과학33 미래의 디코딩: 차세대 시퀀싱(Next generation sequencing: NGS)이란? Nextgeneration sequencing (NGS) 소개 빠르게 진화하는 유전체학 환경에서 Nextgeneration sequencing (NGS)은 유전 코드의 복잡성을 해결하는 방식을 바꾸는 혁신적인 기술로 등장했습니다. NGS의 깊이를 탐구하기 위한 여정을 시작하면서 기술에 대한 포괄적인 소개부터 시작하겠습니다. DNA 시퀀싱의 역사적 맥락부터 NGS의 길을 닦은 주요 혁신에 이르기까지 이 섹션에서는 유전체학 연구에서 차세대 시퀀싱의 혁신적인 힘을 이해하기 위한 토대를 마련합니다. NGS는 어떻게 작동하나요? NGS의 핵심에는 DNA의 신속하고 높은 처리량의 시퀀싱을 가능하게 하는 최첨단 기술의 복잡한 상호 작용이 있습니다. Illumina에서 Oxford Nanopore까지 각 플랫폼은 고유.. 2023. 12. 16. 항체 치료제의 장점 과 단점 암 및 기타 질병에 대한 치료제로 항체를 사용하는 데에는 몇 가지 잠재적인 이점과 단점이 있습니다. 장점 높은 특이성: 항체는 특정 항원에 특이적으로 결합할 수 있어 비표적 효과의 가능성을 줄이고 치료 효과를 높입니다. 오래 지속: 항체는 장기간 체내에 남아 지속적인 치료 효과를 제공할 수 있습니다. 적은 부작용: 항체는 화학 요법 및 표적 소분자 약물보다 독성이 적고 부작용이 적습니다. 다목적성: 항체는 단독으로, 다른 치료법과 함께 또는 약물 접합체와 같은 다양한 방식으로 사용될 수 있습니다. 단점 비용: 단클론 항체를 개발하고 생산하는 데 비용이 많이 들 수 있습니다. 복잡성: 항체 생산 및 정제는 복잡하고 어려울 수 있습니다. 제한된 표적: 모든 암이나 질병에 항체가 표적으로 삼을 수 있는 항원이.. 2023. 1. 30. mRNA, miRNA, siRNA, sRNA, ASO의 차이점 총정리 mRNA, miRNA, siRNA 및 sRNA는 모든 유형의 RNA입니다. RNA는 리보핵산(ribonucleic acid)의 약자로 세포에서 유전 정보를 전달하는 데 중심적인 역할을 합니다. 1. mRNA mRNA 또는 메신저 RNA는 단백질을 만드는 데 필요한 유전 정보를 전달하는 RNA 유형입니다. 2. miRNA miRNA 또는 microRNA는 mRNA의 상보적 서열에 결합하고 번역을 억제하거나 분해를 위해 mRNA를 표적으로 하여 유전자 발현을 조절할 수 있는 작은 RNA 유형입니다. 3. siRNA siRNA 또는 small interfering RNA는 mRNA의 상보적인 서열에 결합하여 분해를 목표로 하여 유전자 발현을 억제할 수 있는 RNA 유형입니다. 4. sRNA sRNA 또는 sm.. 2023. 1. 30. 사람들이 CRISPR 을 쓰고자 하는 3가지 이유 1. 정밀한 유전자 편집 CRISPR은 게놈의 특정 서열을 매우 정밀하게 편집할 수 있어 유전 질환을 치료하는 강력한 도구가 됩니다. DNA의 특정 서열을 잘라내거나 대체함으로써 과학자들은 질병을 일으키는 유전자를 파괴하거나 복구할 수 있습니다. 2. 다용성 CRISPR은 유전 질환, 암, 전염병을 포함한 광범위한 질병을 치료하는 데 사용할 수 있는 다용도 기술입니다. 게놈의 모든 DNA 서열을 표적으로 삼을 수 있는 능력은 CRISPR을 연구자에게 매우 유연한 도구로 만듭니다. 3. 속도 및 비용 CRISPR은 기존의 유전 공학 방법보다 빠르고 저렴합니다. CRISPR 시스템의 사용 용이성 덕분에 과학자들은 실험을 신속하게 설계하고 실행할 수 있으며 상대적으로 저렴한 기술 비용으로 전 세계 연구자들이 .. 2023. 1. 