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Predictive and Discovery Genomics

 [2014] 랫트 모델을 이용한 약물에 의한 간 손상 특이 분자 및 단백체 지표 발굴 연구

 [2013] 잔류성 유기오염물질의 노출에 따른 위해성 평가
 [2011,2013] 다환 방향족 탄화수소류의 노출에 따른 위해성 평가
 [2011,2013] 휘발성 유기화합물에 대한 위해성 평가

 [2009,2010] 엑스타시(Ecstasy, MDMA)가 청소년기와 태아기의 뇌에 미치는 영향 평가

 

 

 

우리 연구실에서는 암과 관련된 여러 분자 메커니즘을 밝히는 동시에 DNA microarray을 이용한 발현유전체학 기법을 통하여 여러 분야의 독성 메커니즘을 밝힐 수 있는 독성유전체학(Toxicogenomic) 분야에도 매진하고 있다.

 

독성유전체학은 유전자와 질환을 야기시키는 환경유해물질간의 상호관계를 탐구하는 전형적인 독성학에 유전자, 단백질 그리고 대사체의 발현양상을 접목시킨 포괄적인 연구기법이라고 할 수 있다. 특정 유해가능물질 또는 질환 야기 물질의 노출에 의한 분자수준의 발현변화 패턴은 이러한 잠재적 독성물질이 어떻게 행동하고 결과적으로 질병을 일으키는지 예측 또는 가늠할 수 있는 중요한 척도가 된다. 따라서 지금의 독성학연구는 모든 살아있는 생물시스템상에서 일어나는 가능한 독성 상호작용을 이해하여, 특정 종에서 일어나는 독성유전체학적 반응을 이용하여 다른 종에서 일어날 수 있는 유사한 독성물질 반응을 예측하고 설명할 수 있도록 하는 시스템 독성학 즉 Systems toxicology로 변화하고 있는 추세이다.

 

독성유전체학(toxicogenomics)의 연구는 저용량 및 독성 초기반응의 분자생물학적 기전 이해하여 독성시험 비용절감 및 시험시간의 단축시켜 Database 가 구축되면 신규 독성 물질의 새로운 분류 및 독성 예측가능 등이 예상되기 때문에 우리나라에도 이러한 독성유전체기술을 도입하여 연구를 하는 것은 매우 경제적이며 유용한 방법이라고 할 수 있겠다.

 

미국의 경우 National Institute of Environmental Health Science(NIEHS/NIH)에 독성유전체 연구전담기관으로 설립된 NCT는expression technology (genomics), proteomics, metabonomics 기술을 이용한 새로운 접근방법으로 독성기전을 정확하게 규명하고 이를 바탕으로 새로운 화학약물이나 약제에 대한 독성 가능성을 예측할 수 있게 하는데 목표를 두고 센터를 운영하고 있고, 특히, NCT의 DNA microarray그룹은 환경스트레스에 의한 세포반응에 관련된 분자기전 연구, 독성물질 특이적인 또는 유해물질 특이적인 유전자 발현 양상, 단일 독성물질 또는 복잡한 혼합물에 노출 시 인체에 미치는 독성학적 영향 조사 등 포괄적인 조사연구에 중요한 기법으로 확립되어 있다.

 

우리 연구실에서도 이러한 기법을 활용하여 다양한 독성 분야에 관련된 실험모델에 적용하여 변화된 gene expression pattern과conventional parameter를 서로 연결하는 system toxicology를 시행하며, 장기적으로는 chemical effects in biological systems(CEBS) relational database 구축하여독성물질에 의해 변화되는 생체 내 유전자 발현의 특징 즉 toxicant signature를 규명하는 Predictive and Discovery Genomics를 구현하는 것으로 지향하고 있다.