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과학/과학 상식15

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.
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.
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.
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.
RNAi 치료제 (RNA interference) 의 작용 원리 및 장단점 바이오 이슈에 관심이 있는 사람은, RNAi 치료제 라는 말을 들어 봤을 것이다. RNAi는 무엇이며 RNAi 치료제의 작용 원리는 무엇인지, 이 기술이 왜 중요하고 어떠한 장점이 있는지, 어떠한 기술이 보완되어야 하는지 알아 보겠다. 1. RNAi 치료제의 원리는 무엇일까? RNAi 치료제의 원리를 알기 위해서는 먼저 RNAi의 정의를 알아야 한다. RNAi는 RNA interference의 약자로, 번역하면 RNA 간섭을 뜻한다. RNA 간섭이란 문자 그래도 RNA 와 RNA가 서로 결합을 통한 간섭하는 현상을 말한다. 두 RNA가 결합하는 염기 서열을 가질 때에 결합을 통해 그 분자가 분해되는 기작을 가지고 있다. 조금더 자세히 설명하면 miRNA라는 단백질이 되지 않는 짧은 RNA가 단백질이 되기.. 2020. 3. 30.
코로나 바이러스 진단법, 분자진단 (Real time PCR) vs 면역진단 원리 및 장단점 코로나 바이러스 진단 회사를 앞서 알아봤다. 그렇다면 분자 진단과 면역진단의 원리 및 장단점을 알아보겠다. 1. 분자 진단 (Real time PCR) 의 원리 대부분의 진단키트 회사는 분자 진단 방식을 이용하고 있다. 이를 qRT PCR 또는 Real time PCR 법이라고도 부른다. 하지만 엄밀히 말하면, 분자 진단 = Real time PCR은 잘못된 표현이다. Real time PCR은 진단을 위해 이용되는 실험이라고 하기에는 그 범위를 너무 축소하여 표현 한 것이다. Real time PCR을 이해하기 위해서는 먼저 PCR의 원리를 이해 해야 한다. PCR이란, Polymerase chain reaction의 약자로, 유전체를 합성하는 Polymerase를 chain 처럼 연속적으로 반응을 시.. 2020. 3. 27.
도대체 CAR T 세포치료제가 뭐길래?? CAR T 세포치료제 란? 최근 CAR T 세포 치료제를 연구 하는 회사들의 주식에 대한 공모 이슈가 계속 나오고 있다. 도대체 CAR T가 뭐길래 그렇게 주목을 받는 것일까. CAR T- 세포 치료제는 "Chimeric antigen receptor T" 세포 치료제로, 직역하면 "모방 항원 수용체" T 세포 치료제 이다. 암 세포를보다 구체적으로 표적으로하기 위해 암세포를 인식하는 부위인 CAR을 인위로 변경하여 T 세포를 임의로 만들어 주는 요법이다. 변경된 T 세포를 사용하는 새로운 형태의 면역 요법이다. 면역 체계는 신체를 감염과 암으로부터 보호하는 특정 세포와 기관으로 구성된다. 이들 중에는 암 세포를 포함한 비정상 세포를 사냥하고 파괴하는 T 세포가 있다. 때때로, 암세포는 면역계를 피하는 .. 2020. 3. 24.
[mRNA 백신] 왜 mRNA 백신이 코로나 임상을 빨리 진입했을까? 최근 코로나 바이러스의 유행으로 백신 개발이 한창이다. 그런데 가장 코로나 바이러스에 먼저 임상에 진입한 기업은 모더나 (moderna)라는 미국의 비교적 작은 제약 회사이다. 또한 대형 제약사와 협약을 맺고 개발에 나선 큐어백, BioNTech 모두 mRNA 백신을 기반으로 치료제를 만드는 회사이다. 어떻게 모더나와 mRNA 백신은 빠르게 임상 진입에 성공할 수 있었을까? 모더나는 기존의 단백질 백신이 아닌, mRNA 백신을 이용해 신약을 개발하는 파이프라인을 가지고 있다. 그렇다면 mRNA 백신은 어째서 빠른 것일까? 백신은 수많은 질병에서 부터 인류를 보호하고 지켜 왔다. 백신을 이해하기 위해선 면역을 이해 해야 한다. 인간의 면역체계는 선천성 면역 (innate immune response)과 후.. 2020. 3. 22.