동국대학교 화학과 김종필 교수 연구팀


동국대학교 화학과 김종필 교수 연구팀(교신저자 김종필 교수, 제1저자 김준엽 연구교수, 제1저자 황예림 박사과정생)이 세계 최초로 '회춘 리프로그래밍'을 정밀하게 제어할 수 있는 혁신적인 유전자 스위치 시스템을 구축하고, 노화 생쥐를 대상으로 생체 내 회춘 리프로그래밍 유도에 성공했다.
연구팀은 그간 이론적 수준에 머물렀던 생체 내 회춘 재생 기술을 현실에서 적용해 완벽한 노화 역전 제어 형태의 기술을 개발했다. 이번 기술은 다양한 유전적·퇴행성 질환을 근본적으로 제어할 수 있는 차세대 릴게임갓 재생의학 플랫폼으로 난치병 치료의 새로운 기술적 패러다임을 함께 제시했으며, 연구 결과는 세계 최고 권위 3대 과학 학술지 중 하나인 ‘Cell(IF = 42.5)’지에 게재됐다.
세포의 시간을 되돌리는 ‘회춘 리프로그래밍(Rejuvenation Reprogramming)’은 미래 재생 의학의 핵심 과제로, 노화된 세포에 본래의 정체성은 야마토게임하기 유지하면서 생물학적 나이만 젊은 상태로 되돌리는 기술이다. 세포 수준에서 재생 능력을 근본적으로 복구할 수 있고, 다양한 퇴행성 및 노화 관련 질환의 근본적 치료 기술을 제공할 수 있어 '무병장수'에 도전하는 기술로 불린다.
하지만 생체 내에서 실질적으로 적용 가능한 회춘 리프로그래밍 유도 기술은 전무한 상태로, 정밀하고 안정적으로 생 황금성릴게임사이트 체 내 회춘 리프로그래밍을 구현하는 것이 숙제로 남아 있었다. 실리콘밸리의 거대 자본이 막대한 투자를 쏟아붓는 미래 재생 의학 분야에서, 국내 연구진이 이러한 글로벌 기술 경쟁 속에서 최대 난제로 꼽히던 생체 내 ‘회춘 리프로그래밍 제어’ 기술을 확보하는 성과를 거둔 것이다.
연구의 핵심은 회춘 리프로그래밍 인자가 생체 내에서 작동하는 황금성릴게임 '시간'과 '공간'을 정밀하게 제어해 회춘 리프로그래밍 할 수 있는 독자적 시스템을 구축했다는 점에 있다. 과거에는 유도 유전자 주입과 발현 자체에 집중해 왔지만, 김종필 교수팀은 전자기 반응성 유전자 스위치라는 새로운 개념의 유전자 발현 조절 시스템을 도입하며 회춘 리프로그래밍 전 과정을 능동적으로 제어하는 기술적 패러다임 전환을 마련했다.
오션파라다이스게임특히 연구팀은 ‘전자기 반응성 유전자 스위치'를 설계하고 스위치의 정확한 작동 메커니즘을 최초로 규명했다. ’전자기 반응성 유전자 스위치‘는 외부에서 전달되는 정밀한 물리적 전자기파 자극에만 선택적으로 반응하도록 설계돼, 생체 내 원하는 특정 조직에서 필요한 시간만큼만 회춘 리프로그래밍을 유도한다. 이를 통해 무분별한 세포 증식이나 세포 정체성 상실 같은 안전성 문제를 원천적으로 차단하며, 생체 내에서 적용할 때 반드시 해결해야 했던 기술적 장벽을 극복하고 재생의학의 획기적 해결책을 제시한 것으로 평가받고 있다.
또한, 이번 연구는 기존 유전자 치료제가 지녔던 ‘체내 제어의 불가능성’이라는 기술적 한계를 극복했다. 기존 방식은 생체 내 치료 인자를 투여한 뒤 발현 정도를 임의로 조절할 수 없어 안전성을 확보하기 어려웠지만, 김종필 교수 연구팀이 개발한 시스템은 외부 자극을 통해 환자의 상태에 맞춰 발현을 정밀하게 조절할 수 있다. 특히 연구팀은 회춘 리프로그래밍 외에도 알츠하이머병과 우울증 질환 모델에서 유전자 제어 기술의 효용성을 확인하며 차세대 맞춤형 유전자 치료의 실현 가능성을 제시했다.
김종필 교수는 “이번 성과는 세계적으로 치열하게 경쟁하는 회춘 리프로그래밍 분야에서, 국내 기술력이 회춘 리프로그래밍을 통한 노화 제어 분야의 글로벌 패러다임을 선도할 수 있음을 입증한 사례”라며, “우리가 개발한 유전자 스위치 시스템은 회춘 리프로그래밍의 안전성과 정밀성을 완성한 핵심 기술로, 향후 난치성 퇴행성 질환 치료의 새로운 지평을 열 것”이라고 강조했다.
한편, 이번 연구는 교육부의 대학중점연구소사업 및 과학기술정보통신부의 인공아체세포사업단의 지원을 받아 수행됐다.
김나혜 인턴기자 kim.nahye1@joongang.co.kr