ ์)๋ฅผ ํฌ์ฌํ์ง ์๊ณ ๋ ์๋์ ์๋ํฐ ์ฃผ์ ๋ง์ผ๋ก ํ์ ๊ต์ ํ์ฑ ์ญ์น(Threshold)๋ฅผ ๋ฌ์ฑํ ์ ์๋ ๊ธฐํ์ด ๋ง๋ จ๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ ์์ ๋จ๊ณ์์ ๊ณ ์ง์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๋ ๋ฉด์ญ์์ฑ ๋ ์ฑ๊ณผ ์ ์ ๋ ์ฑ ๋ฆฌ์คํฌ๋ฅผ ์์ฒ์ ์ผ๋ก ํํผํ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ํ๋์จ์ด์ ํด์์ด๋ฉฐ, ํฅํ ๋๊ท๋ชจ ์ง๋ณ ๋ชจ๋ธ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๊ฐ์ํ๋ฅผ ํตํด ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ฒด ์ํ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ธํ๊ฐ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ํ์ค ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ์ฌ ๋ฐ ๊ตฌ์กฐ์๋ฌผํ์ ๋์ ์๋ 'ํฉ์ฑ ๊ฐ์ด๋ RNA์ ํ์ฒ์ ๋ฐ๊ฐ๊ธฐ ์กฐ์ ๊ธฐ์ '์ ๋๊ท๋ชจ ๋ถ์ ์งํ ๊ธฐ๋ฒ์ ํตํด ์ํ์ ์ผ๋ก ์ ๋ํํ ๊ธฐ๋ ๋น์ ์ฑ๊ณผ์ ๋๋ค. 2,858๊ฐ๋ผ๋ ๋ฐฉ๋ํ RNA ๋ชจํฐํ ์คํํธ๋ผ์ ๋จ์ผ ํ ์คํฌ๋ฆฐ(PE-PRISM) ๋ด์์ ์ฐ์ฐํด ๋์ผ๋ก์จ ํ๋ซํผ ์์กด์ฑ์ ํํผํ๊ณ , ๊ตฌ์กฐ ๊ฐ์ด๋์ ๊ธฐํํ์ ํํ๊ฐ ์ญ์ ์ฌ ์ ์ฅ ์๋๋ก ์ ๋ฏธ์น๋ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ธ๊ณผ๊ด๊ณ๋ฅผ ์๋ฒฝํ ํด๋ ํ์ต๋๋ค. ํนํ ์์์ ์ํ์ ์ฒ๋์ธ 847๊ฐ์ ClinVar ๋ณ์์ฑ ์ ์ ์ ์ข์ ๊ต์ ์ ํตํด ๋ฐ์ดํฐ์ ์ธํ์จ(Penetrance)์ ์ ์ฆํจ์ผ๋ก์จ, ํฅํ ๋น๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ฑ ์ ์ ์ ๊ฐ์ ์ ๋ฌ ์์คํ ์ค๊ณ ์ ์คํ ํ๊น ๋ ์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์ ๋กํํ ์ ์๋ ๋ง์คํฐ ์์ด ์์ค๋ฅผ ์ ๊ณตํ์ฌ ์ฐจ์ธ๋ ํต์ฐ ํ๋ซํผ ์ ์ฝ R&D์ ์๋ก์ด ํ์ค ๋ ์ด์ด๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๊ฐ๋ฉ๋๋ค.
Frontiers in immunology๐ค AI ์์ฝ๋ค์ค ์ํผํ ํ ๋ถ๋นํ ์ผ๋์ฒด ์ํคํ ์ฒ: ํฉ๋ฆฌ์ ๋ฉด์ญํ์ ์ค๊ณ ๊ธฐ๋ฐ CoV2-BMEPu ํ๋ซํผ์ด ๊ท๋ช ํ ๊ด๋ฒ์ยท์ฅ๊ธฐ ์ ํ ๋ณ์ด์ฃผ ๊ต์ฐจ ๋ณดํธ ๊ธฐ์
1. ์คํ์ดํฌ ๋จ๋ ํ์ ํ์ ๋ฉด์ญ ํํผ ๋ณ๋ชฉ๊ณผ ๋ณด์กด์ ์ํผํ ํ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋ ๊ธฐ์กด์ 1์ธ๋ ์ฝ๋ก๋19 mRNA ๋ฐฑ์ ์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ์คํ์ดํฌ(Spike, S) ๋จ๋ฐฑ์ง๋ง์ ๋จ์ผ ํญ์์ผ๋ก ํ์ ํํ์ฌ ์ ๋ฐ ์คํ ํญ์ฒด ํ์ฑ์ ์ ๋ํด ์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ SARS-CoV-2์ ์ง์์ ์ธ ์งํ ๊ณผ์ ์์ S ๋จ๋ฐฑ์ง, ํนํ ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ๋๋ฉ์ธ(RBD) ์ ๋ฐ์ ๊ฑธ์ณ ๊ทน์ฌํ ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ ์นํ์ด ๋์ ๋จ์ ๋ฐ๋ผ, ๊ธฐ์ฑ ๋ฐฑ์ ์ ๋์ฑ ํญ์ฒด์ ๊ฒฐํฉ ์นํ๋๊ฐ ํ์ฐํ๊ณ ์ฒด์ก์ฑ ๋ฉด์ญ ํํผ์ฑ ๋ณ์ด์ฃผ๊ฐ ์์ถํ๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ์ด ๋ฐ์ํ์ต๋๋ค. S ๋จ๋ฐฑ์ง ์ธ๋ถ์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ผ๋ก ๊ณ ๋๋ก ๋ณด์กด๋(Conserved) ์์ญ์ธ ๋ง๋จ๋ฐฑ์ง(Membrane, M) ๋ฐ ํต์ฐ๋จ๋ฐฑ์ง(Nucleocapsid, N) ๋ด์ ๋ฉด์ญ์ฐ์ธ(Immunodominant) ์ํผํ ํ๋ฅผ ๋ค์ค ๋ชจ๋๋ก ์ตํฉํ์ฌ T ์ธํฌ ๋ฉด์ญ ๋ฐฑ๋ณธ์ ๋์์ ๊นจ์ฐ๋ ๊ณ ํด์๋ ํญ์ ์ค๊ณ๋ ํฌ๋ฐ๋ฏน ๋ฐฉ์ด๋ฒฝ ๊ฐ๋์ ์ฅ๊ธฐ ์ฌ๊ฐ์ง๋์์ต๋๋ค. 2. CoV2-BMEPu ๋ค์ค ํ์ ์ํคํ ์ฒ: ์์ฉ์ฑ ์ผ๋์ฒด(Trimeric) ๋ถ๋น ์ ๋ํ LNP ์์ง๋์ด๋ง์ง๋ 5์ ๊ณต๊ฐ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ณ์ด์ฃผ์ ํญ์์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ธฐ ์ํด ํ๋ณต๊ธฐ ํ์ ์ฝํธํธ์ ๋ฉด์ญํ์ ํ๋กํ์ผ์ ์ญ์ถ์ ํ์ฌ ์ค๊ณ๋ '๋ค์ค ์ํผํ ํ ์ฐจ์ธ๋ mRNA ๋ฐฑ์ ํ๋ซํผ CoV2-BMEPu'๋ฅผ ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ S ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ด๋ฒ์ ์คํ ์ ๋์ฑ RBD ์กฐ๊ฐ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ M ๋ฐ N ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ณด์กด์ ํต์ฌ ๊ตฌํ์ ์์ด ์์์ ์ ๋ฐ ๋ฐ์ธ๋ฉํ์ต๋๋ค. ํนํ, ๋ฐํ๋ ํญ์์ด ์ธํฌ ๋ด์ ์์กดํ์ง ์๊ณ ์ธ๋ถ๋ก ์ํํ ๋ฐฉ์ถ๋๋๋ก ์์ฉ์ฑ ์ผ๋์ฒด ๊ตฌ์กฐ(Secreted trimeric antigen)๋ก ๋ถ์ ๊ธฐํํ์ ์์ง๋์ด๋ง์ ์ํํ ๋ค, ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์(LNP) ๋ฐฑ๋ณธ์ ํจํค์งํ์ต๋๋ค. ์ด ๊ณตํ์ ์ต์ ํ๋ ์ธ๊ฐ ๋์์ธํฌ(Macrophages)์ ํจํด ์ธ์ ์์ฉ์ฒด๋ฅผ ์๊ทนํ์ฌ ์ด๊ธฐ ์ ์ฒ ๋ฉด์ญ(Innate immune activation) ์ ํธ ์ ๋ฌ๊ณ๋ฅผ ๊ณ ์ ํ์ฑํํ๋ ํธ๋ฆฌ๊ฑฐ๊ฐ ๋์์ต๋๋ค. 3. ๋ค๊ธฐ๋ฅ์ฑ CD8โบ T ์ธํฌ ๋ฐ T ์ฌํฌ ๋ณด์กฐ ์ธํฌ(Tfh) ๋ฐ์ ์ ๋์ ์น๋ช ์ ๊ฐ์ผ ์๋ฒฝ ๋ฐฉ์ด C57BL/6 ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ ๋์์ผ๋ก ์งํ๋ ์ ์์ ๋์ญํ ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, mRNA-BMEPu ์ ์ข ๊ตฐ์ ์ฐํ ์ ๋ ์์ข ๋ฐ์ด๋ฌ์ค๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ๊ทน๋๋ก ์งํ๋ ์ค๋ฏธํฌ๋ก (Omicron) ํ์ ๋ณ์ด์ฃผ ์ ๋ฐ์ ๋ํด ๊ฐ๋ ฅํ ๊ต์ฐจ ์คํ ํญ์ฒด ํ์ดํฐ(Titer)๋ฅผ ์ฅ๊ธฐ ์ ์งํ์ต๋๋ค. ์ธํฌ์ฑ ๋ฉด์ญ ๋ ์ด์ด์์๋ ์ธํฐํ๋ก ๊ฐ๋ง(IFN-gamma) ๋ฐ TNF-alpha๋ฅผ ๋์ ๋ถ๋นํ๋ ๋ค๊ธฐ๋ฅ์ฑ CD8โบ T ์ธํฌ(Polyfunctional CD8โบ T cell)์ ๊ฐ๋ ฅํ B ์ธํฌ ์ฑ์์ ์ ๋ํ๋ T ์ฌํฌ ๋ณด์กฐ ์ธํฌ(T follicular helper, Tfh)์ ๋ถํ ์ญ์น๊ฐ ๊ณ ์ ๋์ด ์์ฒด ๋ด ์ฅ๊ธฐ ๊ธฐ์ต ๋ฉด์ญ ๊ฐ๋๊ฐ ์ ์๋ฏธํ๊ฒ ๋ณด์กด๋์์ต๋๋ค. ๋์๊ฐ ์ธ๊ฐ ACE2 ์์ฉ์ฒด๋ฅผ ๋ฐํํ๋ K18-hACE2 ํธ๋์ค์ ๋ ๋ง์ฐ์ค(K18-hACE2 transgenic mice) ๋ชจ๋ธ์ ์น๋ช ์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์ฑ๋ฆฐ์ง ์ํ์์ 100% ์์ ํ ์์กด์จ(Complete protection)์ ์ค์ฆํ์ผ๋ฉฐ, ํ ์กฐ์ง ๋ด ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ณต์ (Replication kinetics)์ ์๋ฒฝํ ์ต์ ์ ์ผ์ฆ์ฑ ์ฌ์ดํ ์นด์ธ ํญ์ฃผ ์ ํด ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ฒ์ฆํ์ต๋๋ค. 4. ํฌ์คํธ ์คํ์ดํฌ(Post-Spike) ๋ฒ์ฉ ๋ฐฑ์ ๊ท๊ฒฉ ํ๋ฆฝ ๋ฐ ๋ณ์ด์ฃผ ๋์ ๋ฆฌ๋ ํ์ ์ถ์ ๋ณธ ๋ฉด์ญ์์ฑ ๋ฐ ๊ตฌ์กฐ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ๊ธ๋ก๋ฒ ํต์ฐ ๋ฐฑ์ R&D ์ฐ์ ๊ณผ ์ฐจ์ธ๋ LNP ํ์ดํ๋ผ์ธ ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๋ ๋งค์ฐ ๋ ๋ณด์ ์ ๋๋ค. ํฅํ ์ถํํ ๋ฏธ์ง์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(Disease X)์ ๋์ํ๋ ๋ฐฑ์ ์ค๊ณ ํ์ค์ ๋จ์ S ๋จ๋ฐฑ์ง ์์ด ์ ๋ฐ์ดํธ์์ '๊ตฌ์กฐยท๋น๊ตฌ์กฐ ๋จ๋ฐฑ์ง ๊ฒฐํฉํ ๋ค์ค ์ํผํ ํ ๋ชจ๋๋ฌ ๋ฐฑ๋ณธ'์ผ๋ก ์ ๋ฉด ์ ํ์์ผฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์ด ์์ฉ์ฑ ์ผ๋์ฒด ๋ถ๋น ์ค๊ณ ์์น๋ ๋ณ์ด์ฃผ ๋ฐ์ ์ gRNA/mRNA ์์ด ์ต์ ํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ ํจ ๋๋ ์ญ์น(Threshold)๋ฅผ ์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์ฌ๊ณผ ์์ง์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค. ์ ์์ ๋จ๊ณ์์ ๊ณ ์ง์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๋ ์คํ๋ฅ ๋ง๋น ๋ฆฌ์คํฌ๋ฅผ ์ฒด์ก์ฑยท์ธํฌ์ฑ ๋์ผ ๋ฉด์ญ ๋ฐฑ๋ณธ์ผ๋ก ์์ฒ ์ฐจ๋จํ์ฌ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฒ์ฉ ์ฝ๋ก๋19 ๋ฐฑ์ ํ๋ซํผ์ ์ธํ๊ฐ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ์ ๋ฆฝํ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ฐ๋๋ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ฐฑ์ ์ ํญ์ ํ์ถ ์ ์ ํ์ ๋์ ์๋ '๋ค์ค ๊ตฌ์กฐ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ฒฐํฉํ ๋ฐํ์ด ์์ฃผ์ ๋ฉด์ญ ์์คํ ์ ๋ฐ์ ๋ฏธ์น๋ ์ธ๊ณผ๊ด๊ณ'๋ฅผ ์ ์์ ์ญํ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํตํด ์ ๋ ์ค์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ [- ์๋ช ์ ์ฝ๋] R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. ํญ์ ๋ชจ๋ ์กฐํฉ์ ๋ฐ๋ฅธ CD8โบ T ์ธํฌ ํ์ฑํ ์ํธ๋กํผ ๊ฐ์ค์น์ ๋ณ์ด์ฃผ๋ณ ์คํ ํญ์ฒด ๊ธฐํํ๊ท ์ญ๊ฐ(GMT) ์์น๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฒ์ฉ ๋ฐฑ์ ์ํผํ ํ ํ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 ์์ฝ
ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ์ํ์ง๋์ ํด๋ : ๋กฑ๋ฆฌ๋ ์ํ์ฑ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ฅ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ํน์ด์ ๋ฉํธํ(ASM) ํ๋ ์์ํฌ๊ฐ ๊ท๋ช ํ ํฌ์ ๋ฅ ๋น์ ์ดํ ๊ฒ๋์ ๋น๋ฉ๋ธ์ ์ธ๋ ๊ฐ ์์ ๊ธฐ์
1. ํ์ฑ์ ์ ์ ์ดํ์ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ๊ณผ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ๋น๋์นญ์ฑ์ ์ฌ๊ฐ์ง๋ ์ธํฌ ๋ถ์ด๊ณผ ์ธ๋ ์ ํ ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ ๋ณด(Epigenetic mark)์ ์ ์ด๋ ์ ์ ์ฒด ์์ด์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ฐ์ด๋๋ ์๋ช ์กฐ์ ์์คํ ์ ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๋ถ๋ชจ๋ก๋ถํฐ ๋ฌผ๋ ค๋ฐ์ ์์ ์ด๋ฃจ๋ ๋๋ฆฝ์ ์ ์(Allele) ์ค ์ด๋ ํ์ชฝ์๋ง ๊ตญ์์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๋ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ํน์ด์ ๋ฉํธํ(Allele-Specific Methylation, ASM)์ ์ธ๋ ๊ฐ ์ ์ ๋์ญํ์ ์๋ฒฝํ ์ ๋ํํ๋ ๊ฒ์ ๋ถ๊ฐ๋ฅ์ ๊ฐ๊น์ ์ต๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ๋จํธ์ ์๋ฆฌ๋ ๋ฐ์ด์คํ์ดํธ ์ํ์ฑ(Short-read Bisulfite Sequencing)์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๋ฆฌ๋ ๊ธธ์ด์ ํ๊ณ๋ก ์ธํด ๋จผ ๊ฑฐ๋ฆฌ์ ๋จ์ผ์ผ๊ธฐ ๋คํ์ฑ(SNP) ๋ง์ปค์ ๋ฉํธํ ์์(Phase)์ ์ง์ ๋ฐ์ธ๋ฉํ์ง ๋ชปํ์ต๋๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ์ ์ ํ ๋ณ์ด ์์ด ๋ฐ์ํ๋ ๋ฌด์์์ ํ์ฑ์ ์ ์ ๋๋ฆฌํํธ๋ ๋ฏธ์ธ ๊ฐ์ธ ์ค๋ฅ ๋ฑ์ ํต๊ณ์ ๋ ธ์ด์ฆ๋ก ๋ฒ๋ ค์ง๋ฉฐ ๋ฉ๋ธ์ฃผ์ ๋๊ทธ๋ง(Mendelian dogma)์ ๊ทธ๋์ ๊ฐ๋ ค์ง ์น๋ช ์ ์ธ ์ฌ๊ฐ์ง๋๋ก ์กด์ฌํ์ต๋๋ค. 2. ๋กฑ๋ฆฌ๋ ์ํ์ฑ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ฅ ASM ํ๋ ์์ํฌ ์๋ฆฝ: ๋ค์ดํฐ๋ธ DNA์ ์์ํ(Phasing) ํ์ ์ง๋ 5์ 21์ผ Nature Genetics์ ์ ๊ฒฉ ๋ฐํ๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด ์ฅ๋ฒฝ์ ํ๋ฌผ๊ธฐ ์ํด ๋ณต์กํ ํํ์ ์ ์ฒ๋ฆฌ ์์ด ๋ํ ๊ฒ๋ ๋ถ์๋ฅผ ํต์งธ๋ก ์ฝ์ด๋ด๋ '๋กฑ๋ฆฌ๋ ์ํ์ฑ(Long-read sequencing) ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ฅ ๋๋ฆฝ์ ์ ์ ํน์ด์ ๋ฉํธํ ๋ถ์ ํ๋ ์์ํฌ'๋ฅผ ์ต์ด๋ก ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ํฌ๋ก๋ฒ ์ด์ค(kb) ์ค์ผ์ผ์ ์ํํ๋ ๋จ์ผ ๋ค์ดํฐ๋ธ DNA ๋ถ์ ๊ฐ๋ฅ์์ ์ผ๊ธฐ์์ด ํ๋ ๊ณผ ๋ฉํธํ(5mC) ๋ณํ ํ์ง๋ฅผ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๋์ ์ํํ์ต๋๋ค. ์ด ๊ณตํ์ ํ์ ์ ํตํด ๋ชจ๊ณ์ ๋ถ๊ณ ์ ๋ ๋๋ฆฝ์ ์ ์์ ๋ฉํธํ ํ๋กํ์ผ์ ์ ์ ์ฒด ์ ๋ฐ์ ๊ฑธ์ณ ์๋ฒฝํ๊ฒ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์์ํ(Phasing)ํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ผ๋ฉฐ, ์ธ๊ณต์ ์ธ ํ์ง์ ํ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ด ์๋ ์์ ์ผ์ํ ๋ฐ ๋น์ ์ดํ ํฌ์ ๋ฅ ๊ฒ๋(Non-transgenic mammalian genome) ์์ฒด์ ๋ด์ฌ๋ ์ด๊ณ ํด์๋ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ์ง๋๋ฅผ ํ๋ฆฝํ์ต๋๋ค. 3. ๋น๋ฉ๋ธ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์์ ์ผ์ค์ฃผ: ๋ฐํ์ฑ ์ํผ์๋ ์ผยท๊ฐ์ธ ์ฌ๊ฑดยทํ๋ผ๋ฎคํ ์ด์ ์ค์ฆ ์ด๊ณ ํด์๋ ASM ํ์ดํ๋ผ์ธ์ด ๋ง์ฐ์ค ๊ฐ์ฒด๊ตฐ ์ ๋ฐ์ ๊ฑธ์ณ ์ ์ ์ฒด ์ฝ๋๋ฅผ ์ญ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ ํต์ ์ธ ๋ฉ๋ธ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฒ์น์ ๋ช ๋ฐฑํ ์๋ฐฐํ๋ 7% ์์ค์ ๊ด๋ฒ์ํ ๋น๋ฉ๋ธ์ ์์(Non-Mendelian inheritance) ๊ธฐ์ ์ด ๋ง์ฒํ์ ๋๋ฌ๋ฌ์ต๋๋ค. - ๋ฐํ์ฑ ์ํผ์๋ ์ผ(Emergent epialleles): ๋ถ๋ชจ ์ธ๋์๋ ์กด์ฌํ์ง ์์์ผ๋ ์์์ธํฌ ํ์ฑ ๊ณผ์ ์์ ์๋ฐ์ ์ผ๋ก ์์ฑ๋์ด ์ฐจ์ธ๋๋ก ์ ์ ๋๋ ์ ๊ท ๋ฉํธํ ๊ตฌํ์ ํน์ ํ์ต๋๋ค. - ์ ๊ท ๊ฐ์ธ ์ฌ๊ฑด(Imprinting events): ํน์ ์ ์ ์์ข์์ ๋ถ๋ชจ์ ์ฑ๋ณ์ ๋ฐ๋ผ ๋๋ฆฝ์ ์ ์๊ฐ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์นจ๋ฌตํ๋ ๋์ญํ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋์ ํ์ต๋๋ค. - ํ๋ผ๋ฎคํ ์ด์ (Paramutation): ํ์ชฝ ๋๋ฆฝ์ ์ ์์ ์นจ๋ฌต์ฑ ์ํผ์๋ ์ผ ์ํ๊ฐ ์๋ ์ผ์์ฒด ์์ ์ ์ ๋๋ฆฝ์ ์ ์๋ก ์ ์ด๋์ด ํ์ฑ์ ์ ์ ๋ณํ์ ๊ฐ์ ๋๊ธฐํ์ํค๋ ์ํธ์์ฉ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์๋ฒฝํ ํฌ์ฐฉํ์ต๋๋ค. 4. ๋ค์ ์ ์ ์ํ ์ค์ฝ์ด(PRS) ๋ณด์ ๊ณ์ ํ๋ณด ๋ฐ ์ํผ์ ๋ ํธ์ง ์น๋ฃ์ ์ธํ๊ฐ ํ์ค ๊ท๊ฒฉ ์๋ฆฝ ๋ณธ ์๋ฆฌ์ ์ ํ ๋ฐ ์ ์ฅ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฐ ์ํ R&D ๋ฐ ๋์งํธ ๋ฐ์ด์ค์ธํฌ๋งคํฑ์ค ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๋ ๋๋จํ ๋ ๋ณด์ ์ ๋๋ค. ์ง๋ณ ์ํ๋๋ฅผ ๊ณ์ฐํ ๋ ๋จ์ DNA ์ผ๊ธฐ์์ด(VCF) ๋ถ์์๋ง ์์กดํ๋ ๊ธฐ์กด ์์ธก ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ ์ ๋ ฅ ๋๋ฝ(Missing Heritability) ํ๊ณ๋ฅผ ๋ณด์ํ ์ ์๋ '7%์ ๊ฐ์ญ์ ํ์ฑ์ ์ ์ ๋ณด์ ๋งคํธ๋ฆญ์ค'๋ฅผ ์ ๊ณตํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์์ด์ ๋์ฐ๋ณ์ด ์์ด๋ ํน์ ์งํ ๊ฐ์์ฑ์ ๋ฆฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ๋ ํ๋ผ๋ฎคํ ์ด์ ๊ฐ์ค์น ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํ์ฉํด PRS ๋ชจ๋ธ์ ์์์ฑ ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ์๋ฒฝํ ์ฐจ๋จํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋์๊ฐ CRISPR-off ๋ฑ ์ฐจ์ธ๋ ์ํผ์ ๋ ํธ์ง(Epigenome Editing) ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ ์, ์ธ๊ณต์ ์ผ๋ก ์ ๋๋ ๋ฉํธํ ์ฝ๋๊ฐ ๋ค์ ์ธ๋๋ก ์๊ตฌ ์ ์ ๋๊ฑฐ๋ ์ฃผ๋ณ ๋๋ฆฝ์ ์ ์๋ฅผ ์ค์ผ์ํฌ ๋ฆฌ์คํฌ๋ฅผ ์ฌ์ ์ ์ปดํจํฐ๋ก ์คํฌ๋ฆฌ๋ํ์ฌ ์์ธกํ๋ ์ธํ๊ฐ ๋ฐธ๋ฆฌ๋ฐ์ด์ ๋ผ์ธ์ ํ์ ๋ง์คํฐ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ณ ์ ์ ์ ํ์ ๊ทผ๊ฐ์ธ ๋ฉ๋ธ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฒ์น์ด ํฌ์ ๋ฅ์ ์ค์ ๋ค์ดํฐ๋ธ ํ์ฑ์ ์ ์ฒด ๋ ๋ฒจ์์ ์ด๋ป๊ฒ ๊ฐ์ญ์ ์ผ๋ก ์ฌํธ๋๋์ง ๋กฑ๋ฆฌ๋ ๋ฌผ๋ฆฌ ์์ด ๋จ์๋ก ์ ๋ ์ค์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ [- ์๋ช ์ ์ฝ๋] R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. ์ ์ ์์ข๋ณ ์ํผ์๋ ์ผ์ ์นจํฌ๋ ๊ฐ์ค์น์ ํ๋ผ๋ฎคํ ์ด์ ๊ฐ์ผ ํ๋ฅ ์์น๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ์ธ๋ ๊ฐ ๋์น์ฑ ์งํ ๋๋ฌผ๋ฆผ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ํ์ ์ ๋ ์ค๋ฏน์ค ๋ฐ์ดํฐ ๊ธฐ๋ฐ ์ ๋ฐ ์ง๋จ ์์คํ ์ ์ง๋ณ ์์ธก ํด์๋๋ฅผ ์ ์ ์์ญ์ผ๋ก ๋์ด์ฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐฑ๋ณธ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
PNAS๐ค AI ์์ฝ๊ด์ ์ ํ์ ๋ค์คํ(Optogenetic Multiplexing)์ ๋ง์ง๋ง ํผ์ฆ: ๊ณ ์ ๋ถ๊ด-์ ๊ธฐ์๋ฆฌํ์ด ๊ท๋ช ํ ์ฒญ์๊ด ์งํฅ์ฑ ์์ด์จ ์ฑ๋๋ก๋์ GtACR2์ ์ด๊ณ ์ ๊ด์ํ(Photocycle) ๋ฐ ๋ ๋ฆฝ ๊ฐํ ๊ธฐ์
1. ๋ค์ ๊ด์ ์ ํ์ ํ์ฅ ์ค์ฒฉ ๋ณ๋ชฉ๊ณผ GtACR2 ๊ตฌ์กฐ ๊ธฐ๋ฅํ์ ๋ธ๋๋ฐ์ค ๋น์ผ๋ก ์ ๊ฒฝ์ธํฌ์ ํ์ฑ์ ์ ์ดํ๋ ๊ด์ ์ ํ(Optogenetics) ๋ถ์ผ์์, ํน์ ๋ด๋ฐ์ ์ด๊ณ ์์ผ๋ก ์นจ๋ฌต(Silencing)์ํค๋ ๊ธฐ์ ์ ๋ ํ๋ก์ ์ธ๊ณผ๊ด๊ณ๋ฅผ ๊ท๋ช ํ๋ ํต์ฌ ๋๊ตฌ์ ๋๋ค. ๊ทธ๋์ Guillardia theta ์ ๋ ์์ด์จ ์ฑ๋๋ก๋์ ์ธ GtACR1์ ์ต์ ์ฑ ๊ด์ ์ ํ์ ํ์ค์ผ๋ก ์๋ฆฌ ์ก์์ผ๋, 510nm ๋ถ๊ทผ์ ๋ น์๊ด ์์ญ์ ํก์ ํ์ฅ์ด ์น์ฐ์ณ ์์์ต๋๋ค. ๋ฐ๋ฉด, ์ด๋ณด๋ค ํก์ ๊ทน๋๊ฐ ์ฝ 50nm ๋ ์ฒญ์์ธก์ผ๋ก ์ด๋ํ GtACR2๋ ํ๋์ ๋น(460-470nm)์ ๊ทน๋๋ก ๋ฏผ๊ฐํ์ฌ ์ ์/๋ น์ ํ์ฑํ ์ฑ๋๊ณผ ๊ฐ์ญ ์์ด ๋์์ ๊ตฌ๋ํ ์ ์๋ '๋ค์ ๊ด์ ์ ํ(Multi-color optogenetics)'์ ์ต์ ์ ํ๋ณด๋ก ๊ผฝํ์ต๋๋ค. ํ์ง๋ง GtACR1๊ณผ ๋ฌ๋ฆฌ GtACR2๋ ์ฑ๋์ด ์ด๊ณ ๋ซํ๋ ๊ด์ํ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋์ญํ์ ํด์๋๊ฐ ํ๋ณด๋์ง ์์, ๋ณต์กํ ๊ณ ์ฃผํ ์ ๊ฒฝ ์ ํธ๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๊ฐ๋ก๋ง์์ผ ํ๋ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์๊ฒ ๊ฑฐ๋ํ ์๋ฐ์ผ๋ก ๋จ์ ์์์ต๋๋ค. 2. ๋ถ๊ด-์ ๊ธฐ์๋ฆฌํ ๋์ ์ถ์ : ๋ ํฐ๋ ์ด์ฑ์งํ(Isomerization)์ ๋ ํนํ ์ค๊ฐ์ฒด ํฌ์ฐฉ ๋ฏธ๊ตญ๊ตญ๋ฆฝ๊ณผํ์ํ๋ณด(PNAS) 2026๋ 5์ํธ์ ๊ฒ์ฌ๋ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ์์, ์ฐ๊ตฌํ์ ๋จ์ผ ์ฑ๋์ ์ด์จ ํ๋ฆ์ ๊ธฐ๋กํ๋ ํจ์นํด๋จํ ์ ๊ธฐ์๋ฆฌํ(Patch-clamp Electrophysiology)๊ณผ ๋ถ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ณํ๋ฅผ ํผ์ฝ์ด ๋จ์๋ก ์ถ์ ํ๋ ๊ณ ์ ๊ดํก์ ๋ถ๊ด๋ฒ(Time-resolved Optical Spectroscopy)์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๊ฒฐํฉํ๋ ํ์ ์ ์ธ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ ์๊ธฐ๋ฅผ ๊ต์ฒดํ๋ ๋ํ๊ตฌ์ ๋์ฐ๋ณ์ด ๋ถ์์ ์ํํ ๊ฒฐ๊ณผ, GtACR2๋ ๋น์ ํก์ํ์ ๋ ์ค์ฌ๋ถ์ ๋ ํฐ๋ (Retinal) ๋ฐ์๋จ์ด ์ด์ฑ์งํ๋๋ ๊ณผ์ ์์ GtACR1์์๋ ๊ด์ฐฐ๋์ง ์๋ ๋ ํนํ ์๋ช ์ฃผ๊ธฐ์ ๊ด์ค๊ฐ์ฒด(Photointermediate)๋ฅผ ํ์ฑํจ์ ์ต์ด๋ก ํฌ์ฐฉํ์ต๋๋ค. ์ด ํน์ด์ ์ค๊ฐ์ฒด ํ์ฑ ๊ฒฝ๋ก๋ ์ฑ๋์ ๊ฐํ ์๋๋ฅผ GtACR1 ๋๋น 2๋ฐฐ ์ด์(200% ์ด์) ๊ฐ์ํํ๋ ๋ถ์์ ์๋๋ ฅ์ด์์ต๋๋ค. 3. ์ ์ ๋ ๋ฆฝ์ ์ง์ ์ค์์นญ: ์ฑ๋ ์ ์ ๊ธฐ์ ๊ฒ์ดํ (Gating)์ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ํํธ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๋ฐํ๋ธ ๋ ์ฑ๋ ๊ฐ์ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ์ฐจ์ด๋ ์ด์จ ํต๋ก๋ฅผ ์ฌ๋ '๊ฒ์ดํ ์ค์์น'์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์๋ ๋ฐฉ์์ ์์ต๋๋ค. GtACR1์ ๊ฒฝ์ฐ, ๊ดํก์ ์ดํ ๋ง์ ์์ ์ํฅ์ ๋ฐ๋ ์ ์ ์์กด์ (Voltage-dependent)์ธ 3์ฐจ์ ๊ตฌ์กฐ ์ฌํธ ๋จ๊ณ๋ฅผ ๊ฑฐ์ณ ์ฑ๋์ด ๊ฐ๋ฐฉ๋ฉ๋๋ค. ๋ฐ๋ฉด GtACR2๋ ๊ด์(Photon)๊ฐ ์ถฉ๋ํ๋ ์ฆ์ ๋ ํฐ๋ ๊ณผ ์ฃผ๋ณ ์๊ธฐ ๊ฐ์ ์ ํ ์ด๋์ด '์ ์ ๋ ๋ฆฝ์ ์ธ ์ง์ ๊ธฐ๊ณ์ ์ค์์น'๋ฅผ ํธ๋ฆฌ๊ฑฐํ์ฌ ๋จ์ผ ๊ฐ๋ฅ ํต๋ก๋ฅผ ์ฆ๊ฐ ์ด์ด์ ํ๋ ์ ์ ๊ธฐ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ฌ์ฉํฉ๋๋ค. ์ด ์ง์ ์ ์ธ ๊ฒ์ดํ ๋๋ถ์ GtACR2๋ ๋ฎ์ ๊ด๋์ ํ๋์ ๋น ์๊ทน๋ง์ผ๋ก๋ ์ง์ฐ ์๊ฐ(Latency) ์์ด ์ด๊ณ ์ ์ต์ ์ ๋ฅ๋ฅผ ๋ฐฉ์ถํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ํ ํ์ฅ ์ฑ๋๋ค๊ณผ์ ํฌ๋ก์คํ ํฌ(Crosstalk, ์ ํธ ์ค์ฒฉ)๋ฅผ ์๋ฒฝํ ์ฐจ๋จํฉ๋๋ค. 4. ๊ณ ์ฃผํ ๋ํ๋ก์ ํ์ ์ ์ด์ ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ตํ ์ ๋คํฑ ์ ์ฝ ์ํคํ ์ฒ ์๋ฆฝ ์ด ๊ณ ํด์๋ ๊ตฌ์กฐ ๋์ญํ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์ ๊ฒฝ๊ณผํ๊ณ์ ๋ถ์ ์ํ ํ๋ซํผ ๋น์ฆ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ์ด์ ๋ '์ค์ฐจ ์๋ ์ค์๊ฐ ์ ๊ฒฝ ๋คํธ์ํฌ ํธ์ง(Real-time Neural Network Editing)'์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๋งค๋๋งต์ ์ ๊ณตํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํ๋์ ๋น์๋ง ์ด๊ณ ์์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๋ GtACR2์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ด ํ๋ฆฝ๋จ์ ๋ฐ๋ผ, ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ ์ด๋น ์๋ฐฑ ๋ฒ์ฉ ์ง๋ํ๋ ๊ฐ์ง(Epilepsy)์ด๋ ๋ฐ์ ์ ๋ฐ ๊ณ ์ฃผํ ๋ด๋ฐ ๋ฐํ(Spiking)๋ฅผ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์ธ์งํ๊ณ ํ์ ์ฒ๋ผ ์ต์ ํ๋ ์๋ ์ ์ด ๋ฃจํ๋ฅผ ์ค๊ณํ ์ ์์ต๋๋ค. ํนํ ๋ น์/์ ์๊ด ๊ธฐ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ์ฑ๋๋ค๊ณผ ํ ์ธํฌ ๋ด์ ๋์์ ๋ฐํ์์ผ, ๋์ผํ ์ ๊ฒฝ ํ๋ก์์ 'ํฅ๋ถ(Excitatory)'๊ณผ '์ต์ (Inhibitory)'์ ๋์ผ ์ ํธ๋ฅผ ํ ๊ฐ๋ฅ์ ๊ด์ฌ์ ๋ง์ผ๋ก ๊ต์ฐจ ์ฐ์ฐํ๋ 'ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ์ ๊ฒฝ ๋ชจ๋(BioPlayground ๋ฑ์ ์ ๊ฒฝ ์กฐ์ ๋ ์ด์ด)' ๊ตฌ์ถ์ ๋ ์ ์ ๋จ์ด๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ '๊ด์ ์ ํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ด๊ณ ์ ๊ตฌ์กฐ ๋์ญํ(Photocycle Kinetics)'์ ๋ถ๊ดํ๊ณผ ์ ๊ธฐ์๋ฆฌํ์ ๊ฒฐํฉ์ผ๋ก ์ ๋ํํ์ฌ, ํ์ฅ ์ค์ฒฉ์ด ๋ฐฐ์ ๋ ์ธ๊ณต ์์ฉ์ฒด ์ค๊ณ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์คํ์ ์ ์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค์ ๋๋ค. ์์ ๋ณ ์ค๊ฐ์ฒด ์คํํธ๋ผ ์ขํ์ ์ ์-์ ๋ฅ ๊ด๊ณ(I-V curve) ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ์ต์๋(Opsin) ๋จ๋ฐฑ์ง ์์ด ๋ณํ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ๋์ ๊ฒฝ ์ธํฌ ๋ง์ถคํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์นด์ธํธ(BioArx ๋ฑ์ ์ ๊ฒฝ์ ์ ์ฒด ๋ชจ๋)๋ฅผ ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๋ ๋ณด์ ์ธ ๋ฐฑ๋ณธ ์์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Plant physiology๐ค AI ์์ฝํ๋ผ์ ํธ์ง์ ์๋ฌผ ๋ ์ฑํ ๊ทน๋ณต: ๋ณํ Csy4 ์ตํฉ ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ํตํ ์ ๊ธฐ์ฅ๋(Arabidopsis) ๋ด ์ ์ ํ ๊ณ ํจ์จ ๊ณ ์ฐฉํ ๋ฐ RNA ๊ฐ๊ณต ๋ ์ฑ ์ํ
