[전문기술] 종양 형성 과정에서의 줄기세포 상태 변화를 활용한 새로운 암 치료 전략

[전문기술]  종양 형성 과정에서의 줄기세포 상태 변화를 활용한 새로운 암 치료 전략

 

◇ 최근 ‘세포기반 차단의학(cell-based interceptive medicine)’ 개념과 연관된 연구결과가 발표. 종양 형성 과정에서 줄기세포의 상태 변화를 분석한 연구팀은 빠른 세포 주기(상위 스파이크, low-가소성)와 느린 세포 주기(하위 스파이크, high-가소성)를 나타내는 2가지 세포 상태를 알게 되었고, 이러한 세포 상태의 전환을 조작함으로써 암 치료의 새로운 전략을 개발할 수 있다는 가능성을 제시     ▸주요 출처 : Science, Stem-cell states converge in multistage cutaneous squamous cell carcinoma development, 2024.1

 

■ EU의 LifeTime 이니셔티브*에서는 ‘세포기반 차단의학(cell-based interceptive medicine)’이라는 새로운 접근방법을 제안

 * 지난 2019년 EU는 미래 사회·경제적 파급효과가 클 것으로 예상되는 과학기술 분야 6개 이니셔티브의 하나로 라이프타임(LifeTime)에

   착수

 

○ 의학 발전에도 불구하고 여전히 완치가 힘든 만성질환 극복을 위해 것으로, 대부분의 질병은 세포, 조직, 장기가 비가역적으로 손상되어     심각한 증상이 나타나는 때에만 발견되기 때문에 의료행위가 제한적이라는 문제의식에서 출발

  - LifeTime은 질병의 조기 발견과 성공적 치료를 위해 단일세포(single cell)가 정상궤도(health trajectory)에서 언제, 왜, 어떻게

    이탈하는지 이해하고 식별하는 것이 필요하다는 점을 인식

  - 이에 ‘세포기반 차단의학’을 통해 정상궤도(health trajectory)에서 이탈하는 세포를 식별하여 질병을 차단하고, 향후 재발 위험을 낮추는      의학적 접근 필요성을 피력

 

○ 최근 차단의학 개념과 연계된 연구결과가 발표되었는데, 종양 형성 과정에서 줄기세포 상태 변화와 유전자 발현 네트워크를                     분석함으로써 암 치료에 중요한 정보를 제공

  - 알려진 바로는 종양 세포의 가소성(Tumor cell plasticity)*이 암 줄기세포(cancer stem cells, CSC)와 관련이 있다고 하지만,

     * 종양 세포가 환경 변화에 적응하고 생존하기 위해 여러 형태와 기능을 취할 수 있는 능력으로, 암의 진행, 전이, 치료 저항성 등 여러          측면에서 중요한 역할을 함

  - CSC가 정상 조직의 줄기세포와 어떤 관계가 있는지, 종양의 기원 세포와 어떤 관계가 있는지, 그리고 CSC가 실제로 존재하는지에             대해서는 불분명했던 상황

 

■ 연구팀은 마우스 모델을 이용하여 피부암 형성 과정에서 줄기세포 상태가 어떻게 변화하는지에 대해 분석

 

○ 다양한 분석 방법을 결합하여 암 발생 과정에서 줄기세포 상태와 유전자 네트워크의 변화를 정밀하게 추적

  - 대량 조직에서의 발현체 분석, 단일세포 샘플에서의 발현체 분석, 그리고 세포 증식 과정에서의 계통 추적 방법을 결합하여 분석

   ※ 연구팀은 서로 다른 유전적 배경이 암 발생 과정에서 어떤 영향을 미치는지 고려하기 위해 두 개(Mus spretus, FVB/N)의 다양한                마우스 품종을 교배하여 유전적으로 이질적인 마우스 집단을 생성.

