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줄기세포, 심근 경색 후 심장 회복 도울 수 있을까?
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  • 심장은 심장혈관(관상동맥) 세 곳에서 산소와 영양분을 받고 움직인다. 심장혈관 중 어느 하나라도 혈전증이나 혈관의 빠른 수축으로 인해 급성으로 막히는 경우, 심장에 산소와 영양 공급이 급격하게 줄어 들어 심장 근육의 조직과 세포가 괴사한다. 이를 심근경색이라 한다. 현재까지 심근경색 이후 죽은 심장 근육 조직과 세포를 획기적으로 회생시키는 방법은 없었다. 한국을 비롯해 미국, 유럽 등에서 줄기세포를 이용해 심장 근육을 재생시키는 연구 결과를 지속적으로 발표하고 있다. 이런 상황에서 최근 국내 연구진이 그래핀 기반 줄기세포 전달 기술을 개발해 주목받고 있다.GIST(광주과학기술원)는 이재영 신소재공학부 교수와 다런 윌리엄스 생명과학부 교수팀이 중간엽 줄기세포를 담은 '그래핀·알긴산 마이크로 수화젤'을 개발해 심근경색 이후 심장 조직 재생을 돕는 사실을 확인했다고 10일 밝혔다. 중간엽 줄기세포는 혈관 생성을 촉진하는 다양한 성장 인자와 면역 조절에 관련된 사이토카인을 분비한다. 심장 재생을 돕는 것으로 알려져 이를 심근경색 이후 조직 재생을 위해 이식하는 연구가 활발하게 진행돼 왔다. 주사기를 통해 중간엽 줄기세포를 이식할 경우 여러 요인으로 생존율과 생착율이 낮아 치료 효능이 떨어졌다. 이를 보완하기 위한 새로운 세포전달법이 필요한 상황에서 연구진은 심근경색 이후 발생하는 사화스트레스 환경에서 중간엽 줄기세포를 보호하고 치료 효율을 높이는 시스템을 고안했다. 특히 분산기에선 입자이고, 분산 후에는 물이 되는 콜로이드, 즉 수화젤을 활용했다.연구진에 따르면 수화젤의 항(抗)산화능은 산화 그래핀의 농도와 환원 시간 조절을 향상시킬 수 있다. 수화젤 내부에 담긴 중간엽 줄기세포는 산화스트레스 환경에서 높은 생존율을 보였을 뿐 아니라 함께 배양된 심근세포의 생존율과 성숙도를 향상시켰다. 생체에서 효능을 검증하기 위해 실험용 마우스에 심근경색을 유도했다. 이 과정에서 환원된 산화 그래핀·알긴산 수화젤에 담긴 중간엽 줄기세포를 심장에 전달했을 때, 2주 후에는 심실의 섬유화가 유의미하게 감소했다. 또 심초음파 검사를 통한 심장 기능의 회복도 확인할 수 있었다. 이재영 교수는 "이번 연구에서 개발한 세포 전달 시스템은 심근경색뿐 아니라 다양한 질병 치료를 위한 효과적인 줄기세포 전달용 플랫폼이 될 것"이라고 밝혔다. 이번 연구 성과는 재료 분야 국제 학술지인 'Biomaterials'에 게재됐다. 공동 교신저자는 이재영 교수, 다런 윌리엄스 교수, 정다운 교수이고, 공동 제1 저자는 최고은 박사과정생, 김선욱 박사과정생이 됐다.  해당기사 바로가기
  • 등록일2019-10-24 14:49:31
세포 간 대화 막으니 암 전이 줄어들었다
  • 작성자New Drug Targets Laboratory
  • 조회수2034
  • GIST 연구팀(대전=연합뉴스) 이재림 기자한국연구재단은 광주과학기술원(GIST) 다런 윌리엄스, 정다운 교수 연구팀이 암세포, 면역세포, 섬유 모세포 사이의신호 교환에 의한 암 전이 촉진 과정을 규명했다고 11일 밝혔다.암세포는 주변의 미세환경을 자신에게 유리하도록 조절하는 능력을 갖추고 있다.이 때문에 암세포를 공격해야 하는 면역세포(대식세포)도 종양 미세환경에서는 암 성장과 전이를 돕게 된다.암세포가 주변 세포와 대화하듯 신호를 주고받는 과정은 암의 성장과 전이에서 매우 중요한 연구 분야다.연구팀은 암세포·대식세포·섬유 모세포 사이의 신호 교환을 살폈다.이를 통해 암세포에 의해 섬유 모세포에서 분비되는 특정 신호물질이 급증하는 것을 확인했다.그중에서 인터류킨-6과 과립구 대식세포-콜로니 자극인자(GM-CSF)가 종양 촉진성 대식세포를 증가시킨다는 것을 관찰했다. 연구팀은 아울러 세포 사이의 신호 교환을 차단해 암 전이를 억제하는 방안을 제시했다.실제 생쥐 모델에게 인터류킨-6과 GM-CSF 항체를 투여하자 종양 촉진성 대식세포 수가 현저히 줄었다.그러면서 암의 성장과 전이 효과도 눈에 띄게 나타났다.다런 윌리엄스 교수는 "앞으로 항암 치료는 암세포뿐 아니라 종양 촉진성 대식세포 억제를 병행해야 한다"며 "대식세포가 종양 촉진성 표현형으로 변화되는 것을 막기 위해선 종양 미세환경의 섬유 모세포를 제어하는 방법이 효과적"이라고 설명했다.GIST 다런 윌리엄스 교수(왼쪽)와 정다운 연구교수 [한국연구재단 제공=연합뉴스]연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구)과 GIST 생명노화특성화연구사업 지원으로 수행했다.성과를 담은 논문은 국제학술지 '임상 암 연구'(Clinical Cancer Research) 6월 29일 자에 실렸다.