1. ํ๋ผ์ ์๋ํ (Prime Editing)์ ๋ค์ค ๊ฐ์ด๋ ๊ฐ๊ณต ๋ณ๋ชฉ๊ณผ Csy4 ์๊ฐ ๋ ์ฑ์ ํ๊ณ DNA ์ด์ค ๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ(DSB) ์์ด ์นํ, ์ฝ์ , ๊ฒฐ์ค์ ์ ๋ํ๋ ํ๋ผ์ ์๋ํฐ(PE)๋ ์๋ฌผ ์ ์ ์ฒด ๊ณตํ์ ํต์ฌ ๋๊ตฌ๋ก ์๋ฆฌ ์ก์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๋ค์ค ์ ์ ์ ํ๊นํ (Multiplexing)์ ์ํด ๋จ์ผ ์ ์ฌ์ฒด์์ ์ฌ๋ฌ ๊ฐ์ ํ๋ผ์ ํธ์ง ๊ฐ์ด๋ RNA(pegRNA)๋ฅผ ๋ถ๋ฆฌยท๊ฐ๊ณตํ๋ ๊ณผ์ ์์ ์ฌ๊ฐํ ๋ณ๋ชฉ์ด ๋ฐ์ํ์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ธฐ ์ํด ์๋๋ดํด๋ ์์ ์ธ Csy4๋ฅผ ๋์ ํ์ฌ pegRNA ์์ด ์ฌ์ด์ ์คํ์ด์๋ฅผ ์ ๋จํ๋๋ก ์ ๋ํ์ผ๋, Csy4 ํน์ ์ ๊ณผํ์ฑ RNA ์ ๋จ ๋ฅ๋ ฅ์ ๋ชจ๋ธ ์๋ฌผ์ธ ์ ๊ธฐ์ฅ๋(Arabidopsis thaliana) ๋ด์์ ์์น ์๋ ์๊ฐ ์ ์ฌ์ฒด ํ๊ดด ๋ฐ ์ฌ๊ฐํ ์ธํฌ ๋ ์ฑ(Toxicity)์ ์ ๋ฐํ์ฌ ํ์ง์ ํ์ฒด์ ์์กด์จ๊ณผ ์ ์ ์จ(Heritability)์ ๋ง๋น์ํค๋ ์น๋ช ์ ์ธ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ณด์์ต๋๋ค. 2. 'Uncleavable Fusion' ๋ถ์ ์ํคํ ์ฒ: ์ ๋จ ๊ธฐ๋ฅ ๊ฑฐ์ธ๋ฅผ ํตํ ์์ ์ฑ ํ๋ณด ์ฐ๊ตฌํ์ Csy4์ ํ๊ดด์ ์ธ RNA ๊ณผํ์ฑ์ ์ฌ๋ฃ๊ณตํ์ ์ผ๋ก ์ ์ดํ๋ ๋ํ๊ตฌ๋ฅผ ๋ง๋ จํ์ต๋๋ค. Csy4์ ์ด๋งค ๋๋ฉ์ธ ์๋ฏธ๋ ธ์ฐ ์๊ธฐ๋ฅผ ์ ๋ฐ ๋ณํํ์ฌ, RNA ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ธ์งํ๊ณ ๊ณ ์ ํ๋ ๋ฅ๋ ฅ์ ์ ์งํ๋ ๊ฐ๋ฅ์ ๋ฌด๋ถ๋ณํ๊ฒ ์กฐ๊ฐ๋ด์ง ๋ชปํ๋๋ก '๋น์ ๋จ์ฑ(Uncleavable)' ์ํ๋ก ์ฌ์ค๊ณํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ดํ ์ด ๋ณํ๋ Csy4๋ฅผ ํ๋ผ์ ์๋ํฐ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ณตํฉ์ฒด์ ์ง์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๋ฆฌํฌ์ง์ ๋ํ 'Uncleavable fusion' ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ์ต๋๋ค. ์ด ์์คํ ์ pegRNA์ ์์ ์ ์ธ 3์ฐจ์ ์ ์ฒด ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์งํฑํ๋ ๋น๊ณ(Scaffolding) ์ญํ ์ ์ํํ๋ฉฐ, Csy4 ๋ณธ์ฐ์ ๋ถ์์ฉ์ธ ์ธํฌ ๋ด ๋ ์ฑ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋ฎ์ถ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. 3. ์ ๊ธฐ์ฅ๋ ๋ด ํ๋ผ์ ํธ์ง ํจ์จ 200% ์ฆํญ ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์จ(Heritability) ์ค์ฆ ์ด ์ตํฉ ํ๋ซํผ์ ์ ๊ธฐ์ฅ๋์ ์ ์ฉํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๋ชฉํ๋ก ํ ๋ด์ฌ์ ์ ์ ์ ๊ถค์ (Loci)์์์ ์ ๋ฐ ํธ์ง ํจ์จ์ด ๊ธฐ์กด ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ์์คํ ๋๋น 2๋ฐฐ ์ด์(200% ์ด์) ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์์นํ์ต๋๋ค. ๊ฐ์ฅ ๊ณ ๋ฌด์ ์ธ ์ง์ ์ Csy4์ ๋ ์ฑ์ด ๊ฑฐ์ธ๋จ์ ๋ฐ๋ผ ์๋ฌผ ์ธํฌ์ ์ ์์ ์ธ ๋ฐ๋ฌ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ด ๋ณด์กด๋์ด, ๊ต์ ๋ ์ ์ ํ์ด ์์ ์ธํฌ๋ฅผ ๊ฑฐ์ณ ๋ค์ ์ธ๋๋ก ์จ์ ํ ์ ๋ฌ๋๋ '์ ์ ๊ฐ๋ฅํ ๋์ฐ๋ณ์ด(Heritable mutations)' ํ์ฑ ๋ฅ๋ ฅ์ด ํ์ํ๊ฒ ์ ์ฆ๋์๋ค๋ ์ฌ์ค์ ๋๋ค. ์ด๋ ์๋ฌผ์ฒด ๋ด์์ ํ๋ผ์ ์๋ํ ์ ์คํจ์ฑ์ ๊ฐ๋ก๋ง๋ ์ต๋ ์ฅ๋ฒฝ์ ๋ถ์ ๋๋ฉ์ธ ๊ฒฐํฉ์ผ๋ก ํด๊ฒฐํ ์พ๊ฑฐ์ ๋๋ค. 4. ๋ฉํฐํ๋ ์ฑ ์๋ฌผ ๊ฒ๋ ์์ง๋์ด๋ง์ ํ์ค ๊ท๊ฒฉ ์๋ฆฝ๊ณผ ๊ธฐํ ๋์ ์๋ฌผ ๋์์ธ ์ด ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ์์ง๋์ด๋ง ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์๋ฌผ ํฉ์ฑ์๋ฌผํ ๋ฐ ๊ทธ๋ฆฐ ๋ฐ์ด์ค R&D ์ฐ์ ์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ์ด์ ๋ '๋ ์ฑ ์๋ ๋ค์ค ์ ์ ์ ์ ๋ฐ ๊ต์ (Non-toxic Multiplex Prime Editing)'์ ์์ฉํ ํ์ค์ ํ๋ฆฝํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์๋ฌผ์ ์์ฐ์ฑ ํฅ์์ด๋ ๊ฐ๋ญ/๋ณ์ถฉํด ๋ด์ฑ ๊ฐ์ ๋ณตํฉ ํ์ง์ ๊ตฌํํ๊ธฐ ์ํด์๋ ์์ญ ๊ฐ์ ์ ์ ์ฒด ์๋ฆฌ๋ฅผ ๋์์ ์ ๋ฐ ํธ์งํด์ผ ํ๋๋ฐ, 'Uncleavable Csy4-PE'๋ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ ์์ด ์ด๋ฅผ ๊ฐ๋ฅ์ผ ํ๋ ์์ ์ ์ฐ์ฒด ์ญํ ์ ์ํํฉ๋๋ค. ์ด๋ ํฅํ ์๋ฌผ์ฒด ์ ์ฉ ๊ฐ์ด๋ ์ค๊ณ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ AI ๊ธฐ๋ฐ ์๋ํฐ ๊ตฌ์กฐ ์ต์ ํ ์์ง์ ๊ตฌ์ถํ๋ ๋ฐ ๋ ๋ณด์ ์ธ ํ๋์จ์ด ํด์๊ฐ ๋ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ '๊ฐ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋๋ฉ์ธ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์๊ฐ ์กฐ์ (Catalytic attenuation)'์ ํตํด ํ๋ผ์ ์๋ํฐ์ ์น๋ช ์ ์ธ ์๋ฌผ ๋ ์ฑ์ ํด๊ฒฐํ ๊ตฌ์กฐ์๋ฌผํ์ ํ์ ์ฌ๋ก์ ๋๋ค. ๊ฐ์ด๋ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฐ์ ์ขํ์ ์ตํฉ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ฒฐํฉ ๋์ญํ ์์น๋ฅผ ๋ด๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ๊ณ ํจ์จยท์ ๋ ์ฑ ์ ์ ์ ๊ฐ์ ์ํคํ ์ฒ ๋ชจ๋ธ๋ง ๋ฐ ์๋ฌผ ๋์ฌ ์ฌ์ค๊ณ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ๋งค์ฐ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ ์ ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature๐ค AI ์์ฝ๊ณ ์ํ ํ๋ก๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ์์์ ๊ฒฉ๋ฆฌ: DRC-์ฐ๊ฐ๋ค ์ฝํธํธ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ํ ํ๋ซํผ ์์์ํ(Adaptive Platform Trial)์ ํตํ BDBV ํญ์ฒด ๋ฐ ํญ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ๋ณตํฉ ์๋ฒ์ ๊ณ ์ ๊ฒ์ฆ
1. ์ํ๋ฆฌ์นด ๋๋ถ ํ๋ก๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒจํธ์ ๋๋ฐ ์๊ธฐ์ ๊ธฐ์ฑ ์์ ์ค๊ณ์ ํ์ฐ ์๋ณผ๋ผ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ์ค์์๋ ๋ฒ๋๋ถ๊ต ๋ฐ์ด๋ฌ์ค(Bundibugyo virus, BDBV)๋ ์์ด๋ฅด ์๋ณผ๋ผ(EBOV)์ ๋นํด ๋ฐ์ ์ฃผ๊ธฐ๊ฐ ๋ถ๊ท์นํ๊ณ ์์ ์ํ ํ๋ณด๊ฐ ์ด๋ ค์, ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ์ฝ์ฌ๋ค์ ์์ ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์์ ์ฒ ์ ํ ์์ธ๋์ด ์จ ๋ํ์ ์ธ '์ฌ๊ฐ์ง๋ ๊ฐ์ผ๋ณ(Neglected Disease)'์ ๋๋ค. ์ต๊ทผ ์ฝฉ๊ณ ๋ฏผ์ฃผ๊ณตํ๊ตญ(DRC) ๋๋ถ ๋ฐ ์ฐ๊ฐ๋ค ๊ตญ๊ฒฝ ์ง๋๋ฅผ ์ค์ฌ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ ๊ธ๊ฒฉํ ํด๋ฌ์คํฐํ ๋์ ํ์ ํ์ง ์๋ฃ ์์คํ ์ ๋ง๋น์์ผฐ์ต๋๋ค. ๋์ฑ์ด ๊ธฐ์กด์ ๊ณ ์ ํ ๋ฌด์์ ๋์กฐ์ํ(Conventional RCT) ๋ฐฉ์์ ์์ฝ(Placebo) ๋์กฐ๊ตฐ ์ค์ ์ ์ค๋ฆฌ์ ๊ฒฐํจ๊ณผ ์๊ฒฉํ ๋จ์ผ ๋ณ์ ํต์ ๋ก ์ธํด, ์ด์ฒ๋ผ ์น๋ช ๋ฅ ์ด ๋๊ณ ์๊ธ์ฑ์ ์ํ๋ ํ์ฅ ํ๊ฒฝ์์ ์น๋ฃ์ ํจ๋ฅ์ ์ ๋ ์ ์ฆํ์ง ๋ชปํ๊ณ ๋งค๋ฒ ์์ ์์ฒด๊ฐ ํ์ฐํ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ๋ณ๋ชฉ์ ๊ฒช์ด์์ต๋๋ค. 2. ์ ์ํ ํ๋ซํผ ์์์ํ(Adaptive Platform Trial) ๋์ : ๋ค์ค ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ๋์ ๋ณ๋ ฌ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์ง๋ 5์ 18์ผ Nature์ ๊ณต๊ฐ๋ ๊ธด๊ธ ๋ณด๊ณ ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด, ๊ตญ์ ๊ณต๋ ์ฐ๊ตฌํ์ ๊ธฐ์กด ์์ ์ค๊ณ์ ์๊ฐ ์ฅ๋ฒฝ์ ๊นจ๊ธฐ ์ํด ํ์ ์ ์ธ '์ ์ํ ํ๋ซํผ ์์์ํ(Adaptive Platform Trial)' ์ํคํ ์ฒ๋ฅผ ์ ๊ฒฉ ๊ฐ๋ํ์ต๋๋ค. ์ด ํ๋ซํผ์ ํ๋์ ํตํฉ๋ ๋์กฐ๊ตฐ(Shared Control)์ ๊ณต์ ํ๋ฉด์ ๋ชจ๋ ธํด๋ก ํญ์ฒด(mAb) ์นตํ ์ผ, ์๋ถ์ RNA ์คํฉํจ์ ์ต์ ์ (Remdesivir ์ ๋์ฒด) ๋ฑ ๋ค์์ ํ๋ณด ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ๋์๋ค๋ฐ์ ์ผ๋ก ๋น๊ต ํ๊ฐํ๋ ์ ๋ฐ ์ํ ํ๋กํ ์ฝ์ ๋๋ค. ์ค๊ฐ ๋ถ์(Interim analysis) ๋ฐ์ดํฐ์ ๋ฐ๋ผ ํจ๋ฅ์ด ๋ฏธ๋ฌํ๋ ํ๋ณด๊ตฐ์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ํ๋ฝ(Drop)์ํค๊ณ ์๋ก์ด ์ ๋ง ๋ฌผ์ง์ ์ฆ๊ฐ ๋ผ์ธ์ ์ ์ถ๊ฐ(Add)ํ๋ ๋ฒ ์ด์ง์ ํต๊ณ ๋ชจ๋ธ์ ์ฅ์ฐฉํ์ฌ ์์ ๋ฆฌ๋ ํ์์ ํ๊ดด์ ์ผ๋ก ์์ถํ์ต๋๋ค. 3. ์ด๊ตญ๊ฒฝ์ ๋ถ์ ๊ท์ ์๋๋ฐ์ค์ ์ค์๊ฐ ๋ฐ์ดํฐ ์คํธ๋ฆฌ๋ฐ ์ธํ๋ผ ์ด๋ฒ ์์ ๊ฐ์ํ์ ์จ์ ์ํ์ DRC์ ์ฐ๊ฐ๋ค ๋ณด๊ฑด๋น๊ตญ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ธ๊ณ๋ณด๊ฑด๊ธฐ๊ตฌ(WHO) ๊ฐ์ '์ฌ์ ์์ ํฉ์ ๋ฐ ๋ค๊ตญ๊ฐ ํตํฉ ์น์ธ ํจ์คํธํธ๋(Harmonized Regulatory Pathway)' ๊ตฌ์ถ์ ๋๋ค. ํ์ง ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ด ๊ท์ ์ํ๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก, ๊ฒฉ๋ฆฌ ์์ค ๋ด๋ถ์ ํ์ ์์ฒด ์งํ ๋ฐ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ์์น(Viral load) ๊ถค์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํด๋ผ์ฐ๋ ๊ธฐ๋ฐ ์ค์๊ฐ ์ ์ฌ์ฒดยท์์ ๋ฐ์ดํฐ ์คํธ๋ฆฌ๋ฐ ํ๋ซํผ์ ๋๊ธฐํํ์ต๋๋ค. ์ด ๊ตฌ์กฐ๋ ์ธํ๋ผ๊ฐ ๊ทน๋๋ก ์ด์ ํ ๋ถ์ ์ง์ญ์ด๋ ์ค์ง์์๋ ๋ถ์ ์์ค์ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์ ์๋๋ก (Pharmacokinetics) ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ ธ์ด์ฆ ์์ด ํ๋ณดํ ์ ์์์ ์ค์ฆํ ํ์ฅํ ๋ฐ์ด์ค-IT ์ธํ๋ผ์ ์ฑ๊ณต ์ฌ๋ก์ ๋๋ค. 4. ์ง๋ณ X(Disease X) ๋์์ ์ํ ํ๋ฌ๊ทธ ์ค ํ๋ ์ด(Plug-and-Play) ๊ท์ ์์ ์คํ ๋ค๋์ ํ๋ฆฝ ์ด ์ ์์ ๋ฐ ์์ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ์ ์ฒด ์ ์ฝ ํ๊ณ์ ๋ฐฉ์ญ ๊ฑฐ๋ฒ๋์ค์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ์ด์ ๋ ๋ฏธ์ง์ ํฌ๋ฐ๋ฏน(Disease X) ๋ฐ์ ์ ์ฆ๊ฐ ์ดํฌ ๊ฐ๋ฅํ '๊ธฐ์ฑ ์์ ์ธํ๋ผ(Plug-and-play clinical infrastructure)'์ ์คํจ์ฑ์ ์๋ฒฝํ ์ฆ๋ช ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํน์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค์ ์์ด์ด๋ ๊ฐ์ด๋ ๋๊ตฌ(gRNA, mAb ๋ฑ)๊ฐ ํ์ ๋๋ ์ฆ์, ์ํ๋ฆฌ์นด ํ์ง์ ๊ตฌ์ถ๋ ๊ฒฉ๋ฆฌ ๋ฐธ๋ฆฌ๋ฐ์ด์ ๋ผ์ธ์ ํด๋น ๋ฌผ์ง๋ง ๊ฐ์ ๋ผ์ ์์ 3์ ๊ธ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋จ ์ ์ฃผ์ผ ๋ง์ ๋ฝ์๋ผ ์ ์๋ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๊ธฐํ์ด ์์ฑ๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ ํฅํ ์ฐจ์ธ๋ ๊ด๋ฒ์ํ ํญ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ํต์ฐ ์์ฝํ ๊ฐ๋ฐ ์, ์ ์์์์ ์์ ํ๊ฐ๋ก ์ดํํ๋ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ์๋ผ์ธ์ ๊ธฐํ๊ธ์์ ์ผ๋ก ๋จ์ถ์ํฌ ๋ ๋ณด์ ์ธ ์์ํ์ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ ์น๋ช ์ ๊ฐ์ผ๋ณ ๋ฐ์์ง ํ์ฅ์์ '์ ์ํ ์์ ํ๋กํ ์ฝ'์ ๊ฐ๋์ฑ์ ์๋ฒฝํ ์ ๋ํํ์ฌ, ์ ์์ ํ๋ณด ๋ฌผ์ง์ ์์ ์ง์ ์ฅ๋ฒฝ์ ์์ ํ ํ๋ฌธ ๋ฐฉ๋ฒ๋ก ์ ์ด์ ํ์ ๋๋ค. ๋ค๊ตญ๊ฐ ์์ ์ธต๋ณํ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ค์๊ฐ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋์ญํ ์์น๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ํฌ๋ฐ๋ฏน ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฑ์ /์น๋ฃ์ ์ ๋ฌ ์์คํ (BioArx ๋ฑ์ ๊ธด๊ธ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ชจ๋)์ ์์ ์ ํจ์ฑ ์์ธก ์์ง์ ๊ณ ๋ํํ๋ ๋ฐ ํต์ฌ์ ์ธ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ6๋ฐฐ์ฒด(Hexaploid) ๋ณต์ก์ฑ์ ํด์ : ๋๋ ธ๋ณด(De Novo) ์ ์ ์ฒด ์กฐ๋ฆฝ์ด ๊ท๋ช ํ ๊ฐ๋ญ ์ ํญ์ฑ ๋ฐ JIN50์ ๊ตฌ์กฐ ๋ณ์ด ๋ฐ DREB ๋ณต์ ์ ๋ณ์ด(CNV) ๊ธฐ์