30. CRISPR 치료제 현황 2021년 현재 CRISPR 기반 치료법은 여러 임상 시험이 진행 중이거나 계획되어 있어 여전히 개발 초기 단계에 있는 것으로 간주됩니다. 그러나 최근 몇 년 동안 몇 가지 유망한 결과와 진전이 있었습니다. 2020년 11월 CRISPR 기반 치료법에 대한 최초의 인간 연구가 시작되었습니다. 이 연구는 CRISPR로 편집된 줄기 세포를 사용하여 유전성 혈액 장애인 베타 지중해 빈혈(beta-thalassemia) 환자를 치료하고 있습니다. 연구 결과는 아직 분석 중이지만 초기 보고에 따르면 이 치료법은 안전하고 효과적입니다. 2020년 12월, 유럽 의약품청(EMA)은 Vertex Pharmaceuticals와 CRISPR Therapeutics가 개발한 겸상 적혈구 질환 및 베타 지중해 빈혈 치료를 위.. 2023. 1. 30. 왜 CRISPR이 다른 유전자 치료제보다 우월한가? CRISPR-Cas9은 게놈 편집 분야에 혁명을 일으킨 획기적인 기술입니다. 게놈의 특정 서열을 정확하게 표적화하고 편집하는 능력은 유전병 치료를 위한 강력한 도구입니다. CRISPR-Cas9를 통해 과학자들은 특정 유전자를 추가, 삭제 또는 교체하여 질병을 일으키는 유전자를 파괴하거나 복구할 수 있습니다. 다른 유전자 편집 방법에 비해 CRISPR-Cas9의 주요 장점 중 하나는 정밀도입니다. CRISPR-Cas9은 gRNA(guide RNA)라는 작은 RNA 분자를 사용하여 게놈의 특정 위치를 표적으로 하므로 시스템의 특이성이 크게 증가합니다. 또한 Cas9 효소는 표적 위치에서 DNA의 이중 가닥 절단을 만들어 정확한 위치에서 유전자의 삽입 또는 삭제를 허용합니다. CRISPR-Cas9의 또 다른 .. 2023. 1. 29. CRISPR 치료제 작동 원리 CRISPR-Cas9 시스템에서 sgRNA(single-guide RNA)는 Cas9 단백질을 게놈의 특정 위치로 안내하는 작은 RNA 분자입니다. sgRNA는 가이드 서열과 tracrRNA의 두 부분으로 구성됩니다. 가이드 서열은 표적 DNA 서열에 상보적인 20-뉴클레오티드 서열이며, tracrRNA는 Cas9 단백질이 sgRNA에 결합하는 것을 돕습니다. PAM(Protospacer Adjacent Motif)은 Cas9 단백질이 표적 DNA를 인식하고 결합하는 데 필요한 특정 DNA 서열입니다. Streptococcus pyogenes에서 가장 일반적으로 사용되는 Cas9 단백질의 PAM 서열은 NGG입니다(여기서 N은 모든 염기일 수 있음). NHEJ(Non-Homologous End Joini.. 2023. 1. 29. mRNA 치료제 현황 mRNA 치료제는 질병을 치료하기 위해 메신저 RNA(mRNA)라는 유전 물질을 이용하는 비교적 새로운 의학 분야입니다. 이 접근법은 세포가 질병과 싸우는 단백질이나 효소와 같은 특정 단백질을 생산하도록 지시하는 mRNA의 능력에 기반합니다. 현재 가장 진보된 mRNA 치료제는 Pfizer-BioNTech의 COVID-19 백신으로, mRNA를 활용하여 SARS-CoV-2 바이러스 표면에서 발견되는 스파이크 단백질을 생산하도록 세포에 지시하여 바이러스로부터 보호하는 면역 반응을 유발합니다. . COVID-19 백신 외에도 암, 희귀 유전 질환 및 전염병을 포함한 다양한 질병에 대한 여러 가지 다른 mRNA 치료제가 현재 임상 시험 중에 있습니다. 이러한 실험의 결과는 지금까지 유망했으며 여러 mRNA 치.. 2023. 1. 29. 모더나 테라퓨틱스의 코로나 백신 임상 결과, 쾌조 or 의혹? 모더나 테라퓨틱스는 mRNA를 이용한 백신과 신약을 개발하는 미국의 제약 회사이다. 모더나 테라퓨틱스는 코로나 바이러스의 백신 개발에 참여하면서 유명세를 탔다. 