  - 이를 통해 암의 여러 단계에서 줄기세포 네트워크가 어떻게 변화하는지를 종합적으로 분석

 

<다양한 분석 방법을 결합한 암 발생 과정에서의 줄기세포 경로 분석>

출처 : Science, Stem-cell states converge in multistage cutaneous squamous cell carcinoma development, 2024.1

 

 

■연구팀은 화학적 발암 유발* 과정을 통해 줄기세포 경로가 어떻게 악성 종양으로 발전하는지를 관찰

     * DMBA(dimethylbenzanthracene)로 세포에 발암 돌연변이를 유도한 후, TPA(12-O-tetra- decanoylphorbol-13-acetate)로 돌연변이             세포의 발암을 활성화시킴

 

○ 피부암 발생을 유도한 후 정상 조직과 종양 조직 피부 샘플로부터 수백 개의 유전자(metagenes) 발현 네트워크를 생성하고, 줄기세포         상태의 변화와 이들의 네트워크를 분석

  - 초기 단계의 종양은 정상 피부와 달리 줄기세포 상태로 변화하는 것이 관찰

 

<화학적 발암 모델에서 단일세포 수준에서 관찰한 줄기세포의 경로>

출처 : Science, Stem-cell states converge in multistage cutaneous squamous cell carcinoma development, 2024.1

 

○ 종양 샘플에서 Lgr6+ 줄기세포가 중요한 역할을 한다는 것을 발견하였는데, Lgr6+ 줄기세포는 다양한 줄기세포 표지자인 Sox2, Pitx1,        Foxa1, Cd44 등을 발현하는 자손 세포를 생성했으며,

  - 이러한 세포는 빠른 세포 주기를 보이며, 유전체 불안정성이 증가하는 상위 스파이크 세포 상태(Upper Spike Cell State)로 변화되어 

    세포 운명의 갈림길에 진입

 

○ 상위 스파이크의 전암 세포는 중요한 전환점에서 여러 가지 세포 운명을 선택할 수 있는데,

  - 하위 스파이크 세포 상태(Lower Spike Cell State)는 세포 성장 감소(Cdkn2a/b 발현 증가), 세포 가소성과 면역이 활성화

  - High-Lgr6+ 상태는 종양(carcinoma)과 유사한 메타유전자 발현 패턴을 보임

  - 유지된 상위 스파이크 세포 상태(maintained cycling)는 점점 더 많은 염색체 이상이 발생

 

○ 상위 스파이크 상태의 세포에 항암제인 시스플라틴(Cisplatin)을 처리한 결과, 세포 증식이 억제되고, 종양 세포의 가소성이 활성화되는

    하위 스파이크 상태의 세포로 전환되는 것을 관찰

  - 여기에 분화의 마스터 조절자로 알려진 Pp2a(Protein phosphatase 2A)를 억제하자 세포 증식이 활성화되고, 종양 세포의 가소성을            감소시켜 항암제에 대한 감수성이 증가하는 것을 관찰

 

■ 종양 발달 과정에서 줄기세포 상태의 변화와 이들의 네트워크 분석으로 암 치료에 중요한 시사점을 확보

 

○ 이번 연구를 통해 종양 형성 과정에서 빠른 세포 주기(상위 스파이크, low-가소성 상태)와 느린 세포 주기(하위 스파이크, high-가소성        상태)를 나타내는 2가지 세포 상태를 알게 되었고,

  - 이러한 세포 상태의 전환을 조작함으로써 암 치료의 새로운 전략을 개발할 수 있을 것으로 기대

   ※ 예를 들어, Pp2a 억제 후 항암제를 투여하면 종양 세포가 항암제에 더 민감해져 효과적인 암 치료가 가능할 것으로 예상

 

 

참고1 LifeTime, ‘세포기반 차단의학(cell-based interceptive medicine)’ 로드맵 발표

 

◇ 유럽의 LifeTime 이니셔티브는 헬스케어 개선을 위하여 단일세포 수준에서 인체세포를 추적, 이해, 치료하는 개인맞춤형 ‘세포기반 차단의학 (cell-based interceptive medicine)’의 구현방안을 제시하는 세부 로드맵을 발표 ▸주요 출처 : Nature, Rajewsky, Almouzni, Gorski et al., LifeTime and improving European healthcare through cell-based interceptive medicine, 2020.9.7.; The Science Times, 유럽, ‘차단 의학’ 활용한 의료 혁명 시동 건다, 2020.9.8.