1. 6๋ฐฐ์ฒด ์ ์ ์ฒด์ ์ฅ๋ฒฝ๊ณผ ์๋ฌผ ๊ฐ๋ญ ๋ด์ฑ R&D์ ํ๊ณ ๋นต๋ฐ(Triticum aestivum L.)์ A, B, D ์ธ ๊ฐ์ ํ์ ์ ์ ์ฒด(Subgenome)๊ฐ ๊ฒฐํฉ๋ ๊ณ ๋๋ก ๋ณต์กํ ๋์ข 6๋ฐฐ์ฒด($2n = 6x = 42$) ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ฐ์ง๊ณ ์์ด, ์ ์ ์ฒด์ ์ฝ 85% ์ด์์ด ๋ฐ๋ณต ์์ด(Transposable Elements)๋ก ๋ค๋ฎ์ฌ ์์ต๋๋ค. ์ด ๊ทน์ ์ ์ ์ ์ฒด ๋ณต์ก์ฑ ๋๋ฌธ์ ๊ธฐ์กด์ ์ผํธ๋ฆฌ๋(Short-read) ์ํ์ฑ์ด๋ ํ์ค ๋ ํผ๋ฐ์ค ์ ์ ์ฒด(Chinese Spring) ๋งคํ ๋ฐฉ์์ผ๋ก๋ ๊ฐ๋ญ ์ ํญ์ฑ ํ์ข ๊ณ ์ ์ '๊ตฌ์กฐ ๋ณ์ด(Structural Variation, SV)'๋ฅผ ์จ์ ํ ์๋ณํด๋ด๋ ๊ฒ์ด ๋ถ์ฝ์ฐ(Unfeasible)์ ๊ฐ๊น์ ์ต๋๋ค. ๊ธฐํ ๋ณํ๋ก ์ธํ ๊ธ๋ก๋ฒ ์๋ ์๋ณด ์๊ธฐ๊ฐ ์ฌํ๋๋ ์ํฉ์์, ๊ฐ๋ญ ์ ํญ์ฑ ํน์ด ์ ์ ํ์ ์จ๊ฒจ์ง ๋๋ฉ์ธ์ ํด๋ ํ๋ ๊ฒ์ ๋์ ์ ์ ์ฒดํ์ ์ต์ฐ์ ๊ณผ์ ์์ต๋๋ค. 2. JIN50 ๋๋ ธ๋ณด ์ ์ ์ฒด ์กฐ๋ฆฝ: ๋กฑ๋ฆฌ๋ ๊ธฐ์ ๋ก ๊ตฌ์ถํ ์ด์ ๋ฐ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ง๋ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด์ฅ๊ธฐ ๋กฑ๋ฆฌ๋ ์ํ์ฑ(PacBio HiFi)๊ณผ ์ ์ ์ฒด 3์ฐจ์ ํฌํ ๊ธฐ์ (Hi-C)์ ๊ฒฐํฉํ์ฌ, ๋ ๋ณด์ ์ธ ๊ฐ๋ญ ์ ํญ์ฑ์ ๊ฐ์ง ๋ฐ ์ ์ ํ 'JIN50'์ ๋๋ ธ๋ณด ์ ์ ์ฒด ์กฐ๋ฆฝ(De novo genome assembly)์ ์๋ฒฝํ ์ผ์์ฒด ์์ค(Chromosome-level)์ผ๋ก ์์ฑํ์ต๋๋ค. ์ด์ (5์ 19์ผ) ์๋ก Nature Genetics์ ๊ณต๊ฐ๋ ์ด ์ ์ ์ฒด ์ํ๋ผ์ค๋ฅผ ํ ๋ฐ ์์์ง(Germplasm) ์ ์ ์ฒด๋ค๊ณผ ๋น๊ต ๋ถ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ธฐ์กด ํ์ค ์์ด์์๋ ์์ ํ ๋๋ฝ๋์ด ์๋ ์์ฒ ๊ฐ์ ๋๊ท๋ชจ ์ฝ์ /๊ฒฐ์ค(INDEL), ์ญ์(Inversion), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ ์ข(Translocation) ๋ฑ์ ๊ตฌ์กฐ ๋ณ์ด(SV)๋ค์ ํ์ ์ฒ๋ผ ๋ถ๋ฆฌํด๋ด๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. 3. DREB ์ ์ฌ์ธ์ ํด๋ฌ์คํฐ์ ๋ณต์ ์ ๋ณ์ด(CNV)์ ์๋ถ ์ ํด ๋ฐฉ์ด ๋์ญํ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ์ ํต์ฌ์ ์ธ ๋ถ์ ์ ์ ํ์ ๋ํ๊ตฌ๋ ๊ฐ๋ญ ์คํธ๋ ์ค ๋ฐ์์ ๋ง์คํฐ ์กฐ์ ์์ธ DREB(Dehydration-Responsive Element-Binding) ์ ์ฌ์ธ์ ๊ตฐ์์ ๋ฐ๊ฒฌ๋ ๋ณต์ ์ ๋ณ์ด(Copy Number Variation, CNV)์ ๋๋ค. JIN50 ์ ์ ์ฒด๋ ๊ฐ๋ญ ์ทจ์ฝ ํ์ข ๊ณผ ๋ฌ๋ฆฌ DREB ์ ์ ์ ๊ฐ๋ฅ์ด ํ ๋ค ์ค๋ณต(Tandem duplication)๋์ด ์ ์ ์ ์นดํผ ์๊ฐ ์ ์๋ฏธํ๊ฒ ์ฆํญ๋์ด ์์์ต๋๋ค. ์ด ์ ์ ์ CNV ์ํคํ ์ฒ๋ ์๋ถ ๋ถ์กฑ ์๋ฐ์ด ์์๋๋ ์ฆ์ ํ๋ฅ(Downstream)์ ๊ธฐ๊ณต ๊ฐํ ์กฐ์ ๋ฐ ์ผํฌ์ ์ ์ง ๋จ๋ฐฑ์ง ํฉ์ฑ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ํ์ฑํํ์ฌ, ์๋ฌผ์ฒด๊ฐ ๋์ฌ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ ์งํ ์ฑ ์๋ถ ์์ค์ ์ต์ํํ๋๋ก ์ ๋ํ๋ ์งํ์ ์ ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ค์ฒด์์ต๋๋ค. 4. Why it Matters: ๋ฐฐ์ฒด ์ ์ ํ(Polyploid Genomics) ๋ง์ปค ํ๋ฆฝ๊ณผ ๋ถ์ ์ก์ข (Molecular Breeding)์ ์๊ฐ ์ถ ์์ถ ์ด ๋ฉ๊ฐ ์ ์ ์ฒด ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ๋์ ๋ฐ์ด์ค ๋น์ฆ๋์ค์ ๊ธฐํ ์๊ธฐ ๋์ ๊ธฐ์ ์ ๋์ง๋ ์ํฉํธ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ์ด์ ๋ ๋ณต์กํ 6๋ฐฐ์ฒด ์๋ฌผ์ '๋ถ์ ํ์ ์ก์ข (Marker-Assisted Selection, MAS)' ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ๊ฐ์ํํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ๊ทธ๋์ ์์ญ ๋ ์ด ์์๋๋ ์ ํต์ ์ธ ๊ต๋ฐฐ ์ก์ข ๋ฐฉ์์์ ๋ฒ์ด๋, JIN50์ด ๋ณด์ ํ DREB CNV ๋ฐ ํต์ฌ ๊ตฌ์กฐ ๋ณ์ด ๋ง์ปค๋ค์ AI ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ๊ฐ์น ์์ธก ๋ชจ๋ธ์ ์ฃผ์ ํจ์ผ๋ก์จ ๊ฐ๋ญ ์ ํญ์ฑ ์ด์ฐ๋ ํ์ข ์ ๋จ ์ ์ธ๋ ๋ง์ ์ ๋ฐ ๋์์ธ(Programmable Crop Design)ํ ์ ์๊ฒ ๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ ์๋ ๊ณต๊ธ๋ง ์๋ณด๋ฅผ ๋ฐฉ์ดํ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์๋ฌผํ์ ํด์๊ฐ ๋ ์์ฐ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ ์๋ฌผ ์ ์ ์ฒดํ ์ค ๊ฐ์ฅ ๋์ด๋๊ฐ ๋์ '๋์ข ๋ฐฐ์ฒด(Polyploid) ๋๋ ธ๋ณด ์ด์ ๋ธ๋ฆฌ'์ ์ฑ๊ณต ์ฌ๋ก์ด์, ๊ตฌ์กฐ ๋ณ์ด์ CNV๊ฐ ํ๊ฒฝ ์ ์ ํ์ง์ ๋์ถํ๋ ์ธ๊ณผ๊ด๊ณ๋ฅผ ์ํ์ ยท๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ ์ฆํ ์ต๊ณ ๋ฑ๊ธ์ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ ๋๋ค. 6๋ฐฐ์ฒด ์๋ฌผ์ ์ ๋ฐ ๋งคํ ์์ด ์ขํ๋ฅผ ํฌํจํ๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ฒด ์ค๋ฏน์ค ํตํฉ ๋ถ์ ์์ง ๋ฐ ๋ณต์ก ์ ์ ํ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ(BioArx ๋ฑ์ ๋์ ํ์ฅ ๋ ์ด์ด)์ ๋ฐ์ธ๋ฉํ๋ ๋ฐ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ ์ ์ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Regenerative biomaterials๐ค AI ์์ฝํ์ด๋๋ก์ ค ๋งค๊ฐ ์๊ตฌ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ค๊ณ ์๋ฆฌ์ ์์ฒด ๋ด ๋ฐฉ์ถ ๋์ญํ ์ต์ ํ
1. ์๊ตฌ ์ฝ๋ฌผ ์ ๋ฌ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ฅ๋ฒฝ๊ณผ ์์ฒด์ด์ฉ๋ฅ (Bioavailability)์ ํ๊ณ ์๊ตฌ๋ ๋๋ฌผ ์ํ, ๊ฐ๋ง ๋ฐ ๊ฒฐ๋ง ์ฅ๋ฒฝ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ง๋ง-ํ์ก ์ฅ๋ฒฝ(BRB)๊ณผ ๊ฐ์ ์ ๊ตํ ํด๋ถํ์ ๋ฐฉ์ด ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์์ด ์ ํต์ ์ธ ์ ์์ ํฌ์ฌ ์ ์ฝ๋ฌผ์ ์์ฒด์ด์ฉ๋ฅ ์ด 5% ๋ฏธ๋ง์ ๋ถ๊ณผํฉ๋๋ค. ํนํ DNA, RNA, CRISPR-Cas ์์คํ ๊ณผ ๊ฐ์ ๊ณ ๋ถ์ ํต์ฐ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋ ์๊ตฌ ๋ด๋ถ์ ๋ฏธ์ธ ํ๊ฒฝ ๋ฐ ๋ดํด๋ ์์ (Nuclease)์ ์ํด ์ฝ๊ฒ ๋ถํด๋์ด ํ๊ฒ ์ธํฌ๊น์ง ๋๋ฌํ๊ธฐ ๊ทน๋๋ก ์ด๋ ต์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ธฐ ์ํด ์ ์ ์ ์นด์ธํธ๋ฅผ ๋ณดํธํ๊ณ ๊ตญ์ ๋ถ์์ ์ฅ๊ธฐ ๋ฐฉ์ถํ ์ ์๋ 3์ฐจ์ ๊ณ ๋ถ์ ๋คํธ์ํฌ์ธ 'ํ์ด๋๋ก์ ค(Hydrogel)' ์ ๋ฌ์ฒด ์ํคํ ์ฒ๊ฐ ๊ธ๋ถ์ํ๊ณ ์์ต๋๋ค. 2. ์ค๋งํธ ์๊ทน๊ฐ์์ฑ(Smart Stimuli-Responsive) ํ์ด๋๋ก์ ค์ ์ ์ด ๋ฉ์ปค๋์ฆ ์ฐจ์ธ๋ ์๊ตฌ ํ์ด๋๋ก์ ค์ ์ธ๋ถ ์๊ทน์ ๋ฐ๋ผ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์์ ์ด(Phase transition)๋ฅผ ์ผ์ผํค๋๋ก ๋ถ์ ์ค๊ณ๋ฉ๋๋ค. - ์จ๋๊ฐ์์ฑ ํ์ด๋๋ก์ ค: ์ค์จ(20-22ยฐC)์์๋ ์ก์ฒด ์ํ๋ก ์กด์ฌํ์ฌ ์ฃผ์ฌ ํฌ์ฌ๊ฐ ์ฉ์ดํ์ง๋ง, ์๊ตฌ ํ๋ฉด์ด๋ ๋ด๋ถ ์จ๋(34-35ยฐC)์ ๋๋ฌํ๋ฉด ์ฆ๊ฐ์ ์ผ๋ก ๊ฒฌ๊ณ ํ ์ ค ํํ๋ก ๋ณํ๋์ด ๊น๋นก์์ ์ํ ์์ค์ ์์ฒ ์ฐจ๋จํฉ๋๋ค. - ๊ด๋ฐ์์ฑ ๋ฐ pH ๋ฐ์์ฑ ํ์ด๋๋ก์ ค: ํน์ ํ์ฅ์ ๋น์ด๋ ์ผ์ฆ ์กฐ์ง ํน์ ์ ๋ฏธ์ธ ์ฐ๋ ๋ณํ๋ฅผ ๊ฐ์งํ์ฌ ๊ณ ๋ถ์ ๊ฐ๊ต(Crosslinking)๋ฅผ ํด์ ํ๊ฑฐ๋ ๋์จํ๊ฒ ๋ง๋ค์ด, ์ํ๋ ์์ ๊ณผ ์์น์์๋ง ์ ์ ์ ์นด์ธํธ๋ฅผ ์ ํ์ ์ผ๋ก ๋ฐฉ์ถ(On-demand release)ํฉ๋๋ค. 3. ๊ณต์ ๊ฒฐํฉ vs ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ ์ฌ: ์ ์ ์-ํ์ด๋๋ก์ ค ํตํฉ ์ ๋ต์ ๋ถ์์ ์ฐจ๋ณ์ฑ ํ์ด๋๋ก์ ค ๋ด๋ถ์ ์ ์ ์ ๋ฒกํฐ๋ฅผ ํ์ฌํ๋ ๋ฐฉ์์ ์ต์ข ์ ์ฌ ํจ์จ(Transfection efficiency)์ ๊ฒฐ์ ์ง๋ ํต์ฌ ๋ณ์์ ๋๋ค. - ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ ์ฌ(Physical loading): ํ์ด๋๋ก์ ค ๊ฒฉ์ ๊ตฌ์กฐ ์ฌ์ด์ ์ ์ ์๋ฅผ ๋จ์ ํฌํํ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก, ์ด๊ธฐ ๋ฐฉ์ถ ์๋๊ฐ ๋น ๋ฅด์ง๋ง ๊ทธ๋ฌผ๋ง ๊ตฌ์กฐ์ ํฝ์ฐฝ(Swelling)์ผ๋ก ์ธํ ์กฐ๊ธฐ ์ฝ๋ฌผ ์ ์ถ(Burst release) ์ํ์ด ์กด์ฌํฉ๋๋ค. - ๊ณต์ ๊ฒฐํฉ(Covalent conjugation): ์ ์ ์ ๋ฒกํฐ์ ํ๋ฉด์ด๋ ์ง์ง ๋๋ ธ์ ์(LNP)๋ฅผ ํ์ด๋๋ก์ ค ๊ณ ๋ถ์ ์ฌ์ฌ๊ณผ ํํ์ ์ผ๋ก ๊ฒฐํฉ์ํค๋ ๋ฐฉ์์ ๋๋ค. ์ด ์ํคํ ์ฒ๋ ๋ดํด๋ ์์ ์ ์ ๊ทผ์ ์ ์ฒด์ ์ผ๋ก ์ฐจ๋จํ์ฌ ์์ ์ฑ์ ๊ทน๋ํํ๋ฉฐ, ๊ณ ๋ถ์๊ฐ ์๋ถํด๋๋ ์๋์ ์๋ฒฝํ ๋๊ธฐํ๋ ์์ฐจ ๋ฐฉ์ถ ๋์ญํ(Zero-order release kinetics)์ ๊ตฌํํฉ๋๋ค. 4. Why it Matters: ์ ์๋ถ์์ ์์ (Fundus)๊น์ง, ๊ฐ์ญ์ ์ง์ํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์คํ ์ด ๋ฆฌ๋ทฐ์ ๊ธฐ์ ๋ํฅ์ด ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์ด์ ๋ ์๊ตฌ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ต๋ ์ฝ์ ์ธ '๋ฐ๋ณต ํฌ์ฌ์ ์ํ์ฑ'๊ณผ '์ง์์ฑ ๋ถ์กฑ'์ ์ฌ๋ฃ๊ณตํ์ ์ผ๋ก ํด๊ฒฐํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์ฃผ์ฌ ํ ๋ฒ์ผ๋ก ์๊ฐ์ ๋์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ์ง์ ๋ฐฉ์ถํจ์ผ๋ก์จ ํฉ๋ฐ๋ณ์ฑ(AMD)์ด๋ ๋น๋จ๋ง๋ง๋ณ์ฆ๊ณผ ๊ฐ์ ๋์น์ฑ ์์ ์งํ ํ์๋ค์ ์น๋ฃ ์์๋๋ฅผ ๊ทน์ ์ผ๋ก ๋์ด์ฌ๋ฆด ์ ์์ต๋๋ค. ํนํ ์ ๋ฌ์ฒด ์์ฒด์ ์ ํ์ฑ(Rheological properties) ์กฐ์ ์ ํตํด ๋ง๋ง ์ฌ์ธต ์กฐ์ง(Deep retinal transduction)๊น์ง ์์ ์ ์ผ๋ก ์นด์ธํธ๋ฅผ ๋๋ฌ์ํฌ ์ ์์ด, ์ฐจ์ธ๋ ์ ์ ์ ํธ์ง ํดํท์ ์ฒด๋ด(In vivo) ๋ฐ๋ฆฌ ๋ฐ ์ ๋ ํจ์จ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ ํ๋์จ์ด ํด์๊ฐ ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ '์์ฒด์ ํฉ์ฑ ํ์ด๋๋ก์ ค'์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ ์ตํฉํ์ฌ ์๊ตฌ ๋ด ์ฝ๋ฌผ ์ ์ด ๋์ญํ์ ์ต์ ํํ๋ ์ํคํ ์ฒ ๊ฐ์ด๋๋ฅผ ์ฒด๊ณํํ์ต๋๋ค. ์ ์๋ถ์ ์์ ์งํ์ ์์ฐ๋ฅด๋ ๋ฌผ๋ฆฌํํ์ ๋งคํ ์ ๋ณด๋ฅผ ๋ด๊ณ ์์ด, ํฅํ AI ๊ธฐ๋ฐ ์์ฝํ ๋ฐฉ์ถ ์๋ ์์ธก ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ์ ๋ฌ ๋ฌผ์ง ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ๋ซํผ์ ๊ธฐ์ด ๋ฐ์ดํฐ์ ์ผ๋ก ๋งค์ฐ ๋์ ๊ฐ์น๋ฅผ ์ง๋๋๋ค.