놀라운 것은 대형 제약사들을 제치고 가장 먼저 코로나 바이러스의 백신을 개발하고, 임상 1상에 진입하여 전 세계를 놀라게 했다. 모더나 테라퓨티스의 mRNA-1273, 전원 코로나19 항체 생성 최근 모더나는 신종 코로나 바이러스의 (코로나19) 백신 후보에 대한 결과를 발표했다. 현지 시간으로 18일, 백신 후보인 mRNA-1273을 투여한 결과를 발표하였다. 모더나는 시험에 참여한 45명 전원에게서 코로나19 항체가 형성되었다고 전했다. 실험 방법으로는, 45명의 참가자를 15명씩 3개의 그룹으로 나누어, 백신 후보물질인 mRNA-1273을 .. 2020. 5. 20. neoantigen의 등장이 가져올 3가지 변화 neoantigen이라는 단어는 최근 개인 맞춤 면역 요법이 활성화되면서 함께 들리는 의료 용어이다. 단어 뜻을 그대로 번역하면 신항원이다. 이는 일반 항원처럼 항체와 결합하지만, 정상세포에는 없이 종양세포에서 특이적으로 발현되는 항원을 뜻하는 말이다. neoantigen은 환자의 유전정보를 분석함으로서 얻어낼 수 있다. Next generation sequencing(NGS)을 이용해 개인의 정상세포와 종양 세포의 서열을 분석하고, 둘의 차이점을 분석해 종양 세포에만 발현되는 항원을 찾을 수 있다. 이는 암치료의 고질적인 문제인 정상세포를 공격하는 부작용을 없앨 수 있는 획기적인 방법이다. neoantigen이 활성화된다면 암 치료에 큰 변화가 일어날 것이다. 오늘은 이를 3가지 관점으로 알아보았다. .. 2020. 5. 3. 렘데시비르 첫 '임상시험 실패' 코로나 치료는 어디로..? 신종 코로나 바이러스, 코로나19 의 치료제인 렘데시비르가 첫 번째 임상시험이 실패한 것으로 전해졌다. 렘데시비르는 신종 코로나 바이러스, 코로나19의 치료제로서 현존하는 가장 유력한 치료제이다. 길리어드에서 에볼라 바이러스의 치료제로서 이미 임상 입증이 끝났기 때문에, 코로나19의 치료 효과만 입증받으면 바로 상용화 가능한 약이기에 더 주목을 받았고, 실제로 그 가능성이 보이는 초기 결과들이 있었다. 렘데시비르에 대한 지금까지의 이슈는 이전 글에 정리되어 있다. (아래 링크 참고) 렘데시비르, 해외임상서 신종코로나 바이러스 환자 68% 증상개선 길리어드사이언스의 '렘데시비르'(remdesivir)가 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 중증 환자의 증상 개선에 일부 도움이 될 수 있음을 보여주는 국제.. 2020. 4. 25. 씨젠 코로나 진단키트 이슈 총정리 씨젠은 국내 분자진단 키트를 제작 및 생산하는 코스닥 상장 바이오 기업이다. 최근 신종 코로나 바이러스의 발병과 팬데믹 선언 이후, 우수한 진단 기술 가치가 국내뿐 아니라 세계 적으로도 인정을 받고 있다. 주식의 가치와 시가 총액이 최근 몇 달 사이 3배 가까이 증가하였다. 이번 글은 최근 씨젠 관련 이슈를 모두 모아 보았다. 1. 국내 긴급 사용 승인 지난 3월 12일, 씨젠의 'Allplex 2019-nCoV Assay'는 국내 코로나 바이러스 검진에 긴급 사용 승인을 받았다. 이 제품은 코로나 바이러스의 E gene, RdRp gene, N gene 세 종류의 유전자를 검사하는 방식을 사용하고 있다. 씨젠에 따르면 자동화 시스템을 적용하여 하루 1000명 이상의 동시 검사가 가능하다고 전해졌다. 2.. 2020. 4. 22. 모더나 테라퓨틱스, 백신 연구 데이터 공개 , 코로나 바이러스는? 모더나 테라퓨틱스(Moderna)는 지난 화요일, 투자자와 분석가에게 다양한 바이러스에 대한 보호 기능을 제공 할 9 가지 mRNA 백신의 파이프 라인에 대한 개요를 제공했다. 