 

■ 의학 발전에도 불구하고 여전히 완치가 힘든 만성질환 극복을 위해 ‘세포기반 차단의학*’이라는 새로운 접근방법 제안

 

< 세포기반 차단의학 접근방법 >

Nature, LifeTime and improving European healthcare through cell-based interceptive medicine, 2020.9.7

 

    * ‘세포기반 차단의학(cell-based interceptive medicine)’은 개별세포의 분자구성을 포착해 세포를 정상궤도(health trajectory)로 돌릴 수        있도록 초기 단계에서 질병 발생을 차단하는 것을 의미(Rajewsky et al, 2020)

 

○ 의학 발전은 특정 질병 분야에서 눈부신 발전을 가져왔지만, 만성질환은 여전히 부분적으로만 치료되는 등 완치가 어려운 상황

  - 대부분 질병은 세포, 조직, 장기가 비가역 적으로 손상되어 심각한 증상이 나타나는 때에만 발견되므로, 이 단계에서는 의료행위가             제한적으로 적용  

 

○ EU LifeTime 이니셔티브*에서는 질병을 조기에 발견하고, 치료하는 등 초기 단계에서 질병을 차단하는 ‘세포기반 차단의학’의 중요성을      인식하고, 이를 구현하기 위한 전략 로드맵을 수립

    * 유럽 전역의 18개국, 70개 이상의 기업과 주요 연구기관의 과학자들이 참여하는 대형 연구 프로그램으로, 질병의 발생과정 동안              인간세포를 이해, 매핑 및 타겟팅하여 혁신적인 치료를 목표로 함(관련 URL : https://lifetime-fetflagship.eu/)

  - LifeTime은 질병의 조기 발견과 성공적 치료를 위해 단일세포(single-cell)가 정상궤도(health trajectory)에서 언제, 왜, 어떻게

   이탈하는지 이해하고 식별하는 것이 필요하다는 점을 인식

  - 이에 ‘세포기반 차단의학’을 통해 정상궤도(health trajectory)에서 이탈하는 세포를 식별하여 질병을 차단하고, 향후 재발위험을 낮추는       의학적 접근 필요성을 피력하는 로드맵을 제시

 

■ LifeTime 핵심 접근법인 ‘새로운 기술개발 및 통합’ 전략과 더불어, 의료 우선순위 식별 메커니즘 등을 로드맵에 포함

 

○ (새로운 기술개발 및 통합) 기존 단일세포 접근법 통합(sigle-cell multi-omics)과 함께 대량세포 이미징(high-content imaging),                 인공지능(AI) 및 환자 유래 질병모델(patient-derived experimental disease model) 등 새로운 기술개발을 제안

  - 개별세포 내 병리·생리학적(pathophysiological) 메커니즘을 이해하기 위해 기존의 단일세포 접근법(sigle-cell methodologies)                   통합을 제안

    ※ 예컨대, 전사체학(transcriptomics)과 염색질 접근성(chromatin accessibility), DNA 메틸화(methylation), 히스톤 변형(histone                   modifications), 3D 유전체 구성 (genome organisation) 및 유전체 돌연변이(genomic mutations) 방법론 제시

  - 표준화된 다중오믹스 기술(multi-omics) 및 영상기술(imaging) 접근법을 통합하여 수십만 명의 환자 세포를 프로파일링할 수 있는

    엔드-투-엔드(end-to-end) 파이프라인 개발을 제안

  - 더불어, 머신러닝(machine learning) 기술과 공간적 다중오믹스 기술(spatial multi-omics), 영상기술(imaging) 및 데이터의 심층적인

    통합은 디지털 병리학의 새로운 시대를 이끌어낼 잠재력을 가지고 있음을 강조

 

○ (의료 우선순위 식별을 위한 LifeTime의 메커니즘) 환자 치료에 직접적으로 영향을 미칠 수 있는 의료문제를 체계적으로 식별하기 위해      ‘Launchpad’라는 메커니즘을 도입

  - 라이프타임 전략적 연구 아젠다(the LifeTime Strategic Research Agenda)에서 개발한 10년 로드맵을 기반으로 하여 3단계로 구분되는

    질병 로드맵을 마련

  - 단계별 질병 로드맵을 통해 다양한 질병을 지속적으로 모니터링하여 의료문제를 식별

    ※ (1단계) 기존의 단일세포 기술(single cell technologies), 컴퓨터를 이용한 도구(computational tools) 및 질병모델을 사용하여 확인된         의료문제에 대한 즉각적인 연구

    ※ (2단계) 공간적 다중 오믹스 기술(spatial multi-omics) 및 영상기술(imaging) 접근법 개발과 함께, 종단 분석(longitudinal analyses)을         위한 최첨단 환자 유래(patient- derived) 모델 시스템 개발을 포함하여 특정한 의료문제를 해결하는데 필요한 새로운 기술 개발