  • 등록일2018-10-15 10:53:00
과기특성화대학 공동창업경진대회 대상 수상 이미지
과기특성화대학 공동창업경진대회 대상 수상
  • 작성자kajami
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  • □ 5개 과학기술특성화대학 간의 공동창업경진대회에서 GIST(지스트, 총장 문승현) 참가팀이 대상과 우수상을 수상하는 영예를 안았다. ∘ 5개 과기특성화대학 공동기술창업교육센터-JETS(Joint Education center for Technology Startup) 주관으로 펼쳐진 이번 경연은 12월 28일(목) 네이버 본사(그린팩토리) ‘커넥트홀’에서 성황리에 개최되었으며, 본 대회는 2014년도 제1회를 시작으로 4년째 과기특성화대학 간의 기술능력과 창업아이템을 검증하는 축제의 장이다. ∘ 기술창업을 준비하는 과기특성화대학의 학생 및 연구원을 대상으로 1년 동안 모의창업 프로그램을 수행하고, 기술사업화의 가능성이 높은 팀을 학교별 대표팀으로 선정하여 매년 말에 특성화대학 간의 경진대회를 통해 최고의 팀을 선발하는 프로그램이다.□ 2017년에는 대학별로 3개의 팀을 선발․추천하여, 총 15개팀이 각 학교를 대표하여 창업아이템 전시와 기술창업경진대회의 투자유치 피칭을 진행하였다.∘ 메인행사 투자유치 피칭 심사에는 네이버, 요즈마그룹, 본엔젤스파트너즈 등 엑셀러레이터 투자심사역 5명이 참여하였고, 대회에 관심을 가진 일반인과 과기특성화대학 학생들, 서울권역 엑셀러레이터 투자역들을 포함하여 200여명이 대회를 참관하였다. ∘ GIST는 ‘심근경색 진단을 위한 웨어러블 심전도 기기(팀명: HelpMI)’- 팀장 임주헌(의생명공학과 통합과정 8학기), 팀원 차정준(의생명공학과 통합과정 8학기), ‘M21(팀명: 리젠바이오)’-팀장 엄정인(생명과학부 박사과정), 팀원 이지형(생명과학부 박사과정), ‘S-vital(팀명: 딥메디)’-팀장 이광진(의생명공학과 박사과정), 팀원 조동래,김종인,유승준(의생명공학과 박사과정) 등 3개팀이 공동경진대회에 참여하였다. □ 대상에는 GIST 리젠바이오 팀이 수상하여 과학기술정보통신부 장관상과 500만원의 우승 상금을 받게되었고, 딥메디 팀은 우수상을 수상하는 영예를 안았다. ∘ 리젠바이오 팀은 2017년 GIST Tech to Market(T2M) 프로그램으로 창업진흥센터와 인연을 맺었고, 이후 대런 윌리엄스 교수(생명과학부) 랩의 기술(세포전환 기반 근육 재생 촉진제)을 사업화하기 위한 멘토링과 추가 기술개발을 꾸준히 진행해 왔다. ∘ JETS 경진대회에서 우승한 엄정인, 이지형 학생은 “처음에는 별 생각없이 Tech to Market이라는 프로그램을 통해서 기술창업을 접하게 되었는데, 사업화를 위한 멘토링과 세미나를 거듭할수록 새로운 재미를 발견하게 되었고, 그간의 노력과 경험들이 결실을 보게 되어 기쁘다.”며 우승소감을 밝혔다.  □ GIST 창업진흥센터 기성근 센터장은 “학생창업문화를 조성하고, 창업에 대한 인식을 전환할 수 있는 프로그램에 지속적으로 관심을 가지고, 적극적인 지원을 아끼지 않겠다.”는 의지를 밝혔다.