모더나 테라퓨틱스는 코로나 바이러스 백신의 임상에 가장 빨리 진입한 것으로 유명하다. 이 회사의 프리젠테이션은 백신에 대한 좋은 배경과 모더나 테라퓨틱스의 백신 생성 기술이 이전 기술과 어떻게 다른지 보여 주지만 화요일에 주가를 높인 것은 1 단계 임상 시험 테스트 mRNA- 1893, 지카 바이러스 백신. 백신의 10 마이크로그램 용량은 94.4 %의 혈청 전환율 (바이러스에 대한 항체를 갖지 않는 것에서 항체를 갖는 것으로가는 환자)을 생성 하였기 때문이다. 더 인상적으로, 30 마이크로그램 용량으로 치료받은 23 명의 환자 .. 2020. 4. 16. 타액 기반 신종 코로나 바이러스 진단 시약 FDA 긴급사용승인 미국 럿거스 대학교(Rutgers University)는 타액기반 코로나19 진단 키트에 대해 미국 FDA의 긴급사용승인(EUA)를 받았다고 지난 13일 밝혔다. 타액 기반이 면봉 검사법 보다 좋은 이유 검체를 얻는 방법만 다를 뿐, 검사를 하는 방법은 동일하다. 그렇다면 어떤 면에서 장점이 있을까? 타액을 얻는 과정은 면봉 검사법보다 의료진과 환자의 접촉이 적다. 의료진이 감염되는 불상사를 막을 수 있으며, 보호장구의 소비 또한 줄일 수 있는 장점이 있다. 기존 검사법은 코와 목에 면봉을 사용해 검체를 채취한데 반해, 이 진단법은 플라스틱 튜브에 타액을 모아 검체를 제취한다. 면봉에서 체취하고 실험하는 과정에서 노출이 되기 쉬운 반면, 타액은 튜브에 바로 모을 수 있기에 훨씬 안전한 것이다. 얻어진 검.. 2020. 4. 15. RT-PCR, Real time PCR, RT-qPCR, qRT-PCR 차이 및 원리 총정리 최근 코로나 바이러스가 대유행 하면서, 진단키트에 대한 관심이 높아 지고 있다. 국내의 경우 씨젠, 솔젠트 등 분자 진단 방식으로 진단 키트를 제작 하는 회사들이 대표적이며 이러한 키트의 작용 원리에 대한 글에서 RT 가 들어간 다양한 종류의 PCR이 언급되고 있다. 헷갈리는 RT-PCR, Real time PCR, RT-qPCR, qRT-PCR이 각각 어떤 것을 뜻하는지 알아보겠다. PCR : polymerase chain reaction 여러종류의 PCR을 이해하기 위해서는 먼저 피씨알의 정의를 이해해야 한다.PCR은 polymerase chain reaction의 약자로, 프라이머(primer) 라고 불리는 작은 합성 DNA와 DNA를 합성하는 DNA polymerase를 이용하여 특정 유전자의 양.. 2020. 4. 14. 신종 코로나바이러스, 구충제 이버멕틴, 코로나 바이러스 48시간 내 죽인다? 미국 식품의약청(FDA)의 승인을 받는 등 안전성이 입증된 구충제 이버멕틴(Ivermectin)이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 바이러스를 48시간 이내에 죽인다는 세포배양 실험 결과가 나왔다. 호주 모니쉬(Monash)대학 생의학발견연구소(Biomedicine Discovery Institute)의 카일리 왜그스태프 박사는 세포 배양된 코로나19 바이러스가 이버멕틴에 노출되자 48시간 안에 모든 유전물질이 소멸했다는 실험 결과를 발표했다고 사이언스 데일리가 보도했다. 왜그스태프 박사는 "이버멕틴을 한 번만 투여해도 24시간 후 코로나19 바이러스 RNA가 상당 부분 줄어들었으며 48시간이 지나자 RNA 전부가 완전히 사라졌다"면서 "다만 이는 세포 배양 실험에서 나온 결과로 코로나19 환자에게.. 2020. 4. 12. 렘데시비르, 해외임상서 신종코로나 바이러스 환자 68% 증상개선 길리어드사이언스의 '렘데시비르'(remdesivir)가 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 중증 환자의 증상 개선에 일부 도움이 될 수 있음을 보여주는 국제공동 임상 결과가 나왔다. 