    ※ (3단계) 개발된 환자 진단기술을 대규모 환자 코호트(cohort) 샘플의 종단 분석(longitudinal analyses)에 적용하여 신규 바이오마커를        기반으로 한 2차, 3차 질병 예방기술 개발

 

○ (구현 및 인프라) 유럽 내 기존 인프라와 긴밀한 상호작용 및 혁신의 필요성을 제시하면서, 이를 구현하기 위하여 LifeTime Centres의        다학제적인 네트워크를 제안

  - 기존 인프라로는 유럽 오픈 사이언스 클라우드(EOSC, European Open Science Cloud) 및 유럽 고성능 컴퓨팅(EuroHPC, Euro High-            Performance Computing Joint Undertaking) 등 고성능 컴퓨팅 인프라를 제시

  - 또한, 임상의와 환자를 참여시켜 의학적 효과를 달성하기 위하여 유럽 전역에 걸쳐 상호 보완적인 주제 클러스터(thematic clusters)가

    있는 LifeTime Centres의 다학제적인 네트워크를 제안

 

○ (산업/혁신과의 상호작용) 민간 부문과의 협력뿐만 아니라 유럽 전역의 대규모 협업 플랫폼 개발을 통한 민관 합동 프로젝트의 필요성을

    제시

  - 민간 부문과의 협력은 기술, 도구(instrumentation), 진단 및 치료를 신속히 전달하기 위하여 핵심적인 역할을 담당

   ※ 현재 산업협회 및 네트워크뿐만 아니라 여러 분야에 걸쳐 있는 80개 이상의 기업이 LifeTime 비전을 지원

   ※ 유럽 제약산업연맹(Europea Federation of Pharmaceutical Indistries, EFPIA) 및 유럽 바이오이미징 산업위원회(Euro-BioImaging              Industry Board, EBIB) 등이 포함

  - 오믹스(omics), 영상기술(imaging), 환자 유래 질병 모델링 및 정밀의학의 접점에서 학계와 산업계 간에 사전 경쟁적 상호작용을                촉진하고 능률화하는 통합 프레임워크를 만드는 단계의 중요성을 제시

  - 더불어, 서로 다른 개발 일정과 뚜렷한 비즈니스 모델을 가진 중소기업과 대기업 간의 부문 간 협력(cross-sectoral collaborations)은           혁신을 촉진하기 위해 필수적임을 강조

 

○ (윤리적·법적 이슈) 윤리적 문제는 가능한 한 조기에 파악, 관리하고, 긍정적인 효과를 촉진하되 부정적인 효과를 완화하기 위하여 전체      연구과정에 걸쳐 윤리・연구적 완결지침(intergrity guidance) 구현을 제시

  - 이를 위하여 LifeTime은 윤리적 영향을 예측, 식별, 모니터링 및 관리하는 실시간(real-time) 또는 병렬(parallel) ELSI(Ethical, Legal and         Social Issues: 윤리적, 법적 및 사회적 문제) 프로그램을 통해 윤리지침을 따르도록 설계

 

○ (교육과 훈련) 다학제적 연구 프로그램과 병행하여 임상시험에 차단의학을 도입할 경우, 보건 및 연구 시스템의 역량 구축과                    임상의학에서 중대한 기술개발이 요구될 것으로 예상

  - 이에 따라 LifeTime은 새로운 기술을 지속적으로 적용하고 새로운 의학 및 과학적 접근방식의 구현을 보장하는 교육·훈련 프로그램을         개발하여 대응할 예정

  - 교육·훈련 프로그램을 통해 윤리적이며, 포괄적인 프레임워크 내에서 과학적, 의료적 우수성을 육성하기 위해 새로운 전문 커리큘럼을       개발하고 고숙련 인력 양성을 계획

 

■ LifeTime 전략을 통해 질병 진단 및 치료에 긍정적인 영향뿐만 아니라 삶의 질 개선, 질병에 대한 사회적 부담을 완화할 것으로 전망

 

○ 인공지능(AI) 및 개인맞춤형 질병 모델과 함께 획기적인 단일세포 기술(single cell technologies) 및 영상기술(imaging)을 사용하면            질병을 조기 진단할 수 있을 뿐 아니라 개별 환자에 맞는 가장 효과적인 치료법을 선택하는 것이 가능