Journal of dermato-oncology๐ค AI ์์ฝ๋ฉ๋ผ๋ ธ๋ง์ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋์ฌ ์ฅ๋ฒฝ: SIRT3 ์ ์ด๋ฅผ ํตํ BRAF ๋ณ์ด์ฑ ๋ด์ฑ ๊ทน๋ณต๊ณผ ์ ์์ PDX ๋ชจ๋ธ์์์ ๋ถ์ ๊ธฐ์ ๊ฒ์ฆ
1. ์ ์ฑ ๋ฉ๋ผ๋ ธ๋ง์ ๋ด์ฑ ๋๋ ๋ง์ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ํ์ ์ ํ์์ฑ ์ ์ฑ ๋ฉ๋ผ๋ ธ๋ง(Melanoma)๋ ํผ๋ถ์ ์ค ๊ฐ์ฅ ์ ์ด์จ์ด ๋๊ณ ์น๋ช ์ ์ธ ์งํ์ ๋๋ค. BRAF ์ต์ ์ (Vemurafenib ๋ฑ)๋ ๋ฉด์ญ๊ด๋ฌธ์ต์ ์ (Anti-PD-1)์ ๋์ ์ผ๋ก ์์ ์ฑ๊ณผ๊ฐ ํฌ๊ฒ ํฅ์๋์์ผ๋, ๋๋ค์์ ํ์๊ฐ ์ญ๋์ ์ธ ์ ์ ์ ๋ณ์ด๋ฅผ ํตํด ์กฐ๊ธฐ์ ์ฝ๋ฌผ ๋ด์ฑ์ ํ๋ํ๋ค๋ ํ๊ณ๊ฐ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๋ด์ฑ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ค์ฌ์๋ ์์ธํฌ์ '๋์ฌ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ(Metabolic reprogramming)'์ด ์๋ฆฌ ์ก๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ํนํ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋ด๋ถ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์กฐ์ ์์ธ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ํ์์ธํธํ ํจ์ SIRT3(Sirtuin 3)๊ฐ ์์ธํฌ์ ์์กด๊ณผ ์ฆ์์ ์งํฑํ๋ ํต์ฌ ์ถ์ผ๋ก ์ง๋ชฉ๋๊ณ ์์ต๋๋ค. 2. CRISPR/Cas9 ๋ฐ ์ ์ฌ์ฒด ํ๋กํ์ผ๋ง: SIRT3๊ฐ ์ฃผ๋ํ๋ ๋์ฌยทDNA ๋ณต๊ตฌ ๋คํธ์ํฌ ๊ท๋ช ์ฐ๊ตฌํ์ CRISPR/Cas9 ์์คํ ์ ๊ฐ๋ํ์ฌ ๋ฉ๋ผ๋ ธ๋ง ์ธํฌ์ฃผ์์ SIRT3 ์ ์ ์๋ฅผ ์๊ตฌ ๊ฒฐ์(KO)์์ผฐ์ต๋๋ค. ์ดํ ๊ณ ํด์๋ PCR ์ด๋ ์ด์ ๋๋ ธ์คํธ๋ง(NanoString) ์ ์ ์ ๋ฐํ ํ๋กํ์ผ๋ง์ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ์ ์ฌ์ฒด ๋ณํ๋ฅผ ์ถ์ ํ์ต๋๋ค. ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ, SIRT3๋ ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋ด ์ฐํ์ ์ธ์ฐํ(OXPHOS) ๊ด๋ จ ๋์ฌ ํจ์๋ค์ ํ์ฑํํ ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ, ์์ธํฌ๊ฐ ์คํธ๋ ์ค ์ํฉ์์ ์์กดํ ์ ์๋๋ก ๋๋ 'DNA ๋ณต๊ตฌ ํจ์ค์จ์ด'๋ฅผ ์๋ฅ์์ ๊ฐ๋ ฅํ๊ฒ ์ ์ดํ๊ณ ์์์ด ๋ฐํ์ก์ต๋๋ค. ๋ฐ๋ฉด siRNA๋ฅผ ํตํด SIRT3๋ฅผ ์ผ์์ ์ผ๋ก ์ฐจ๋จํ์ ๋, ์ด ์กฐ์ ๋คํธ์ํฌ๊ฐ ๋ฌด๋์ง๋ฉฐ ์์ธํฌ์ ์ธํฌ์ฌ๋ฉธ(Apoptosis)์ด ํญ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ ๋๋์์ต๋๋ค. 3. ํ์ ์ ๋ ์ด์ ๋ชจ๋ธ(PDX) ์ค์ฆ: BRAF ๋ณ์ด์ฃผ์ ๋ํ ์ฒด๋ด(In Vivo) ํญ์ข ์ ํจ๋ฅ ์คํ์ค ๋จ๊ณ(In Vitro)์ ๋ฐ๊ฒฌ์ ๊ฐ์ฅ ์ ๋ขฐ๋ ๋์ ์ ์์ ํ๋ซํผ์ธ ํ์ ์ ๋ ์ด์ ๋ชจ๋ธ(PDX)์ ํตํด ์ฆ๋ช ๋์์ต๋๋ค. ํนํ ์์ ํ์ฅ์์ ๊ฐ์ฅ ํํ๊ณ ๋ด์ฑ ๋น๋๊ฐ ๋์ BRAF ๋ณ์ด์ฑ ๋ฉ๋ผ๋ ธ๋ง ํ์์ ์กฐ์ง์ ์ด์ํ ๋ง์ฐ์ค ๋ชจ๋ธ์ SIRT3 ํ์ siRNA-LNP ๋ณตํฉ์ฒด๋ฅผ ํฌ์ฌํ์ต๋๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ ๋ด๋ถ์์ SIRT3 ์ฐจ๋จ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋์ฌ ๋ถ๊ดด๊ฐ ๊ณ ์ค๋ํ ์ฌํ๋๋ฉฐ ๋์กฐ๊ตฐ ๋๋น ์ข ์์ ์ฑ์ฅ ์๋๊ฐ ํ์ ํ ์ต์ ๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ ํ์ ์น๋ฃ์ ์ ์ ํญ์ฑ์ ๊ฐ์ถ ๋ณ์ด์ฑ ๋ฉ๋ผ๋ ธ๋ง๋ฅผ ์ ์ดํ ์๋ก์ด ๋ํ๊ตฌ๋ฅผ ํ๋ฆฝํ ๊ฒ์ ๋๋ค. 4. ๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ๋์ฌ ์์กด์ฑ ๊ณต๋ต์ ํตํ ๊ธฐ์กด ์น๋ฃ์ ๋ด์ฑ ์ ํด ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์ด์ ๋ ๋ฉ๋ผ๋ ธ๋ง์ ๋จ๋ฐฑ์ง ํค๋์์ (Kinase) ์ ํธ ๊ฒฝ๋ก(MAPK ๋ฑ)๋ฅผ ์ฐจ๋จํ๋ ๊ธฐ์กด ๋ฐฉ์์์ ๋ฒ์ด๋, ์์ธํฌ๊ฐ ์์กดํ๋ '๋ฏธํ ์ฝ๋๋ฆฌ์ ์๋์ง ๋์ฌ ๋ฐ ์์กด ์ธํ๋ผ'๋ฅผ ์ง์ ํ๊ฒฉํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ํจ๋ฌ๋ค์์ ์ ์ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. SIRT3 ์ต์ ๋ ๊ธฐ์กด BRAF ์ต์ ์ ์ ์ ํญ์ฑ์ ํ๋ํ ์์ธํฌ์ ์ํฌ๋ ์ค๊ฑด์ ๋๋ ์ญํ ์ ์ํํฉ๋๋ค. ๋ํ, LNP๋ ํน์ ๋ฐ์ด๋ฌ์ค ๋ฒกํฐ๋ฅผ ํ์ฉํ RNA ๊ฐ์ญ(RNAi) ๊ธฐ์ ๊ณผ์ ๊ฒฐํฉ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ ์ฆํจ์ผ๋ก์จ, ์ข ์ ํน์ด์ ์ ์ ์ ์นจ๋ฌต(Knockdown) ๊ธฐ๋ฐ์ 'ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ํญ์ ์ ์ฝ' ํ์ดํ๋ผ์ธ ํ์ฅ์ ์ํ ๊ฐ๋ ฅํ ๊ธฐ์ ์ ๊ทผ๊ฑฐ๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ 'SIRT3 ๋งค๊ฐ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋์ฌ ์ ์ด ๊ธฐ์ '์ ๋๋ ธ์คํธ๋ง ๋ฐ PDX ๋ชจ๋ธ์ ํตํด ์ ์ฆํ ๊ณ ๋ถ๊ฐ๊ฐ์น R&D ์์ฐ์ ๋๋ค. BRAF ๋ณ์ด ๋ด์ฑ ์ธํฌ์ฃผ์ ๋์ฌ์ ์ทจ์ฝ์ ์ ํ๊นํ ํ๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ (siRNA/shRNA) ์นด์ธํธ ์ค๊ณ์ ์ง์ ์ ์ธ ๋ถ์ ํ์ ์ ์ ์ํ๋ฏ๋ก, AI ๊ธฐ๋ฐ ์ข ์ ๋์ฌ ๋คํธ์ํฌ ๋ชจ๋ธ๋ง ๋ฐ ์ฐจ์ธ๋ ํญ์ ํต์ฐ ์์ฝํ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ํต์ฌ ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ๊ธฐ๋ฅํฉ๋๋ค.
Molecular therapy. Advances๐ค AI ์์ฝAAV-๋ง์ดํฌ๋ก๋์คํธ๋กํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๊ธฐ๊ณ์ ๋ถํ์ ๊ณต์กด: ์ ์ฌ์ฒด ๋ถ์์ผ๋ก ์ ์ฆ๋ ์ด๋์ ๋ณด์์ ์๋์ง
##1. ์ ์ ์ ์น๋ฃ ํ ๊ธฐ๊ณ์ ์คํธ๋ ์ค ๋ ธ์ถ์ ๋ํ ์์์ ๋๋ ๋ง ๋์ผ ๊ทผ์ด์์์ฆ(DMD) ์น๋ฃ๋ฅผ ์ํ AAV ๋งค๊ฐ ๋ง์ดํฌ๋ก๋์คํธ๋กํ ์ ์ ์ ์ ๋ฌ์ ์์๋ ๊ทผ์ก ์ฌ์ ์ ๊ตฌ์กฐ์ ์์ ์ฑ์ ๋ณต๊ตฌํ๋ ๊ฒ์ ๋ชฉํ๋ก ํฉ๋๋ค. ํ์ง๋ง ์์ ํ์ฅ์์๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ๋ฅผ ๋ฐ์ ๊ทผ์ก์ด ์ง์์ ์ธ ๊ธฐ๊ณ์ ๋ถํ(์ด๋)์ ๋ ธ์ถ๋์์ ๋, ๋ฒกํฐ๋ฅผ ํตํด ๋ฐํ๋ ๋ง์ดํฌ๋ก๋์คํธ๋กํ์ด ์ถฉ๋ถํ ๋ด๊ตฌ์ฑ์ ์ ๊ณตํ๋์ง, ํน์ ์คํ๋ ค ๋ฏธ์ธ ์์๊ณผ ์ผ์ฆ ๋ฐ์์ ์ฌ๋ฐ์ํค๋์ง์ ๋ํ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์ ๋์ ์ผ๋ก ๋ถ์กฑํ์ต๋๋ค. ํนํ ํธํก์ ํ์์ ์ด๋ฉฐ ์ง์์ ์ธ ์์ถยท์ด์ ์คํธ๋ ์ค๋ฅผ ๋ฐ๋ ํก๊ฒฉ๋ง(Diaphragm)์ ์ฅ๊ธฐ์ ์ธ ์ ์ฌ์ฒด ์์ค์ ๋ฐ์ ๊ท๋ช ์ด ์ ์คํ์ต๋๋ค. ##2. ํก๊ฒฉ๋ง ์ ์ฌ์ฒด(Transcriptomic) ๋ถ์์ ํตํ ์ผ์ฆ ๋ฐ ์ฌ์ ํ ์ ํธ ์ถ์ ์ฐ๊ตฌํ์ DMD ๋ชจ๋ธ์ธ mdx ๋ง์ฐ์ค์ AAV-๋ง์ดํฌ๋ก๋์คํธ๋กํ์ ํฌ์ฌํ ํ, 21์ฃผ๊ฐ์ ์๋ฐ์ ํ ๋ฌ๋(Voluntary wheel running) ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ฉํ์ต๋๋ค. ์ดํ ๊ฐ์ฅ ๊ฐํนํ ๊ธฐ๊ณ์ ํ๊ฒฝ์ ๋์ธ ํก๊ฒฉ๋ง ์กฐ์ง์ ์ ์ถํ์ฌ RNA ์ํ์ฑ(RNA-seq)์ ์ํํ์ต๋๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, ๋ฏธ์น๋ฃ mdx ๋ง์ฐ์ค์์ ์ง๋ณ ์งํ์ ์ฃผ๋ํ๋ 2,881๊ฐ์ ์ ์ ์(์ฃผ๋ก ์ผ์ฆ ๋ฐ ์ฌ์ ํ ๊ฒฝ๋ก ๊ด์ฌ) ๋ฐํ์ ์ฌ๊ฐํ ๊ต๋์ด ์์์ ํ์ธํ์ต๋๋ค. ์ ์ ์ ์น๋ฃ ๋จ๋ ๊ตฐ์์๋ ์ด ์ค 774๊ฐ์ ์ ์ ์๊ฐ ์ ์(WT) ์์ค์ ๋ฐํ ํ๋กํ์ผ๋ก ์ ์๋ฏธํ๊ฒ '๊ตฌ์ถ(Rescue)'๋์์ต๋๋ค. ##3. 93%์ ๊ตฌ์กฐ์จ ์ ์ง: ๊ธฐ๊ณ์ ๋ถํ๋ฅผ ๊ฒฌ๋๋ด๋ AAV ๋งค๊ฐ ์ ์ ์ ๋ฐํ ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ๊ฐ์ฅ ํต์ฌ์ ์ธ ๋ฐ๊ฒฌ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ ํ 21์ฃผ๊ฐ ๊ธฐ๊ณ์ ์คํธ๋ ์ค(์ด๋)๋ฅผ ๊ฐํ ๊ทธ๋ฃน์ ์ ์ฌ์ฒด ํ๋กํ์ผ์ ๋๋ค. ๋๋๊ฒ๋ ์ ์ ์ ์น๋ฃ ๋จ๋ ์ผ๋ก ๊ตฌ์ถ๋ 774๊ฐ์ ์ ์ ์ ์ค ๋ฌด๋ ค 93%๊ฐ ์ด๋ ๋ณํ ๊ทธ๋ฃน์์๋ WT ์์ค์ ๋ฐํ์ ๊ทธ๋๋ก ์ ์งํ์ต๋๋ค. ์ด๋ AAV๋ก ์ ๋ฌ๋ ๋จ์ถํ ์ ์ ์(Microdystrophin)๊ฐ ํ์ฑํ ๊ทผ๋ง ๋ณตํฉ์ฒด๊ฐ ์ง์์ ์ธ ๊ทผ์ก ์์ถ ํ๊ฒฝ์์๋ ์กฐ์ง์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๋ถ๊ดด์ ์ผ์ฆ ์ฌ์ ํ๋ฅผ ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ๋ฐฉ์ดํ๊ณ ์์์ ๋ถ์ ์์ค์์ ๊ฐ๋ ฅํ๊ฒ ์ ์ฆํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ##4. ํฌ์คํธ-์ ์ ์ ์น๋ฃ ๊ด๋ฆฌ ํ๋กํ ์ฝ์ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ ํ ์ด ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์ด์ ๋ DMD ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ๋ฐ๊ฟ ์ค์ฆ์ ๊ทผ๊ฑฐ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ๊ทธ๋์ ๊ทผ์์ ์ฐ๋ ค๋ก ์ ํ๋์๋ ํ์๋ค์ ์ ์ฒด ํ๋์ด, AAV ์น๋ฃ ์ดํ์๋ ์ ์ฌ์ฒด ์์ค์ ์ผ์ฆ ์ฌ๋ฐ ์์ด ๊ทผ๋ ฅ๊ณผ ์ง๊ตฌ๋ ฅ ํฅ์์ ์ํ ๋ณด์์ ์๋์ง ์๋ฒ์ผ๋ก ์์ ํ๊ฒ ๋ณํ๋ ์ ์์์ ์ฆ๋ช ํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ํฅํ AAV ์น๋ฃ์ ๋ฅผ ํฌ์ฌ๋ฐ๋ ํ์๋ค์ ์ฌํ ๊ด๋ฆฌ ํ๋กํ ์ฝ(Follow-up Protocol)์ ์ฒด๊ณํ๋ ์ฌํ ์ด๋์ด ํ์์ ์ผ๋ก ํฌํจ๋์ด์ผ ํจ์ ๊ฐ๋ ฅํ ์์ฌํฉ๋๋ค.
