개인-특이적 다양성을 가진 인체 공생 마이크로바이옴(미생물군집)과 인체와의 상호작용 규명을 통한 질환 타겟 연구 및 건강한 장내 환경을 위한 마이크로바이옴 치료제 개발

인체 공생 마이크로바이옴 및 각종 마이크로바이옴은 건강 및 각종 질환과 밀접하게 연관되며, 2014년도에 선정된 세계 10대 유망기술 중 하나로써 고부가가치 개인 맞춤형 차세대 치료기술로 수요 확대 전망

향후 5년 : ~2020년 : 마이크로바이옴 분포 다양성 분석, 개인 맞춤형 마이크로바이옴 연구 모델 및 연관 질환 모델을 이용한 상호작용 제어기술 개발

향후 10년 : ~2025년 : 마이크로바이옴 조절을 통한 질환 치료 타겟 및 마이크로바이옴 치료제 개발

1) 인체 공생 마이크로바이옴 확보 및 분석기술 - 장내 시료 확보, 차세대 염기서열 분석(Next Generation Sequencing) 등을 활용한 메타게놈 분석으로 개인-특이적 마이크로바이옴 다양성 분석 및 프로파일 확보 2) 개인 맞춤형 인체-유사 마이크로바이옴 연구모델 개발 - 기존 무균 동물모델, 세포모델 및 새로운 인체-유사 대체모델 개발을 통한 마이크로바이옴과 인체 상호 관계

연구

- 비피더스균의 인위적인 섭취가 장내 균총의 정장 작용에 도움이 되지 않는다는 연구결과를 통해 마이크로바이옴의 기능과 기전을 연구하기 위해서는 복잡한 인체의 장내 환경을 이해하기 위한 새로운 인체-유사 모델개발이 필요 - 개인 맞춤형 치료제 개발을 위한 스크리닝 플랫폼으로 활용 가능한 인체 유사 환자-특이적, 질환-특이적 마이크로바이옴 연구모델 확보 - 장내 환경모방 모델을 통한 마이크로바이옴 배양 기술 * 3D-세포 모델, 오가노이드 모델 등 3) 질환 연관 마이크로바이옴의 인체 반응기전 연구 - 개인의 면역상태를 반영할 수 있는 인체-유사 연구모델 개발 및 질환 타겟 연구 4) 마이크로바이옴 중 유용균을 분리하여 장내환경과 유사한 조건에서 배양 후 직접 섭취하는 마이크로바이옴 치료제 기술 - 노환이나 질환 시에 이용하기 위해 유용균을 분리, 보관하는 기술 및 장내 환경과 유사한 환경에서 배양하는 기술 - 약으로 섭취한 마이크로바이옴의 생존 문제 해결 - 개개인의 최적화된 장내 정착 관련 요구조건을 충족시키기 위한 개인 특이성 고려 5) 마이크로바이옴을 이용한 질환 타겟 치료기술 개발 - 질환-특이적 마이크로바이옴 분석을 통한 바이오마커, 질환타겟 개발 - 개인 맞춤형 마이크로바이옴-표적 치료법 및 신약(미생물신약, 합성신약 포함) 개발

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