- 질병을 유발하는 세포를 표적화해서 인체에 치명적인 손상이 발생하기 전에 질병을 차단하면 수십억 유로(euro)의 질병 관련 비용을           절약할 것으로 전망

- 의사는 적절한 시기에 질병을 차단하여 개인에 맞는 최적의 치료전략을 결정하고, 향후 임상시험을 위한 대상자 선정에도 기여하여           신약개발 비용 절감에도 기여할 것으로 예상

 

참고2 : 유럽, 사회·경제의 혁신적인 변화를 주도할 수 있는 6개 과학 기술 이니셔티브 착수

 

◇ 유럽연합은 미래 사회・경제적 파급효과가 클 것으로 예상되는 과학 기술 분야 6개 이니셔티브를 추진. 유럽의 문화를 디지털화하는 타임머신 (Time Machine), 인간 중심의 인공지능(HumaneAI) 등과 질병의 발생 과정을 세포 수준에서 이해하는 라이프타임(LifeTime), 세포 및 유전자 치료제와 같은 첨단치료제 활용을 확대하는 리스토어(RESTORE) 이니셔티브 포함 ▸주요 출처 : European Commission, Launch of six European initiatives with potential for transformational impact on society and the economy, 2019.3.5.; Science & Technology Policy, 과학이 이끄는 혁신 : 유럽 플래그십의 추진체계 점검, 2017년 3월호

 

■ 유럽연합, 사회・경제의 혁신적인 변화를 주도할 수 있는 6개 과학 기술 이니셔티브 착수

 

○ 유럽위원회(European Commission)는 과학이 주도하는 연구 혁신을 목표로 대규모 연구를 지원하는 사업으로 미래 기술 주력사업(FET       Flagships; Future and Emerging Technologies Flagships) 프로그램*을 추진하고 있음  

    * 미래 사회・경제적 파급효과가 클 것으로 예상되는 영역에서 대규모 고위험 연구를 추진. 10년 정도의 사업기간으로 약 10억 유로를        지원. 동 사업을 통해 유럽이 특정 연구 영역에서 주도적 위치를 차지하고 국제 협력을 유도하고자 함

  - 현재 FET 플래그쉽 프로그램에는 인간 뇌 프로젝트(HBP: Human Brain Project), 그래핀 플래그쉽(Graphene flagship), 양자기술                  플래그쉽(Quantum Technologies flagship)의 3개가 추진되고 있음

    ※ 그래핀과 인간 뇌 프로그램은 2013년 선정, 10년간 각 10억 유로(약 1조 3,251억원) 지원. 양자 기술 프로그램은 2016년 선정되어            2018년부터 시행됨. 3개 플래그쉽 프로그램들은 Horizon 2020을 통해 지속될 것임

 

○ 2016년 유럽위윈회는 연구 커뮤니티, 회원국, 산업계 및 학계 고위급 대표자들과 협의를 통해 FET 통해 해결할 수 있는 과학 및 기술         문제에 대한 아이디어 회의 개최. 과학 기술 도전과제 3가지 분야에 합의

    ※ ① ICT와 연결된 사회(ICT and connected society), ② 건강과 생명과학(Health and the life sciences), ③ 에너지, 환경 및                        기후변화(Energy, environment and climate change)

  - Horizon 2020 FET Work Program 2018의 일환으로 3개 분야와 관련된 아이디어 공모 착수(2017.10), 제안된 33건 중 2단계 전문가            평가를 통해 6건이 최종 후보로 선정

 

○ 유럽연합은 최종 후보로 선정된 6개 이니셔티브가 미래에 지원될 대규모 사업으로 선정되었음 발표(2019.3)

  - 선정된 이니셔티브는 1년간 각 100만 유로(약 13억 2천만원)를 지원받아 유럽에 전략적으로 중요한 과학 및 기술 아젠다를 도출. 연구       커뮤니티와 산업계를 활용하여 구체적인 사업 계획을 작성하여 평가받게 됨     

  - EU 집행위원회 대변인은 심사를 거쳐 6개 이니셔티브 중 최대 3개까지 선정할 예정으로, 향후 Horizon Europe*의 일환으로 지원             예정이라고 함

