ㅇ 사업추진 배경

-인공아체세포(Artificial blastema cell, ABCs)에서 아체세포(blastema cell)는 ‘양서류, 제브라피시와 같은 하등동물에서 조직에 상처가 나면 조직을 재생하기 위해 상처가 난 세포가 역분화 과정을 통해 조직 재생을 담당하는 세포’로 보고 됨. 특히 이러한 조직 재생 과정의 아체세포에서는 리프로그래밍에 관여하고 있는 인자들이 일시적으로 발현이 되고 이들 인자들이 조직 재생에 중요하다고 함

- 그러나, 이러한 조직 재생의 현상이 고등동물에서는 볼 수 없는데 ABC 개념은 포유류의 체세포를 아체세포와 유사 기능을 수행하는 세포로 포유류에서 직접교차 분화 기술을 통해 인공적으로 유도하여 형성할 수 있음이 보고 된 바 있으며 이를 근거로 iPSC 방식이 아닌 새로운 방식의 줄기세포 생산 기술이 소개 됨

-인공아체세포(ABC) 방식은 주류 접근법인 iPSC(유도만능줄기세포) 방식이 지닌 분화과정 통제 어려움 및 종양화 위험성과 달리 낮은 종양원성과 복합 조직에 적용할 수 있는 매우 중요한 기술임

- 생쥐와 인간은 제한된 조직 재생능력을 지니고 있어서 고등동물에서의 인공아체세포 유도 기술 및 관련 인자 발굴은 새로운 재생치료의 원천의 근간으로 매우 중요함.

- 인간 체세포를 재생능력을 가진 인공아체세포로 전환하는 과정에서 출현하는 다양한 세포 집단 중에서 분화 능력과 증식 능력은 우수하면서 종양 발생이 낮은 세포 집단을 발굴하고, 이를 인간 ABC 세포 집단으로 규정하는 유도 기술 개발 및 효율화 구현이 필요함

- 인간 아체 유사세포의 발굴과 특성 분성을 위해서는 분리 정제 및 in vitro 배양 등 다양한 연구가 필요하고, 이를 위해서는 마우스 및 인간에서 아체유사세포 특이 바이오 마커와 분리 기술이 선행되어야 함

- 다양한 종류의 단일세포 분석 기술 및 정보 해설 기술들이 개발되고 있지만, ABC를 최초로 포유류에서 확인하였음. 그러나 다양한 시료간의 비교를 위한 분석 알고리즘 및 이를 통합하여 정보를 추출하는 기술은 아직 개발되지 않아 추가 연구개발이 필요함

- 단일세포 분석은 기존과 달리 막대한 양의 데이터를 생성하며 분석 방법에 따라 동일한 시료에서 다른 차원의 정보가 생성되는 만큼 이를 통합적으로 분석하기 위한 효율적인 분석 알고리즘의 개발은 ABC의 형성기전을 분석하고, 관련된 안전성 및 유효성을 파악하고 개발의 시간을 단축시킬 수 있는 필수적인 기술임

ㅇ 관련 추진계획 및 중장기 전략

- 「2024년 정부연구개발 투자방향 및 기준」(국가과학기술자문회의, ’23.3)

· 첨단바이오 분야 기초·원천, 중개·임상연구 및 실증 R&D 집중 지원, 국민 삶의 질 향상을 위한 R&D의 임무지향성 강화

※ (중점투자) 인공세포 제작기술, 차세대 백신, 미해결 감염병 예방·치료 기술 등

- ｢제4차 생명공학육성기본계획｣(생명공학종합정책심의회, ’23.6): 재건줄기세포, 인공아체세포 등 신개념 줄기세포의 재생능력 활성화 및 재생환경 제어 핵심 기초·원천기술 확보