๐ก ๋ณธ ๋ฐ์ดํฐ๋ 'AAV ๋ฒกํฐ ํฌ์ฌ ํ ๊ธฐ๊ณ์ ๋ถํ(Mechanical load)์ ๋ํ ์กฐ์ง์ ๋ด์ฑ'์ ์ ์ฌ์ฒด ์์ค์์ ์ ๋ํํ ํฌ๊ทํ๊ณ ๊ฐ์น ์๋ ๋ ํผ๋ฐ์ค์ ๋๋ค. ํนํ ๊ฐ์ฅ ๊ฐํนํ ํ๊ฒฝ์ธ ํก๊ฒฉ๋ง์์์ ์ผ์ฆ ๊ฒฝ๋ก ์ต์ ์ ์ง์จ(93%)์, ๊ฐ๋ฐ ์ค์ธ ์ฐจ์ธ๋ ๊ทผ์ก ์งํฅ์ฑ AAV ์บก์๋ ๋ฐ ํ๋ก๋ชจํฐ ์ต์ ํ ์ฐ๊ตฌ์์ ํจ๋ฅ ์ง์์ฑ(Durability)์ ์ ์ฆํ๋ ํต์ฌ ํ๊ฐ ์งํ๋ก ์ง์ ํ์ฉ๋ ์ ์์ต๋๋ค.
Kidney research and clinical practice๐ค AI ์์ฝ์ ์ฅ ์ฌ์ ํ์ ์ํผ์ ์ฌ์ฒด ์ค์์น: mโถA ๋ฉํธํ ๊ธฐ๊ตฌ์ ๋ณ์ธ ๊ท๋ช ๊ณผ CRISPR ๊ธฐ๋ฐ RNA ํธ์ง์ ๋๋
##1. ์ ์ ์ ์กฐ์ ์ ์๋ก์ด ์ธต์: mโถA ์ํผ์ ์ฌ์ฒด ์กฐ์ ๊ธฐ์กด ์ ์ฅ ์งํ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ฃผ๋ก DNA ์์ด ๋ณ์ด๋ ์ ์ฌ ์์ค์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ง์คํ์ผ๋, ์ต๊ทผ mRNA์ ๋น์ํธํ RNA(ncRNA)์ ๊ฐ์ฅ ํํ ๋ด๋ถ ๋ณํ์ธ N6-๋ฉํธ์๋ฐ๋ ธ์ (mโถA)์ด ์ ์ ์ ์กฐ์ ์ ํต์ฌ ์ถ์ผ๋ก ๋ถ์ํ์ต๋๋ค. mโถA๋ ์ฐ๊ธฐ(Writer), ์ง์ฐ๊ธฐ(Eraser), ์ฝ๊ธฐ(Reader) ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ณตํฉ์ฒด์ ์ ๊ตํ ๊ณต์กฐ๋ฅผ ํตํด RNA์ ์คํ๋ผ์ด์ฑ, ์์ ์ฑ, ๋ฒ์ญ ํจ์จ์ ๋์ ์ผ๋ก ์ ์ดํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์ํผ์ ์ฌ์ฒด ์์คํ ์ ๋ถ๊ดด๋ ํน์ ์ ์ ์์ ๋ฐํ์ ๊ณผ๋ํ๊ฒ ์ฆํญํ๊ฑฐ๋ ์ต์ ํจ์ผ๋ก์จ ์ ์ฅ ์งํ์ผ๋ก ์ง๊ฒฐ๋ฉ๋๋ค. ##2. mโถA ์กฐ์ ์ด์๊ณผ ์ ์ฅ ์ฌ์ ํ ๋คํธ์ํฌ์ ํ์ฑ ์ฐ๊ตฌํ์ ๊ธ์ฑ ๋ฐ ๋ง์ฑ ์ ์ฅ ์งํ ๋ชจ๋ธ์์ mโถA ๊ธฐ๊ตฌ์ ์ด์ ๋ฐํ์ด ๋ณ๋ฆฌํ์ ๊ฒฝ๋ก์ ๋ฏธ์น๋ ์ธ๊ณผ๊ด๊ณ๋ฅผ ๋ฐํ๋์ต๋๋ค. ํนํ, ๋น์ ์์ ์ธ mโถA ๋ฉํธํ๋ ์ฌ์ ํ ์ด์ง ์ธ์์ mRNA ์์ ์ฑ์ ๋์ด๊ณ ๋ณดํธ ์ธ์์ ๋ถํด๋ฅผ ์ ๋ํ์ฌ ์ ์ฅ ์ฌ์ ์ฆ(Renal fibrosis)์ ์ง์ ์ ์ผ๋ก ์ ํ์์ผฐ์ต๋๋ค. ๋ ๋์๊ฐ, mโถA๋ก ์์๋ ncRNA๋ค์ด ์ฌ์ ํ ์ ๋ฐ ๋ฐ ๋ฉด์ญ ์ผ์ฆ ๋คํธ์ํฌ์ ์กฐ์ ์๋ก ํธ์ ๋๋ฉด์ ์ง๋ณ ์งํ์ ๊ฐ์ํํ๋ ๋ณตํฉ์ ์ธ ํผ๋๋ฐฑ ๋ฃจํ๋ฅผ ํ์ฑํจ์ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. ##3. ์ฐจ์ธ๋ ์น๋ฃ ์ ๋ต: ์๋ถ์ ์ต์ ์ ์์ CRISPR-Cas13 ํธ์ง๊น์ง ์ด๋ฌํ ๋ฐ๊ฒฌ์ mโถA ๊ธฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ ๋ฐ ํ๊ฒฉํ๋ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ์ต์ ์ผ๋ก ์ด์ด์ง๊ณ ์์ต๋๋ค. ํน์ Writer๋ Reader ํจ์์ ํ์ฑ์ ์ฐจ๋จํ๋ ์๋ถ์ ์ต์ ์ ๊ฐ ๊ฐ๋ฐ๋๊ณ ์์ผ๋, ์ ์ ํฌ์ฌ ์ ๋ํ๋๋ ์คํ ํ๊ฒ ๋ ์ฑ์ด ๊ฑธ๋ฆผ๋์ ๋๋ค. ์ด์ ๋ํ ๋ํ๊ตฌ๋ก ํน์ RNA ์์ด์ mโถA๋ง์ ์ ๊ตํ๊ฒ ์ ๊ฑฐํ๊ฑฐ๋ ์ถ๊ฐํ ์ ์๋ CRISPR-Cas13 ๊ธฐ๋ฐ ์ํผ์ ์ฌ์ฒด ํธ์ง(Epitranscriptome editing) ๊ธฐ์ ์ด ์ฃผ๋ชฉ๋ฐ๊ณ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ํจ์ ์์ฒด๋ฅผ ์ต์ ํ๋ ๋์ ๋ณ์ธ ์ ์ ์์ ์ ์ฌ์ฒด๋ง์ ํ์ ํ์ฌ ์กฐ์ง ํน์ด์ฑ์ ๊ทน๋ํํ๋ ํ์ ์ ์ธ ์ ๊ทผ๋ฒ์ ๋๋ค. ##4. ๋น๊ฐ์ญ์ ์ ์ฅ ์ฌ์ ํ์์ ์ ์ฌ์ฒด ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ์ ํตํ ๊ฐ์ญ์ ํ๋ณต์ผ๋ก ์ด ๋ฆฌ๋ทฐ์ ์ต์ ์ง๊ฒฌ์ด ์ค์ํ ์ด์ ๋, ํ ๋ฒ ์งํ๋๋ฉด ๋์ดํฌ ์ ์๋ค๊ณ ์ฌ๊ฒจ์ง ์ ์ฅ ์ฌ์ ์ฆ์ ๋ํด '์ ์ฌ์ฒด ์์ค์ ๊ฐ์ญ์ ์กฐ์ (Reversible control)' ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ด์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํน์ ์ฌ์ ํ ์ ์ ์์ mโถA ์ค์์น๋ง ๋๊ฑฐ๋ ์ผค ์ ์๋ค๋ฉด, ๊ธฐ์กด ์ฝ๋ฌผ๋ก ์ ๊ทผ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง ํ๊ฒ๋ค์ ์๋ฅ(Upstream)์์ ์ ์ ์ ์ผ๋ก ์ต์ ํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ๋์น์ฑ ์ ์ฅ ์งํ์ ์ง๋จ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค ๋ฐ๊ตด์ ๋ฌผ๋ก , ํฅํ RNA ๊ธฐ๋ฐ ์ ๋ฐ ์น๋ฃ์ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๊ฐ๋ฐ์ ํต์ฌ ํจ๋ฌ๋ค์์ด ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ '์ํผ์ ์ฌ์ฒด ์กฐ์ '์ด ์ด๋ป๊ฒ ์ ์ฅ ์ฌ์ ํ์ ๊ทผ๋ณธ์ ๋ณ์ธ์ผ๋ก ์์ฉํ๋์ง๋ฅผ ํตํฉ์ ์ผ๋ก ์ ์ํ์ต๋๋ค. ํนํ ๋จ๋ฐฑ์ง ์ฝ๋ฉ ์ ์ ์์ ๋น์ํธํ RNA๋ฅผ ์๋ ํต์ฌ ๊ณ ๋ฆฌ๋ก์ mโถA๋ฅผ ์กฐ๋ช ํจ์ผ๋ก์จ, CRISPR ๊ธฐ๋ฐ RNA ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ด ์ ์ฅ ํ์ ์ ์ ์ ์น๋ฃ์ ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฌด๊ธฐ๋ก ์๋ฆฌ ์ก์ ์ ์๋ ๋ ๋ณด์ ์ธ ํ์ ์ ๊ทผ๊ฑฐ๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
Frontiers in immunology๐ค AI ์์ฝ์ท์ฅ์์ ๋ฉด์ญ ์ฅ๋ฒฝ์ ํ๋ฌด๋ ๋ค์ค ํญ์ ์ ๋ต: 16์ข ์ ์ ๊ท mRNA ๋ฐฑ์ ํ๊ฒ ๋ฐ๊ตด๊ณผ ICD ๊ฒฝ๋ก์ ๊ฒฐํฉ
##1. ์ท์ฅ์์ '๋์ฑ ์ข ์' ํน์ฑ๊ณผ ๋จ์ผ ํญ์ ๋ฐฑ์ ์ ํ๊ณ ์ท์ฅ์์ ์ข ์ ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ(TME)์ด ๋งค์ฐ ์น๋ฐํ๊ณ ๋ฉด์ญ ์ธํฌ์ ์นจ์ค์ด ์ด๋ ค์ด ๋ํ์ ์ธ '๋์ฑ ์ข ์(Cold Tumor)'์ ๋๋ค. ๊ทธ๋์ mRNA ๋ฐฑ์ ๊ฐ๋ฐ์ด ์๋๋์ด ์์ผ๋, ์ท์ฅ์ ํน์ ์ ๋์ ์ ์ ์ ์ด์ง์ฑ์ผ๋ก ์ธํด ๋จ์ผ ํญ์๋ง์ผ๋ก๋ ์์ธํฌ์ ๋ฉด์ญ ํํผ๋ฅผ ์๋ฒฝํ ์ฐจ๋จํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ ์ต๋๋ค. ํนํ ๋ฉด์ญ์์ฑ์ด ๋ฎ๊ณ ์์ธํฌ์๋ง ํน์ด์ ์ผ๋ก ๋ฐํ๋๋ ํญ์์ ์๋ณํ๋ ๊ณผ์ ์์ ๋ง์ ๊ธฐ์ ์ ๋ณ๋ชฉ ํ์์ด ์กด์ฌํ์ต๋๋ค. ##2. ๋ค์ฐจ์ ์ค๋ฏน์ค ์คํฌ๋ฆฌ๋: ์ข ์ ํน์ด์ฑ๊ณผ ๋ฉด์ญ ์ฌ๋ฉธ ๊ฒฝ๋ก์ ํตํฉ ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ฐฉ๋ํ ๊ณต๊ณต ๋ฐ์ดํฐ๋ฒ ์ด์ค์ ์คํ์ ๊ฒ์ฆ์ ํตํฉํ ์ฒด๊ณ์ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ตฌ์ถํ์ต๋๋ค. ๋จ์ํ ๋ฐํ๋์ด ๋์ ์ ์ ์๋ฅผ ์ฐพ๋ ๊ฒ์ ๋์ด, ํญ์์ ์์ธํฌ(APC)์ ์นจ์ค์ ์ ๋ํ ์ ์๋์ง, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ธํฌ์ ์ฌ๋ฉธ ๊ณผ์ ์์ ๋ฉด์ญ ๋ฐ์์ ๊ฐ๋ ฅํ๊ฒ ์๊ทนํ๋ ํ๋กญํ ์์ค(Ferroptosis) ๋ฐ ํ์ด๋กญํ ์์ค(Pyroptosis) ๊ฒฝ๋ก์ ๊ด๋ จ์ด ์๋์ง๋ฅผ ์ ๋ฐ ๋ถ์ํ์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ข ์์ ์ฆ์์ ์ต์ ํจ๊ณผ ๋์์ ๋ฉด์ญ ์ฒด๊ณ๋ฅผ ๋ฅ๋์ ์ผ๋ก ๊นจ์ธ ์ ์๋ 16๊ฐ์ ์ ์ ํญ์ ํ๋ณด๋ฅผ ์ ๋ณํ์ต๋๋ค. ##3. ADAM9ยทPAK2์ SCP-1ยทGAGE: ๊ธฐ๋ฅ์ ์ฆ์ ์ต์ ์ ์-์ ์ ํญ์์ ์๋์ง ๋ฐ๊ตด๋ ํ๋ณด๊ตฐ ์ค ADAM9์ PAK2๋ ์ข ์์ ์ฆ์, ์นจ์ต, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ฉด์ญ ์กฐ์ ์ ์ง์ ๊ด์ฌํ๋ ์ ์ ์๋ก ํ์ธ๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ค์ ํ๊ฒํ ํ ๊ฒฝ์ฐ ๋ฉด์ญ ๊ณต๊ฒฉ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ์ข ์์ ์์กด ๊ธฐ์ ์ ์ง์ ํ๊ฒฉํ๋ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ธฐ๋ํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ฐ๋ฉด SCP-1๊ณผ GAGE๋ ์ ์ ์กฐ์ง(์ ์ ์ ์ธ)์์๋ ๋ฐํ๋์ง ์๊ณ ์์ธํฌ์์๋ง ๋ํ๋๋ ์-์ ์ ํญ์(CTA)์ผ๋ก์, ์คํ ํ๊ฒ(Off-target) ๋ ์ฑ์ ์ต์ํํ๋ฉด์๋ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ฉด์ญ์์ฑ์ ์ ๋ํ ์ ์๋ ์ต์ ์ '๋ฐฉํจ ๋ซ๋ ์ฐฝ' ์ญํ ์ ์ํํฉ๋๋ค. ##4. ๋ค์ค ํญ์ ์นตํ ์ผ์ ํตํ 'Hot Tumor'๋ก์ ์ ํ ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์ด์ ๋ ์ท์ฅ์ ์น๋ฃ์ ํจ๋ฌ๋ค์์ '๋จ์ผ ํ๊ฒ'์์ '๋ค์ค ํญ์ ์นตํ ์ผ'๋ก ์ ํํ ์ ์๋ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ๋ฆฌ์คํธ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. 16์ข ์ ํ๋ณด๋ฅผ ์กฐํฉํ mRNA ๋ฐฑ์ ์ ์์ธํฌ์ ๋ณ์ด์ ์ํ ํ์ถ์ ๋ฐฉ์งํ๊ณ , ์ท์ฅ์์ ์ฐจ๊ฐ์ด ๋ฏธ์ธํ๊ฒฝ์ '๋จ๊ฑฐ์ด ์ข ์(Hot Tumor)'์ผ๋ก ๋ฐ๊พธ์ด ๊ธฐ์กด ๋ฉด์ญ ๊ด๋ฌธ ์ต์ ์ ์์ ๋ณ์ฉ ์๋์ง๋ฅผ ๊ทน๋ํํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ท์ฅ์ ํ์ ๊ฐ๊ฐ์ธ์ ํญ์ ํ๋กํ์ผ์ ๋ง์ถ ์ ๋ฐ ๋ฐฑ์ ์ค๊ณ๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ๋ ์ค๋ํ ๊ธฐ์ ์ ์ด์ ํ๊ฐ ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ ์ท์ฅ์ mRNA ๋ฐฑ์ ์ค๊ณ๋ฅผ ์ํ 'ํญ์ ์ฐ์ ์์ ๊ฒฐ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ'๊ณผ '16์ข ์ ์ ๋ฐ ํ๊ฒ' ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ํนํ ๋จ์ ๋ฐํ ๋ถ์์ ๋์ด ๋ฉด์ญ ์ ๋์ฑ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ(ICD) ๊ฒฝ๋ก์์ ์๊ด๊ด๊ณ๋ฅผ ๊ท๋ช ํจ์ผ๋ก์จ, ๋ฐฑ์ ์ ํจ๋ฅ์ ์์ธกํ๊ณ ํ์ ๋ง์ถคํ ๋ค์ค ํญ์ ์นตํ ์ผ์ ๊ตฌ์ฑํ๋ ๋ฐ ์์ด ํต์ฌ์ ์ธ R&D ์์ฐ์ด ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