    * Horizon Europe : Horizon 2020의 차기 프로그램으로 향후 7년(2021~2027년)간 약 1,000억 유로(127조원)가 투자될 예정인                   유럽연합의 연구 및 혁신 사업

 

< 선정된 6개 이니셔티브 개요 >

 

프로젝트명	주요 내용
타임머신 (Time Machine)	◦ 역사 기록 보관소, 대규모 박물관, 도서관 소장 자료, 지리적 기록 데이터 세트 등 대량의 정보를 디지털화하기 위한 대규모 디지털화 및 컴퓨팅 인프라 구축(멀티스케일 모델링, 시뮬레이션 및 AI 기술 기반)을 목표 ◦ 방대한 양의 유럽 문화 및 역사 지식을 활용하면 역사・사회적 진화 이해 및 ICT 산업, 창조 산업 및 관광과 같은 주요 부문에 중대한 영향을 미침 ◦ 주요 연구기관 : Federal Institute of Technology in Lausanne, Switzerland
인간중심 인공지능 (HumaneAI)	◦ 투명한 의사 결정 프로세스를 사용하고 역동적인 실제 환경에 적응하고 사람과 복잡한 사회적 상황을 이해할 수 있는 방식으로 사람들에게 권한을 부여하고 지능을 확장하는 AI 지능 시스템을 만드는데 필요한 과학적 기초와 기술 혁신을 개발하는 것을 목표로 함 ◦ 유럽의 윤리적 가치와 사회・문화・정치적 규범을 준수하면서 AI 혁명을 인간과 사회 모두에게 유익한 방향으로 형성 ◦ 주요 연구기관 : German Research Center for Artificial Intelligence in Kaiserslautern
리스토어 (RESTORE)	◦ 재생의학 및 암 치료를 위한 표적 면역 재구성(targeted immune reconstitution)에 중점을 둠 ◦ 새로운 종류의 신약 개발에 기여. 예를 들어 실험실에서 생성된 DNA 조각(DNA stretches)을 인체에 삽입하거나 인간 조직(tissue) 또는 장기(organ)까지 치료 및 대체할 수 있는 조직 생성 ◦ 주요 연구기관 : Charité University Clinic in Berlin
라이프타임 (LifeTime)	◦ 인체에서 질병이 시작되고 진행되는 과정을 보다 구체적으로 이해하는 것이 목적 ◦ 단일세포 다중 오믹스기술(single-cell multi-omics), 이미징, 머신러닝, 인공지능 및 오가노이드와 같이 개인하된 질병 모델을 포함한 여러 혁신적인 기술들을 개발하고 통합하여, 세포 내에서 게놈이 어떻게 기능하는지, 조직이 질병으로 발전할 때 세포가 조직을 형성하고 활동을 동적으로 리모델하는 방법에 대한 새로운 통찰력을 얻고자 함 ◦ 만성 및 진행성 질환의 조기 발견, 예방 및 혁신적인 치료에 혁신적인 영향을 줄 것임 ◦ 주요 연구기관 : Max Delbrück Center for Molecular Medicine in Berlin
선라이즈 (SUNRISE)	◦ 자연의 광합성을 모방하여 재생가능한 에너지 저장 및 청정 화학 산업을 위한 지속 가능한 연료 및 상용 화학물질 생산을 목표 ◦ 고성능 컴퓨팅, 첨단 생체모방, 합성생물학을 사용하여 태양 에너지를 포집, 저장할 수 있는 새로운 소재를 설계할 것임. 또한 질소 고정 및 대기 중 이산화탄소를 Products(화학물질)로 전환하는 작업도 수행할 것으로, 이는 기후변화 대응에 게임 체인저가 될 가능성이 있음 ◦ 주요 연구기관 : Leiden University in the Netherlands
에너지엑스 (ENERGY-X)	◦ 태양에너지 및 풍력에너지를 화학적 형태로 효율적으로 변환하는 방법을 모색 ◦ 새로운 촉매제 개발 뿐만 아니라 물, 이산화탄소, 질소(N2)를 연료 및 기본화학물질로 전환하는 새로운 접근법을 개발하는 것이 목표로, 이는 유럽의 화석 연료 의존도를 낮추는데 실질적인 도움이 됨. 특히 탄소 중립(carbon-neutral) 항공연료 제조와 탄소 발자국이 없는 비료의 현지 생산에 중점을 둘 것임 ◦ 주요 연구기관 : Technical University of Denmark in Copenhagen

