성영준 교수팀, CRISPR 기술 활용한 생체 유사환경 구현 분석 및 전망 발표
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- 작성자 커뮤니케이션팀
- 보도일자 2025-03-05
화공생명공학부 성영준 교수.
화공생명공학부 성영준 교수가 '유전자 가위'로 불리는 CRISPR/Cas(크리스퍼/카스) 기술과 미세생리시스템을 융합해 인체 장기와 유사한 환경을 구현하는 최신 연구동향을 분석한 연구 결과를 발표했다. 성영준 교수는 그동안 미세유체를 활용한 바이오칩 연구로 생체 조직을 모사하는 기술을 주목해왔는데, 이번 연구를 통해 질병 모델링, 개인 맞춤형 신약 개발에 크게 기여할 것으로 기대된다.
연구팀에 따르면 미세생리시스템은 전통적인 세포 배양과 동물 모델을 보완하는 기술로 주목받고 있다. 하지만, 기존 시스템은 유전적 다양성과 질병 표현형을 정확히 재현하기 어렵다는 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 성영준 교수 연구팀은 CRISPR/Cas 유전자 편집 기술을 미세생리시스템에 적용해 유전자를 더 정교하게 변형하는 방안을 연구하고 있다.
연구진은 이번 연구에서 특정 유전자 변이를 조작해 희소 유전질환과 암 연구에 활용할 질병 모델을 분석하고, 혈액-뇌 장벽, 신경 조직, 신장 조직 등 기능을 정밀 모사하는 방법을 심도 있게 논의했다. 또한, 오가노이드(Organoid)와 생체칩(Organ-on-a-chip) 시스템에서 CRISPR 기술의 활용 가능성을 탐색하고, 생체 조직과 유사한 환경을 구현하기 위한 방향성을 제시했다. 이 기술을 활용하면 특정 세포의 유전자 발현을 정밀하게 조절해 생리학적으로 더 유사한 조직을 형성할 수 있다는 장점이 있다.
CRISPR 유전자 편집과 미세생리시스템의 현재 활용과 미래 응용 가능성
연구팀은 이를 활용한 약물 반응성 평가 및 독성 연구를 비롯한 약물의 치료 효과를 상세하게 분석함으로써 개인 맞춤형 치료법 개발의 길을 제시했다. 또한, CRISPR 유전자 편집을 활용해 질병을 더 정확하게 모델링하고, 신약 후보 물질의 효능을 평가하는 방안을 심도 있게 논의해 정밀 의학과 신약 개발 분야에 새로 적용하는 토대도 제시했다.
이번 연구는 CRISPR와 미세생리시스템 기술을 융합해 더 고도화된 질병 모델을 구현할 수 있는 가능성을 확인했다는 점에서 의미가 있다. 성영준 교수는 "이번 연구는 유전자 편집 기술과 바이오칩 기술을 접목한 차세대 바이오 연구 모델의 방향성을 제시하며 기존 연구 방법의 한계를 보완할 수 있을 것"이라며 "향후 맞춤형 치료법 개발과 바이오 연구 모델 연구를 지속적으로 진행할 계획"이라고 밝혔다.
우리대학과 고려대, 한국과학기술연구원(KIST) 연구진이 공동으로 참여한 이번 연구는 한국연구재단의 미래유망융합기술파이오니어(전략형) 연구지원사업을 통해 수행됐다. 연구 성과는 JCR 분석화학 분야 1위 국제학술지 ‘Trends in Analytical Chemistry’(IF: 11.8)에 1월 31일 게재됐다. (논문명: Harnessing CRISPR technology for next-generation microphysiological systems)