미국·유럽·일본 공동 연구팀은 그동안 코로나19 환자를 대상으로 시행해 온 렘데시비르 관련 다국가 임상결과를 11일(한국시간) 발행된 국제학술지 '뉴 잉글랜드 저널 오브 메디신'(New England Journal of Medicine)에 발표했다. 환자 총 53명으로 미국 (22), 일본 (9), 이탈리아 (12), 오스트리아 (1), 프랑스 (4), 독일 (2), 네덜란드 (1), 스페인 (1), 캐나다 (1). 총 40 명의 환자 (75 %)가 남자 였고, 연령대는 23-82 세 였고, 평균 연령은 64 세였다 (사.. 2020. 4. 12. 하이드록시 클로리퀸, 검증이 덜 되었지만 프랑스 정치에 이용되고 있나? COVID-19를 치료하기위한 두 가지 항 말라리아 약물 인 클로로퀸 및 하이드록시 클로로퀸의 사용에 대한 고도로 정치화 된 논쟁은 잠재적 이익을 보여주기위한 두 가지 작은 시험이 수행 된 프랑스에서 극단에 도달했다. 프랑스 의사들은 하이드록시 클로로퀸을 처방해야한다는 빈약한 증거에도 불구하고 절망적 인 환자들로부터 엄청난 압력을 받고 있으며, 460,000 명의 사람들이 이미 광범위하게 이용할 수 있도록 청원서에 서명했다. 하이드록시 클로로퀸에 대한 대중의 믿음은 데이터의 약점과는 완전히 대조적이다. COVID-19에 대한 그 효능에 대한 여러 연구는 상식적이거나 부정적인 평결을 전달했으며, 심장 부정맥을 포함하여 중대한 부작용을 가질 수 있다. Raoult의 긍정적인 연구는 한계와 방법론적 문제로 널.. 2020. 4. 10. 김빛내리 교수, 세계 최초 코로나 RNA 전사체 분석, Cell에 이래적 빠른 게재 국내의 대표적 노벨상 수상자 후보로 꼽히는 김빛내리(51) 서울대 생명과학부 교수가 이끄는 공동 연구팀이 신종 코로나바이러스(코로나19)의 RNA 전사체를 세계 최초로 분석해 공개하는 성과를 올렸다. 향후 코로나 바이러스의 고정밀 진단시약과 치료제 개발에 결정적 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다. 기초과학연구원(IBS)은 RNA 연구단을 이끌고 있는 김빛내리 교수와 장혜식 생명과학부 교수(40ㆍIBS 연구위원 겸임) 연구팀이 질병관리본부와 공동 연구로 신종 코로나바이러스감염증(코로나19)의 원인인 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)의 고해상도 유전자 지도를 완성했다고 9일 밝혔다. 연구결과는 이날 세계적 국제학술지 셀 온라인판에 우선 게재됐다. 국제학술지 셀에서도 이례적으로 빠른 심사과정을 진행.. 2020. 4. 9. 렘데시비르, 코로나 치료제로 가장 유력, 그 원동력이 무엇일까? 코로나19 바이러스는 현재 펜데믹이 선언된 세계 대유행 중인 바이러스이다. 이렇게 바이러스가 확산 된 이유에는 코로나 바이러스의 강한 전염력, 약한 증상, 긴 잠복기 등이 있지만, 근본적인 문제는 아직까지 밝혀진 치료제가 없기 때문이다. 코로나 19 바이러스의 치료제의 새로운 개발도 활발하게 이루어 지고 있지만, 이에는 안전성 확인을 위해 많은 시간이 필요하다. 따라서 빠른 상용화를 위해, 다른 목적을 위해 만들어진 약이 코노라 19 바이러스에서도 효과가 있는 지 확인 하는 것이 더 빠르게 적용할 수 있는 방법중 하나이다. 이미 만들어진 약은 인체 유해성, 안전성 확인 문제에서 이미 승인이 된 약이기 때문에, 새로운 질병에 대한 효능만 입증되면, 바로 사용이 가능하기 때문이다. 이러한 관점으로, 코로나 .. 2020. 4. 6. 이전 1 2 다음