출처 : EC, Launch of six European initiatives with potential for transformational impact on society and the economy, 2019.3.5.; Science, Europe abandons plans for ‘flagship’ billion-euro research projects, 2019.5.14

 

 

■ 바이오 관련 이니셔티브는 2개 : 라이프타임(LifeTime), 리스토어(RESTORE)

< 라이프타임(LifeTime) 컨소시움 >   

○ 라이프타임 연구 컨소시움은 유럽 전역의 18개국, 70개 이상의 기업과 주요 연구기관들의 과학자들이 참여하는 대형 연구                      프로그램으로, 질병의 발생 과정 동안 인간 세포를 이해, 매핑 및 타겟팅하여 혁신적인 치료를 목표로 함

  - 건강한 세포와 질병 세포 상태 사이의 진행을 이끄는 분자 원리에 대한 보다 깊은 이해는 현대 의학의 획기적인 발전과 정밀의학의 발전을 촉진하여 장기적으로 광범위한 질환에 대해 조기 진단, 차단 및 치료를 가능케 함

    ※ 이 컨소시움은 독일의 Max Delbrück Center for Molecular Medicine(MDC) Nikolaus Rajewsky 와 프랑스 Institut Curie의 Geneviève Almouzni 박사가 이끌고 있음

○ 라이프타임 이니셔티브는 Single cell biology, Artificial intelligence, Organoids의 3가지 기술축을 개발, 통합 및 적용하는 것을 목표로 함

  - 단일 세포 생물학(Single cell biology) : 많은 세포의 평균 대신 많은 단일 세포의 데이터를 개별적으로 분석하여 질병의 발달에 대한 새로운 통찰력을 얻음

  - 인공지능(Artificial intelligence) : 단일 세포 생물학으로 생선된 방대한 양의 데이터를 처리

  - 오가노이드(Organoids) : 환자 세포에서 유래한 오가노이드 및 추가적인 실험 기술로 새로운 개인화된 질병 모델로 활용

    ※ 관련 URL : https://lifetime-fetflagship.eu/   

 

< 리스토어(RESTORE) 컨소시움 >   

○ 리스토어 연구 컨소시움은 10개의 핵심 팀(Univ. Zurich, Catapult CGT, TissUse, Pluristem, Miltenyi Biotec 등)과 26개국(유럽, 미국, 싱가포르 등) 300여명의 과학자들이 참여. 베를린의 Charité University Clinic 주도

  - 세포 치료제, 유전자 치료제, 조직공학 제품 등의 첨단 치료 제품(Advanced Therapies)*의 개발과 임상 실무 가치 향상을 통해 유럽 환자들에게 표준 치료법으로 첨단 치료 제품을 활용할 수 있게 하는 것을 목표로 함

    * 첨단치료 제품제품(Advanced Therapy Medicinal Products, ATMP)은 유럽에서 종종 ‘살아있는 약물(living drug)’이라 불리며, 세포치료제, 유전자 치료제, 조직공학 제품 및 이러한 제품과 생체물질과 같은 의료기기의 조합도 포함

○ 리스토어 이니셔티브는 2030년 이후를 목표로 첨단 치료 제품은 헬스케어 분야의 게임체인저가 될 것으로, 현재 치료가 불가능한 많은 질병에 대해 저렴하게 접근 가능하며, 개인 맞춤형 치료가 가능할 것으로 기대

  - “질병 치료(treatment of disease)”라는 현재의 목표를 “건강 재생 (regeneration of health)”으로 전환하고자 함

○ 리스토어 이니셔티브는 2개의 연구혁신 중점 영역으로 구성되어 있으며, 각각은 3T(Transdisciplinarity, Technology, Translation) 컨셉을 기반으로 함

  - 연구혁신 중점영역 1 : 미션 중심의 기초 과학 및 지원 기술(Mission-driven Basic Science and Supportive Technology) ⇒ 제조, 고급 전임상 모델 및 임상 응용 프로그램에 대한 연구 플랫폼으로 구성  

  - 연구혁신 중점영역 2 : 임상 연구 및 개발(Clinical Research and Exploitation) ⇒ 규제과학과 건강기술 평가, 조기 임상시험, 후기 임상 시험 및 실행 및 개발의 4개의 RIA modules로 구성  

    ※ 관련 URL : https://www.restore-horizon.eu/