Nature Genetics๐ค AI ์์ฝ๋น๋ง ์น๋ฃ์ ๊ฐ์ธ์ฐจ๋ฅผ ํด๋ ํ๋ค: GLP1R ๋ณ์ด๊ฐ ๊ฒฐ์ ํ๋ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์์ฑ๊ณผ ์ ๋ฐ ๋์ฌ ์ํ
##1. GLP-1RA์ ์์์ ๋ฏธ์คํฐ๋ฆฌ: 'Responder'์ 'Non-responder'์ ๋ถํญ ์ธ๋ง๊ธ๋ฃจํ์ด๋(Semaglutide), ํฐ๋ฅด์ ํํ์ด๋(Tirzepatide) ๋ฑ GLP-1 ์์ฉ์ฒด ์์ฉ์ ๋ ๋น๋ง๊ณผ ์ 2ํ ๋น๋จ ์น๋ฃ์ ํ๋ช ์ ๊ฐ์ ธ์์ง๋ง, ์์ ํ์ฅ์์๋ ๋์ผํ ์ฉ๋์๋ ๋ถ๊ตฌํ๊ณ ์ฒด์ค ๊ฐ๋ ํญ์ด 5% ๋ฏธ๋ง์ธ ํ์๋ถํฐ 20% ์ด์์ธ ํ์๊น์ง ๊ทน์ฌํ ํธ์ฐจ๋ฅผ ๋ณด์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋์ ์ด๋ฌํ ์ฐจ์ด๋ ์์ต๊ด์ด๋ ์ํ ์ต๊ด์ ์์ญ์ผ๋ก ์น๋ถ๋์ด ์์ผ๋, ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ทธ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์์ธ์ด ํ์์ ์ ์ ์ฒด์ ์๊ฒจ์ง '์์ฉ์ฒด ๋ฏผ๊ฐ๋'์ ์ฐจ์ด์ ์์์ ๊ณผํ์ ์ผ๋ก ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. ##2. 20๋ง ๋ช ์ ๋๊ท๋ชจ GWAS: ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์์ฑ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ์ ์ ์ ๋ก์ปค์ค ๋ฐ๊ตด ์ฐ๊ตฌํ์ 20๋ง ๋ช ์ด์์ ์ฝ๋ฌผ ํฌ์ฌ ํ์ ์ฝํธํธ๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ์ ์ ์ ์ฒด ์ฐ๊ด ๋ถ์(GWAS)์ ์ํํ์ฌ, GLP-1RA์ ๋นํํ์์(HbA1c) ๊ฐํ ๋ฐ ์ฒด์ค ๊ฐ๋ ํจ๊ณผ์ ์ ์๋ฏธํ๊ฒ ์ฐ๊ด๋ ์ ์ ๋ณ์ด๋ค์ ์๋ณํ์ต๋๋ค. ํนํ GLP1R ์ ์ ์๋ฅผ ํฌํจํ ํน์ ์ ์ ์ ์์ญ์์์ ๋ณ์ด๊ฐ ์ฝ๋ฌผ ๋ฐ์์ฑ์ ์ฝ 15-20%๋ฅผ ์ค๋ช ํ ์ ์์์ ๋ฐํ๋์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ๋จ์ผ ์ฝ๋ฌผ์ ๋ํ ์ฝ๋ฆฌ์ ์ ํ์ ์ฐ๊ตฌ ์ค ์ญ๋ ์ต๋ ๊ท๋ชจ์ด์ ๊ฐ์ฅ ๋์ ์ค๋ช ๋ ฅ์ ๋ณด์ฌ์ฃผ๋ ์์น์ ๋๋ค. Shutterstock ##3. ๋ถ์ ๊ธฐ์ ์ ๊ท๋ช : ๋ณ์ด๊ฐ ์ด๋ํ๋ ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ์นํ๋ ๋ณํ ๋ฐ๊ฒฌ๋ ๋ณ์ด ์ค ํต์ฌ์ ์ธ ์ฝ๋ฉ ๋ณ์ด๋ค์ GLP-1 ์์ฉ์ฒด์ ์ธ๋ง ๋๋ฉ์ธ(Extracellular domain) ๋๋ G-๋จ๋ฐฑ์ง ๊ฒฐํฉ ๋ถ์์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ณํ๋ฅผ ์ ๋ํฉ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ถ์ ๋์ญํ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ํตํด ํน์ ๋๋ฆฝ์ ์ ์๋ฅผ ๊ฐ์ง ํ์์ ๊ฒฝ์ฐ, ์ฝ๋ฌผ์ด ์์ฉ์ฒด์ ๊ฒฐํฉํ๋๋ผ๋ ํ๋ฅ(Downstream) ์ ํธ ์ ๋ฌ ์ฒด๊ณ์ธ cAMP ์์ฑ์ด ์ ํด๋๋ค๋ ์ฌ์ค์ ํ์ธํ์ต๋๋ค. ์ฆ, ์ฝ๋ฌผ์ด ๋ชธ์์ ๋ค์ด์๋ ์์ฉ์ฒด๊ฐ ์ด๋ฅผ ์ ๋๋ก ์ธ์ํ์ง ๋ชปํ๊ฑฐ๋ ์ ํธ๋ฅผ ์ฆํญ์ํค์ง ๋ชปํ๋ '์ ์ ์ ์ ํญ์ฑ'์ ์ค์ฒด๋ฅผ ๊ท๋ช ํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ##4. ์ํ์ฐฉ์ค ์๋ '๋ง์ถคํ ๋์ฌ ์ฒ๋ฐฉ'์ ์๋ ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ ์ด์ ๋ ๊ณ ๊ฐ์ GLP-1 ์ฝ๋ฌผ์ ์ฒ๋ฐฉํ๊ธฐ ์ , ์ ์ ์ ๊ฒ์ฌ๋ง์ผ๋ก ํ์์ ์ฑ๊ณต ํ๋ฅ ์ ๋ฏธ๋ฆฌ ์์ธกํ ์ ์๋ '์ ๋ฐ ์ฝ๋ฌผ ์ ์ ํ'์ ๊ธธ์ ์ด์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํจ๊ณผ๊ฐ ๋ฎ์ ๊ฒ์ผ๋ก ์์ธก๋๋ ํ์์๊ฒ๋ ๋ถํ์ํ ๋น์ฉ๊ณผ ๋ถ์์ฉ ๋ ธ์ถ์ ํผํ๊ฒ ํ๊ณ , ๋์ฒด ์น๋ฃ๋ฒ(์: GIP/GCG ๋ค์ค ์์ฉ์ ๋ฑ)์ ์ฐ์ ๊ณ ๋ คํ ์ ์๊ฒ ํฉ๋๋ค. ์ด๋ ๋น๋ง ์น๋ฃ์ ํจ๋ฌ๋ค์์ '์ผ๊ด ์ฒ๋ฐฉ'์์ '์ ์ ์ฒด ๊ธฐ๋ฐ ์ ๋ฐ ์ฒ๋ฐฉ'์ผ๋ก ์ ํํ์ฌ ๋ณด๊ฑด ์๋ฃ ์์์ ํจ์จ์ฑ์ ๊ทน๋ํํ๋ ์ค๋ํ ์ ํ์ ์ด ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ 'GLP1R ์ฝ๋ฆฌ์ ์ ํ(Pharmacogenomics)'์ ๊ฐ์ฅ ๋ฐฉ๋ํ ์ง๋๋ฅผ ์ ์ํ์ฌ, ๋น๋ง ์น๋ฃ์ ์ ๋ฐ์์ฑ ์์ธก์ ์ํ ํต์ฌ ๋ฐ์ด์ค๋ง์ปค๋ฅผ ํ๋ฆฝํ์ต๋๋ค. ํนํ ์์ฉ์ฒด ๊ฒฐํฉ ๊ธฐ์ ์ ๋ถ์ ์์ค์์ ์ฆ๋ช ํจ์ผ๋ก์จ, ํฅํ ๊ฐ์ธ๋ณ ์ ์ ์ ํ๋กํ์ผ์ ์ต์ ํ๋ '์ฐจ์ธ๋ ๋ง์ถคํ ์์ฉ์ ' ์ค๊ณ ๋ฐ ์์ ์ํ ๊ตฐ ์ ํ(Patient stratification) ์ ๋ต ์๋ฆฝ์ ์์ด ๋ ๋ณด์ ์ธ ๊ฐ์น๋ฅผ ์ง๋๋๋ค.
Cells๐ค AI ์์ฝํ๋กํ ์์ข ์ต์ ์ ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋๋ MDM2 ํ๊ฒํ : ๋ค์ค ๊ณจ์์ข ๋ด์ฑ ๊ทน๋ณต์ ์๋ก์ด ๋ถ์ ์ถ
##1. ๋ค์ค ๊ณจ์์ข ์น๋ฃ์ ์ํฌ๋ ์ค๊ฑด, ํ๋กํ ์์ข ์ต์ ์ ๋ด์ฑ ๋ค์ค ๊ณจ์์ข (MM) ์น๋ฃ์์ ๋ณด๋ฅดํ ์กฐ๋ฐ์ด๋ ์นดํ์กฐ๋ฐ(Carfilzomib) ๊ฐ์ ํ๋กํ ์์ข ์ต์ ์ (PI)๋ ํ์ค ์น๋ฃ์ ๋ก ์๋ฆฌ ์ก์์ง๋ง, ๋๋ค์ ํ์๊ฐ ๊ฒฐ๊ตญ ๋ด์ฑ์ ํ๋ํ๋ฉฐ ์ฌ๋ฐํ๋ค๋ ์น๋ช ์ ์ธ ํ๊ณ๊ฐ ์์ต๋๋ค. ํนํ ์ฌ๋ฐยท๋ถ์์ฑ ํ์๊ตฐ์์๋ ๊ธฐ์กด ์ฝ๋ฌผ์ ๋ํ ๋ฐ์์ฑ์ด ๊ธ๊ฒฉํ ๋จ์ด์ง๋ฉฐ ์น๋ฃ ์ต์ ์ด ๊ณ ๊ฐ๋๋๋ฐ, ์ด๋ ์์ธํฌ๊ฐ ํ๋กํ ์์ข ์ต์ ๋ผ๋ ๊ทน์ฌํ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ ์ฑ ์คํธ๋ ์ค ์์์๋ ์์กดํ ์ ์๋ ์ฐํ๋ก๋ฅผ ํ๋ณดํ์์ ์๋ฏธํฉ๋๋ค. ##2. CRISPR ํ์ฑํ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ด ํฌ์ฐฉํ ๋ด์ฑ ์ฃผ๋์: MDM2 ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ฌด์์๋ก ์ ์ ์๋ฅผ ํ์ฑํํ๋ CRISPR ์คํฌ๋ฆฌ๋๊ณผ ์ฝ๋ฌผ ์คํฌ๋ฆฌ๋์ ๋ณํํ์ฌ ์นดํ์กฐ๋ฐ(CFZ) ๋ด์ฑ์ ์ ๋ํ๋ ํต์ฌ ์ ์ ์๋ฅผ ํ์ํ์ต๋๋ค. ๋ ๋ถ์ ํ๋ซํผ์ ๊ณตํต์ ์ผ๋ก E3 ์ ๋นํดํด ๋ฆฌ๊ฐ์์ ์ธ MDM2๋ฅผ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ด์ฑ ์กฐ์ ์ธ์๋ก ์ง๋ชฉํ์ต๋๋ค. MDM2๊ฐ ๊ณผ๋ฐํ๋ ์ธํฌ๋ ํ๋กํ ์์ข์ด ์ต์ ๋ ์ํฉ์์๋ ์ธํฌ ์ฌ๋ฉธ์ ์ ํญํ๋ฉฐ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ฆ์ํ๋ ์์์ ๋ณด์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ MDM2๊ฐ ์์ธํฌ์ ์์กด ํ๋ ฅ์ฑ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ๊ฒฐ์ ์ ์ค์์น์์ ์ ์ฆํฉ๋๋ค. ##3. NVP-CGM097์ ํตํ ๋ด์ฑ ์ญ์ ๊ณผ TP53 ๋ ๋ฆฝ์ ์๋์ง ํ์ธ ๋ด์ฑ์ ๊นจ๊ธฐ ์ํด MDM2 ์ต์ ์ ์ธ NVP-CGM097์ ํฌ์ฌํ ๊ฒฐ๊ณผ, ์นดํ์กฐ๋ฐ๊ณผ์ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ณ์ฉ ์๋์ง ํจ๊ณผ๊ฐ ํ์ธ๋์์ต๋๋ค. ๋๋ผ์ด ์ง์ ์ ์ด ํจ๊ณผ๊ฐ ์ ์ต์ ์ ์ ์์ธ TP53์ ๋์ฐ๋ณ์ด ์ํ์ ๋ฌด๊ดํ๊ฒ ๋ํ๋ฌ๋ค๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก MDM2 ์ต์ ๋ p53 ๋จ๋ฐฑ์ง์ ํ์ฑํํ์ฌ ์์ ์ฃฝ์ด๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์๋ ค์ ธ ์์ผ๋, ๋ค์ค ๊ณจ์์ข ์์๋ MDM2๊ฐ p53 ์ด์ธ์ ๋ค๋ฅธ ์์กด ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ง์ ์กฐ์ ํจ์ผ๋ก์จ ๋ด์ฑ์ ์ ๋ฐํ๊ณ ์์์์ ๋ฐํ๋ธ ๊ฒ์ ๋๋ค. ##4. Why it Matters: ์ ์ ์ ๊ฒฐํจ์ ์ฐํํ๋ ์ฐจ์ธ๋ MM ์น๋ฃ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ค์ํ ์ด์ ๋ TP53 ๋ณ์ด๊ฐ ์์ด ๊ธฐ์กด์ MDM2 ํ๊ฒํ ์น๋ฃ๊ฐ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๋ค๊ณ ์ฌ๊ฒจ์ก๋ ๊ณ ์ํ๊ตฐ ํ์๋ค์๊ฒ๋ ์๋ก์ด ์น๋ฃ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ ์ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์์ธํฌ๊ฐ ๊ฐ์ง 'TP53 ๋ ๋ฆฝ์ ์ทจ์ฝ์ '์ ๋ฐ๊ฒฌํจ์ผ๋ก์จ, ๋ด์ฑ์ผ๋ก ์ธํด ์น๋ฃ๊ฐ ์ค๋จ๋ ์ฌ๋ฐ ํ์๋ค์๊ฒ ํ๋กํ ์์ข ์ต์ ์ ์ ํจ๋ฅ์ ๋ค์ ๋ถํ์ํฌ ์ ์๋ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ๋ณ์ฉ ์๋ฒ์ ๊ทผ๊ฑฐ๋ฅผ ๋ง๋ จํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ๋ค์ค ๊ณจ์์ข ์ ์ ๋ฐ ์๋ฃ๋ฅผ ์คํํ๊ณ , ์ฝ๋ฌผ ๋ด์ฑ์ด๋ผ๋ ๊ฑฐ๋ํ ๋ฒฝ์ ํ๋ฌด๋ ๋ฐ ์์ด ํ์ํ ์์์ ์์๋ฅผ ์ง๋๋๋ค.