  • 등록일2018-01-05 11:29:00
다런 윌리엄스 교수, 미국화학회(ACS) ‘저널 스타’에 선정
  • 작성자New Drug Targets Laboratory
  • 조회수1185
  • □ GIST(광주과학기술원, 총장 문승현) 생명과학부 다런 윌리엄스(Darren R. Williams) 교수는 화학과 생물의 융합 분야인 화학생물학 분야의 권위지인 ACS Chemical Biology에서 선정한 17인의 최다논문게재 저자(Selected Highly Prolific Authors)에 선정되었다. ∘ 미국화학회(American Chemical Society)는 논문 백만 편 게재 기념으로 학회에서 출판하는 각 학술지들의 Top 논문, Top 저자를 선정하였으며, 이 들을 ‘저널 스타(Jounal Stars)’로 지칭하였다. ∘ 미국화학회는 세계 최고 규모의 화학회로서 이 학회에서 편찬되는 학술 저널들은 화학 분야에서 가장 신뢰받고, 가장 많이 인용되며, 가장 많이 읽히는 것으로 명성이 높다. 뿐만 아니라 화학 분야에서 생물학, 재료학까지 확장된 분야의 논문들을 게재하고 있다. ∘ ACS Chemical Biology에서 함께 선정한 저자에는 Wolf Prize 상을 수상한 바 있는 저명 과학자인 미국 스크립스 연구소 피터 슐츠(Peter Schultz) 교수, Arthur C. Cope Scholar Award 수상자인 하버드대학의 크리스토퍼 왈쉬(Christopher T. Walsh) 교수 등 세계적으로 명성이 높은 과학자들이 포함되어 있다. □ 윌리엄스 교수는 저분자 화합물들을 처리하여 도롱뇽의 사지재생 초기 과정을 포유류에서 구현하는 독창적 연구 결과들을 ACS Chemical Biology에 발표하였으며, 이 중 2편의 논문은 2011년과 2012년의 화학생물학 분야 최고의 논문(Best of Chemical Biology)에 선정되는 영광을 연달아 안았었다.□ 2017년 8월 22일에 워싱턴 DC에서 개최되는 미국화학회 정기 학술대회에서 영예로운 저널 스타 선정을 축하하는 특별 행사가 개최될 예정이다. □ 관련 링크http://journalstars.acs.org/http://journalstars.acs.org/biological/journal/acs-chemical-biologyhttps://www.facebook.com/GIST.ac.kr/photos/a.492139364173249.1073741825.450837138303472/1466250816762094/?type=3
  • 등록일2017-08-17 14:52:00
Not Scarred For Life 이미지
Not Scarred For Life
  • 작성자전체관리자
  • 조회수890
  • Newts and many other amphibians can regrow limbs and heal wounds without scars, skills that researchers hope to bring to people.Credit: ShutterstockLop the tail or a foot off a salamander and it will grow right back. Mammals aren’t so lucky--at least not yet. With the goal of developing a salve that heals wounds without scarring, researchers have now used small molecules to turn immature muscle fibers into cells that can morph into bone, fat, nerve, or muscle (ACS Chem. Bio., DOI:10.1021/cb200532v).“In humans, if you damage the skin tissue, a scar will form,” says Darren Williams of Gwangju Institute of Science and Technology, in South Korea. Scar tissue is a mammalian all-purpose stopgap: It closes wounds but without the functionality of the lost or damaged tissue. Salamanders, however, don’t scar; rather, studies in amphibians have shown that the cells in their wounded tissue dedifferentiate to become stem cells, which in turn redifferentiate into the appropriate cell types for perfect healing.Williams found last year that mammalian muscle cells could be coaxed into amphibian-like dedifferentiation if he added small interfering RNA that reduced cellular levels of p21, a protein that arrests cell growth and division (ACS Chem. Bio., DOI: 10.1021/cb2000154). But the siRNA was difficult to work with and caused some cells to die, so Williams scanned published reports for other small molecules to take down p21.The search led Williams to four molecules that he thought might trigger cells to dedifferentiate: lysophosphatidic acid, SQ22536 (an inhibitor of adenylyl cyclase), SB203580a (an inhibitor of p38 mitogen-activated protein kinase), and BIO (an inhibitor of glycogen synthase-3 kinase).To test the four candidates, Williams and his team cultured mouse myotubes, the precursors to muscle fibers. Muscle fibers pose a particular challenge to any dedifferentiating compound because each cell contains multiple nuclei. Only single-nucleus cells can revert to stem cells. So the researchers first exposed the myotubes to myoseverin, a chemical that breaks multinucleated cells into single-nucleus cells. They then incubated the cells with each of the four candidate molecules for two days, after which they found chemical markers indicating that all four of the molecules had induced the cells to dedifferentiate and begin to divide. To establish that, like stem cells, the dedifferentiated cells could give rise to other types of cells, the researchers mixed them with chemicals that successfully converted the cells into fat, bone, muscle, and nerve cells.Jeremy Brockes of University College London calls the work a “milestone” because myoseverin was discovered a decade ago, but Williams was the first to combine it with molecules that could make cells dedifferentiate. Brockes still questions whether myoseverin will work on full muscle fibers, as opposed to myotubes. Muscle fibers, he says, “seem significantly more challenging” because of their complex structure. Williams plans to address this in his next experiment: testing the healing powers of myoseverin and the p21 blockers on mice with amputated toes. 해당 기사 바로 가기
