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I. 연구개발의 목적 및 필요성
Amyotrophic Lateral Sclerosis(ALS)는 운동신경세포가 사멸함으로써, 근육의 운동능력을 소실하게 되는 퇴행성신경질환의 하나임. 본 연구는 ALS-연관 유도 만능 줄기세포주를 확보하고, ALS-연관 유도 만능 줄기세포를 이용하여 운동신경세포로의 분화과정동안 운동신경세포 발달 단계의 전 과정에서 분자, 세포, 병리학적 조사로 ALS의 근본적인 발병기전을 규명하고, ALS-연관 유도 만능 줄기세포가 운동신경세포로 분화하는 과정동안 운동신경세포의 기능을 향상시키는 약물을 발굴하는 것을 목표로 함.
II. 연구개발의 내용 및 범위
1. 역분화 인자(Oct4, Sox2, c-Myc, Klf4)를 ALS 형질전환 마우스 피부세포에 도입함으로써, 피부세포로부터 ALS-연관 유도 만능 줄기세포주를 확보함.
2. 신경세포 분화의 5-stage 방법에 RA와 Shh등의 사이토카인을 사용하여 ALS-연관 유도 만능 줄기세포를 운동신경세포로 분화.
3. ALS-연관 유도 만능 줄기세포의 운동신경세포 분화과정동안 발병기전을 조사.
4. ALS-연관 유도 만능 줄기세포로부터 분화된 운동신경세포를 이용한 약물 개발 및 효능분석.
III. 연구개발결과
1. ALS 형질전환 마우스를 사용하여 유도 만능 줄기세포 제작 후 특징 확인.
2. ALS-연관 유도 만능 줄기세포를 이용하여 운동신경세포로 분화.
3. ALS-연관 유도 만능 줄기세포에서 유래한 운동신경세포가 ALS 운동신경세포의 특징을 mimic함(dendrite 길이 감소, 응집체 형성, SOD1의 핵으로의 이동)
4. SOD1 단백질의 특정 절편(11-40)이 Aβ와 상호결합하고 경쟁적 저해제로써의 기능을 확인.
IV. 연구개발결과의 활용계획
본 연구 과정 중에서 줄기세포에 관한 논문 2편에 참여하였고(1편만 연구 과제 사사) 국제 저널에 2편 게재할 예정임. 본 연구는 유도 만능 줄기세포를 이용한 ALS 발병기전 연구 및 치료제 개발에 기여할 것으로 생각됨.
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