๐ก ์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ์น๋ฃ์ ๋ด์ฑ ๋๋ฌธ์ ์ฌ๋ฐยท๋ถ์์ฑ ๋ค์ค ๊ณจ์์ข ํ์๋ค์ด ๊ฒช๋ ์์กด์จ ์ ํ๋ผ๋ ์ง์ง ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ์ด์. MDM2๋ฅผ ํ์ ์ผ๋ก ํ ์๋ก์ด ์ฝ๋ฌผ ์กฐํฉ์ด ๋ด์ฑ์ ๊ทน๋ณตํ๊ฒ ํด์ค์ ํ์๋ค์ ์น๋ฃ ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ 'MDM2-PI ๋ด์ฑ' ์ฌ์ด์ ์ธ๊ณผ๊ด๊ณ๋ฅผ ๊ท๋ช ํ๊ณ , ํนํ 'TP53 ๋ ๋ฆฝ์ ๊ธฐ์ '์ด๋ผ๋ ์ฐจ๋ณํ๋ ์๋ฌผํ์ ํต์ฐฐ์ ์ ๊ณตํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ฝ๋ฌผ ์คํฌ๋ฆฌ๋ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ ์ ์ฒด ํธ์ง ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ๋ด์ฑ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ท๋ช ํ๋ ํ์ค ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ํ๋ฉฐ, ํฅํ ๋ค์ค ๊ณจ์์ข ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ๋ฐ ๋ณ์ฉ ์์ ์ค๊ณ์ ์์ด ๊ณ ๋ถ๊ฐ๊ฐ์น ๋ ํผ๋ฐ์ค๋ก ํ์ฉ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.์ฑ๊ณต ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ๋์์ง๊ณ , ์ฐ๋ฆฌ ์ผ์์์๋ ๋ ์ค๋ ๊ฑด๊ฐํ ์ถ์ ๋๋ฆด ์ ์๊ฒ ๋๋ ๊ฑฐ๊ฑฐ๋ ์.
Nutrients๐ค AI ์์ฝํ๋์ผํค๋จ์ฆ(PKU) ์น๋ฃ์ ์งํ: ์์ด ์ ํ์์ ์ ์ ์ ๊ต์ ๊น์ง ๋ค์ค ๋ชจ๋ฌ ์ ๊ทผ
##1. PAH ํจ์ ๊ฒฐํ๊ณผ ํ์ ์์ด ์ ํ์ ๋๋ ๋ง ํ๋์ผํค๋จ์ฆ(PKU)์ PAH ์ ์ ์์ ๋ณ์ด๋ก ์ธํด ํ๋์๋ผ๋(Phe)์ ํ์ด๋ก์ ์ผ๋ก ์ ํํ๋ ํจ์๊ฐ ๊ฒฐํ๋๋ ์์ผ์์ฒด ์ด์ฑ ์ ์ ์งํ์ ๋๋ค. ์น๋ฃํ์ง ์์ ๊ฒฝ์ฐ ๋์ ์ ๊ฒฝ ๋ ์ฑ์ด ์ถ์ ๋์ด ์ฌ๊ฐํ ์ง์ ์ฅ์ ๋ฅผ ์ ๋ฐํฉ๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ํ์ค ์น๋ฃ๋ ํ๋์๋ผ๋ ์ญ์ทจ๋ฅผ ๊ทน๋๋ก ์ ํํ๋ ์์ด ์๋ฒ์ด๋, ์ด๋ ํ์์ ์์ ๋ถ๊ท ํ์ ์ด๋ํ๊ณ ํนํ ์ฑ์ฅ๊ธฐ ์์์ ์ฒญ์๋ ์๊ฒ ์์ฒญ๋ ์ฌ๋ฆฌ์ ยท์ฌํ์ ๋ถ๋ด(์์๋ ์ ํ)์ ์๊ฒจ์ฃผ๋ ์น๋ช ์ ์ธ ํ๊ณ๊ฐ ์์์ต๋๋ค. ##2. ํจ์ ๋ณด์กฐ์ ์ ๋์ฒด ์๋ฒ: ์ฌํ๋กญํ ๋ฆฐ์์ ํ๊ทธ๋ฐ๋ฆฌ์์ ๊น์ง ์ฝ๋ฌผ ์น๋ฃ์ ๋ฐ์ ์ ์์ด ์๋ฒ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ณด์ํด ์์ต๋๋ค. PAH ํจ์์ ๋ณด์กฐ์ธ์์ธ ํ ํธ๋ผํ์ด๋๋ก๋น์คํํ ๋ฆฐ(BH4)์ ๋ณด์ถฉํ๋ ์ฌํ๋กญํ ๋ฆฐ์ด๋ ๊ทธ ์ ๊ตฌ์ฒด์ธ ์ธํผ์ํฐํ์ ๊ฒฝ์ฆ ํ์์ ํจ์ ํ์ฑ์ ์ผ๋ถ ๋ณต๊ตฌํฉ๋๋ค. ๋ ๋์๊ฐ, ์๋ฌผ ์ ๋ ํจ์๋ฅผ ์ด์ฉํด ํ๋์๋ผ๋์ ์ง์ ๋ถํดํ๋ ํ๊ทธ๋ฐ๋ฆฌ์์ (Pegvaliase)๋ ์ค์ฆ ์ฑ์ธ ํ์์ ํ์ค Phe ๋๋๋ฅผ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋ฎ์ท์ต๋๋ค. ๋ํ ์ต๊ทผ ์์ ๋จ๊ณ์ ์ง์ ํ '์ ์ฅ Phe ์ฌํก์ ์ต์ ์ '๋ ์๋ณ์ผ๋ก Phe ๋ฐฐ์ถ์ ์ด์งํ๋ ์์ ํ ์๋ก์ด ๋์ฌ ์ฐํ ๊ธฐ์ ์ ์ ์ํ๋ฉฐ ์น๋ฃ ์ต์ ์ ๋ํ๊ณ ์์ต๋๋ค. ##3. ์ ์ ์ ํธ์ง ๋ฐ AAV ์น๋ฃ์ : ๋์ฌ ์งํ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์์น๋ฅผ ํฅํ ๋์ฝ ๊ฐ์ฅ ํ๊ดด์ ์ธ ํ์ ์ ์ ์ ์ ์์ค์์์ ์ ๊ทผ์ ๋๋ค. CRISPR-Cas ์์คํ ์ ํ์ฉํด ๊ฐ์ธํฌ ๋ด์ ๊ณ ์ฅ๋ PAH ์ ์ ์๋ฅผ ์ง์ ๊ต์ ํ๊ฑฐ๋, AAV(Adeno-Associated Virus) ๋ฒกํฐ๋ฅผ ํตํด ์ ์์ ์ธ PAH ์ ์ ์๋ฅผ ๊ฐ์ผ๋ก ์ ๋ฌํ๋ ์ฒด๋ด(in vivo) ์ ์ ์ ์น๋ฃ๊ฐ ๋๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์์ ๊ฐ๋ ฅํ ํจ๋ฅ์ ์ ์ฆํ์ต๋๋ค. ์ด๋ ๋จ์ํ ์ฆ์์ ๊ด๋ฆฌํ๋ ๊ฒ์ ๋์ด, ํ์์ ๊ฐ์ด ์ค์ค๋ก ํ๋์๋ผ๋์ ๋์ฌํ ์ ์๋๋ก ๊ธฐ๋ฅ์ ์๊ตฌ์ ์ผ๋ก ๋ณต๊ตฌํ๋ ๊ถ๊ทน์ ์ธ ์น๋ฃ ์ ๋ต์ ๋๋ค. ##4. Why it Matters: ์ง๋ณ ๊ด๋ฆฌ์์ '๋์ฌ ํด๋ฐฉ(Metabolic Liberation)'์ผ๋ก์ ํจ๋ฌ๋ค์ ์ํํธ ์ด ์ฐ๊ตฌ ๋ํฅ์ด ์ค์ํ ์ด์ ๋ PKU ์น๋ฃ์ ๋ชฉํ๋ฅผ '์ ๊ฒฝ ์์ ๋ฐฉ์ง'์์ ํ์์ '์์ ํ ๋์ฌ์ ์์ '๋ก ์ํฅ ์กฐ์ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํนํ ์ ์ ์ ์น๋ฃ๊ฐ ์์ฉํ๋ ๊ฒฝ์ฐ, ํ์๋ค์ ํ์์ ๊ฑธ์น ๊ฐํนํ ์์ด ์ ํ๊ณผ ์ฆ์ ํ์ก ๊ฒ์ฌ์์ ํด๋ฐฉ๋ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ํฌ๊ท ๋์ฌ ์งํ์ ๋ํ ์ฒจ๋จ ์ ์ ์ ๊ต์ ๊ธฐ์ ์ ์์์ ๊ฐ์น๋ฅผ ์ฆ๋ช ํ๋ ๋ํ์ ์ธ ์ฌ๋ก์ด๋ฉฐ, ๋ค๋ฅธ ์ ์ฒ์ฑ ๋์ฌ ์ด์ ์งํ ์น๋ฃ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ํ ์ ๋์ ์ธ ๊ท์ ๋ฐ ๊ธฐ์ ์ ์ด์ ํ๊ฐ ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ '๋์ฌ ์ฐํ(์ ์ฅ ์ฌํก์ ์ต์ )'๋ถํฐ '์์ธ ๊ต์ (CRISPR/AAV)'์ ์ด๋ฅด๋ ๋ค์ค ํ๊น ์ ๋ต์ ์ข ํฉํ์ฌ ๋์ฌ ์งํ ์น๋ฃ์ ๊ธฐ์ ์ ์งํ๋ฅผ ์๋ฒฝํ ์์ฝํ์ต๋๋ค. ํนํ ์ฝ๋ฆฌํ์ ์ ๊ทผ๊ณผ ์ ์ ํ์ ์ ๊ทผ์ด ์ด๋ป๊ฒ ๋ณด์์ ์ผ๋ก ์์ฉํ๋์ง๋ฅผ ์ฒด๊ณํํจ์ผ๋ก์จ, ํฅํ ๋์น์ฑ ๋์ฌ ์งํ ์ ์ฝ ๊ฐ๋ฐ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ํต์ฌ ์ค๊ณ ์ง์นจ์ผ๋ก์ ํ์ํ ํ์ ์ ๊ฐ์น๋ฅผ ์ง๋๋๋ค.
bioRxiv : the preprint server for biology๐ค AI ์์ฝLEMONmethyl-seq, ์ฅ๊ฑฐ๋ฆฌ ์ํ์ค๋ก DNA ๋ฉํธํ ๋ถ์ํผ์ ๋ ์ง๋์ ์ ๋ฐํ ํด๋ฐฉ: LEMONmethyl-seq๋ฅผ ํตํ ์ ๋น์ฉยท๊ณ ํด์๋ ์ฅ๊ฑฐ๋ฆฌ ๋ฉํธํ ๋ถ์์ ํ์
##1. ์ํผ์ ๋ ๋ถ์์ ๋ณ๋ชฉ ํ์: ๊ณ ๋น์ฉ๊ณผ ์งง์ ์ฝ๊ธฐ ๊ธธ์ด์ ํ๊ณ DNA ๋ฉํธํ๋ ์ธํฌ์ ๋ถํ์ ์ง๋ณ ๋ฐ์์ ์กฐ์ ํ๋ ํต์ฌ ์ค์์น์ด์ง๋ง, ์ด๋ฅผ ํ ์ผ๊ธฐ ์์ค์์ ์ ํํ ์ฝ์ด๋ด๋ ๊ฒ์ ๋งค์ฐ ๊น๋ค๋ก์ด ์์ ์ ๋๋ค. ๊ธฐ์กด์ ์ ์ฒด ์ ์ ์ฒด ๋น์คํ์ดํธ ์ํ์ฑ(WGBS)์ ์ฒ๋ฌธํ์ ์ธ ๋น์ฉ์ด ์์๋๋ฉฐ, ์งง์ ์ฝ๊ธฐ ๊ธธ์ด(Short-read) ๋ฐฉ์์ ๋ณต์กํ ๋ฐ๋ณต ์์ด์ด๋ ์ ์ด์ฑ ์์(Transposable elements) ์์ญ์์ ๋ฉํธํ ํจํด์ด ์ด๋ป๊ฒ ์ฐ๊ฒฐ๋์ด ์๋์ง(Phasing) ํ์ ํ๊ธฐ ์ด๋ ต๋ค๋ ์น๋ช ์ ์ธ ํ๊ณ๊ฐ ์์์ต๋๋ค. ์ด๋ ํน์ ์ ์ ์์ ํ๋ก๋ชจํฐ์์ ๋ฐ์ํ ๋ฉํธํ๊ฐ ์ฃผ๋ณ์ผ๋ก ์ด๋ป๊ฒ ํ์ฐ๋๋์ง ์ถ์ ํ๋ ๋ฐ ํฐ ์ฅ๋ฒฝ์ด ๋์์ต๋๋ค. ##2. LEMONmethyl-seq: ํ์ ์ฆํญ๊ณผ ์ฅ๊ฑฐ๋ฆฌ ์ํ์ฑ์ ์ ๋ต์ ์๋์ง ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด๋ฌํ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ธฐ ์ํด LEMONmethyl-seq(Long-read, locus-specific, single-molecule DNA methylation sequencing) ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ฐ๋ฐํ์ต๋๋ค. ์ด ๊ธฐ์ ์ ์ ์ ์ฒด์ ํน์ ์์น๋ง์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ฆํญํ๋ ๊ธฐ์ ๊ณผ ๋๋ ธํฌ์ด(Nanopore) ๋ฑ ์ฅ๊ฑฐ๋ฆฌ ์ํ์ฑ ํ๋ซํผ์ ๊ฒฐํฉํ์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ ์ ์ฒด์ ๋์ ์์ญ์ ๋จ์ผ ๋ถ์ ๋จ์๋ก ํ ๋ฒ์ ์ฝ์ด๋ด๋ฉด์๋, WGBS ๋๋น ๋น์ฉ์ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์ ๊ฐํ๊ณ ๋จ์ผ ์ผ๊ธฐ ์์ค์ ๊ณ ํด์๋ ๋ฉํธํ ์ ๋ณด๋ฅผ ํ๋ณดํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ์ต๋๋ค. ##3. ์ํผ์ ๋ ํธ์ง์ ์๊ณต๊ฐ์ ์ญํ ํฌ์ฐฉ: ์ ์ก ์์์ CpH ๋ฉํธํ์ ์ ๋ฐ ๋งคํ LEMONmethyl-seq์ ์ง๊ฐ๋ CRISPR ์ํผ์ ๋ ํธ์ง์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๊ฒ์ฆํ ๋ ๋๋ฌ๋ฉ๋๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ด ๊ธฐ์ ์ ํตํด ํน์ ์ ์ ์์ ๋ฉํธํ๋ฅผ ์ ๋ํ์ ๋, ๊ทธ ์ ํธ๊ฐ ๋จ์ผ DNA ๋ถ์ ์์์ ์ฃผ๋ณ์ผ๋ก ์ ํ๋๋ '์ฅ๊ฑฐ๋ฆฌ ์ ํ(Long-range propagation)' ํ์์ ์๊ฐํํ์ต๋๋ค. ๋ํ ์ค๊ธฐ์ธํฌ๋ ๋ด๋ฐ์์ ๋ํ๋๋ ๋น์ ํ์ ์ธ CpH ๋ฉํธํ ํจํด๊ณผ ์ ์ด์ฑ ์์์ ๋ฆฌ์ ๊ณผ์ ์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์ถ์ ํจ์ผ๋ก์จ, ๊ธฐ์กด ๋ฐฉ์์ผ๋ก๋ ๋์ณค๋ ์ํผ์ ๋์ ๋์ญํ์ ์๊ฐ๊ณผ ๊ณต๊ฐ์ ๊ด์ ์์ ์๋ฒฝํ ์ฌ๊ตฌ์ฑํ์ต๋๋ค. ##4. Why it Matters: ์ํผ์ ๋ ์น๋ฃ์ ์ ์์ ์ง์ ์ ์ํ ๊ฒ์ฆ ํ์ค ํ๋ฆฝ ์ด ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ค์ํ ์ด์ ๋ ์ํผ์ ๋ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ด ์ค์ '์น๋ฃ์ '๋ก ๊ธฐ๋ฅํ๊ธฐ ์ํด ๋ฐ๋์ ํ์ํ ๊ณ ํด์๋ ๊ฒ์ฆ ๋๊ตฌ๋ฅผ ์ ์ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ํน์ ์์ด๋ ์ ๊ฒฝ ์งํ ์น๋ฃ๋ฅผ ์ํด ๋ฉํธํ ์ค์์น๋ฅผ ์กฐ์ ํ์ ๋, ์๋ํ ๋ถ์ ์ธ์ ์ฃผ๋ณ ์์ญ์ผ๋ก ๋ฉํธํ๊ฐ ํ์ฐ๋์ด ๋ฐ์ํ ์ ์๋ ์คํ ํ๊น(Off-target) ์ํ์ ์ ๋น์ฉ์ผ๋ก ์์ ๋ชจ๋ํฐ๋งํ ์ ์๊ฒ ๋์์ต๋๋ค. ์ด๋ ์ํผ์ ๋ ๊ต์ ๊ธฐ์ ์ ์คํ์ค ์์ค์์ ์ค์ ์์ ์ง๋ฃ ํ์ฅ์ผ๋ก ์ฐ๊ฒฐํ์ฌ, ํ์๋ณ ์ํผ์ ๋ ํ๋กํ์ผ์ ๊ธฐ๋ฐํ ์ ๋ฐ ์ง๋จ๊ณผ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ ์ค๊ณ๋ฅผ ๊ฐ์ํํ๋ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ๊ต๊ฐ ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๐ก ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ '์ฅ๊ฑฐ๋ฆฌ ์ํ์ฑ(Long-read)'๊ณผ 'ํ์ ๋ถ์(Targeted analysis)'์ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ์ํผ์ ๋ ๋ถ์์ ๊ฒฝ์ ์ฑ๊ณผ ํด์๋๋ฅผ ๋์์ ํ๋ณดํ ๋ฐฉ๋ฒ๋ก ์ ํ์ ์ ๋ด๊ณ ์์ต๋๋ค. ํนํ ๋จ์ผ ๋ถ์ ์์ค์์ ๋ฉํธํ์ ์์(Phasing) ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ๊ณตํจ์ผ๋ก์จ, ์ํผ์ ๋ ํธ์ง ๊ธฐ์ ์ ์์ ์ฑ๊ณผ ์ ํ์ฑ์ ๊ฒ์ฆํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ํ์ค ํ๋กํ ์ฝ๋ก์์ ํ์ ์ ๊ฐ์น๊ฐ ๋งค์ฐ ๋์ต๋๋ค.