  • 등록일2017-06-16 16:21:00
Simple chemical cocktail shows first promise for limb re-growth in mammals 이미지
Simple chemical cocktail shows first promise for limb re-growth in mammals
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  • 조회수634
  • Newt. Just as injured newts can sprout new limbs, a simple chemical cocktail shows promise for limb re-growth in mammals. It nudges mouse cells on a path toward regeneration. Move over, newts and salamanders. The mouse may join you as the only animal that can re-grow their own severed limbs. Researchers are reporting that a simple chemical cocktail can coax mouse muscle fibers to become the kinds of cells found in the first stages of a regenerating limb.Their study, the first demonstration that mammal muscle can be turned into the biological raw material for a new limb, appears in the journal ACS Chemical Biology.Darren R. Williams and Da-Woon Jung say their "relatively simple, gentle, and reversible" methods for creating the early stages of limb regeneration in mouse cells "have implications for both regenerative medicine and stem cell biology." In the future, they suggest, the chemicals they use could speed wound healing by providing new cells at the injured site before the wound closes or becomes infected. Their methods might also shed light on new ways to switch adult cells into the all-purpose, so-called "pluripotent," stem cells with the potential for growing into any type of tissue in the body.The scientists describe the chemical cocktail that they developed and used to turn mouse muscle fibers into muscle cells. Williams and Jung then converted the muscle cells turned into fat and bone cells. Those transformations were remarkably similar to the initial processes that occur in the tissue of newts and salamanders that is starting to regrow severed limbs. 해당 기사 바로 가기
  • 등록일2017-06-16 16:16:00
Korean researchers find a cure for cardiac infarction 이미지
Korean researchers find a cure for cardiac infarction
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  • A group of Korean researchers has unearthed a new medical substance that promotes recovery after myocardial infarction from a natural compound derivative in a marine organism. A joint research team from the Gwangju Institute of Science and Technology (GIST) led by Prof. Darren R. Williams and the Department of Cardiology at Chonnam National University Hospital led by Prof. Ahn Yeong-geun has developed a cure for myocardial infarction by extracting a natural compound derivative called “6-Bromoindirubin” from Hexaplex trunculus, the research team announced on Thursday. The researchers proved that a small molecule compound called BIO reduces fibrosis and reverses the loss of cardiac muscle. The researchers injected BIO into mice suffering ventricular fibrosis over two weeks, and they found that the amount of ventricular tissues affected by fibrosis decreased by 60 percent. The research showed that the injection catalyzed the proliferation of cardiac muscle cells, which promote cardiac function while reducing cardiac fibroblasts, a cause of cardiac fibrosis. In addition, the experiment also led to an increase of M2 macrophages that are believed to help recovery of cardiac functions “Echocardiography analysis found that (BIO treatment) promotes the recovery of cardiac functions,” said Pro. Ahn. “We are planning to use our findings to develop a medicine for clinical purposes by increasing absorption rate and testing if it works on large animals like pigs and if it is toxic,” added Prof. Williams. The research findings were posted on Aug. 11 on the online site of the Scientific Reports, a sister journal of the Nature. 해당 기사 바로 가기
  • 등록일2017-06-16 16:05:00
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