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[IT뉴스]세포 운명 억지로 고정하지 않는다…KAIST, '최소 자극 설계도' 개발

온카뱅크관리자

2026-09-23 09:17:25

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">보도기사</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="p5cRTcnQpa">
          <p contents-hash="d5a34c394178b705782b4eb7082bd07ad601413736b1f4e0320b763b38eda218" dmcf-pid="U1keykLx3g" dmcf-ptype="general">유전자 영구 조작 없이 한 번 자극해 세포 운명 전환<br>'넛지', 줄기세포·면역반응 제어 활용 기대</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="0caf29e4e98e36574f87037b77fee16043550b68e6210e9cba119992ed2b3d94" dmcf-pid="umP7jPKpFo" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="KAIST가 개발한 '넛지(NUDGE)' 기술 설명(AI 생성 이미지)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/23/551724-22lyJQR/20260923091327445ulvx.jpg" data-org-width="600" dmcf-mid="3So8IoMV0j" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/23/551724-22lyJQR/20260923091327445ulvx.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            KAIST가 개발한 '넛지(NUDGE)' 기술 설명(AI 생성 이미지)
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="d65966a3745d12705ed575d50980b34bce152e8c81547689cb1dcf1f628b3e52" dmcf-pid="7sQzAQ9U3L" dmcf-ptype="general"><br>줄기세포를 심장세포로 바꾸거나 면역세포의 염증 반응을 줄이려면 어떤 유전자를 자극해야 할까요? 국내 연구진이 유전자를 계속 켜거나 끄지 않고, 한 차례의 일시적인 자극만으로 세포가 원하는 상태로 변하도록 유도하는 기술을 개발했습니다.</p>
          <p contents-hash="16729fff0c8f01800d1d18b3b1b955f968d50409d5ab57642a6493293dea7cad" dmcf-pid="zOxqcx2u3n" dmcf-ptype="general">KAIST는 바이오및뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 세포 내부의 자연스러운 유전자 조절 흐름을 이용해 최소한의 개입으로 세포 운명을 바꾸는 원천기술 '넛지(NUDGE)'를 개발했다고 23일 밝혔습니다.</p>
          <p contents-hash="abf0d85678db5014517a8649a44040728d8e0da2bae953c4ba98041f057ae61c" dmcf-pid="qIMBkMV7ui" dmcf-ptype="general">◆ 세포를 고정하지 않고 '방향만 살짝'</p>
          <p contents-hash="d1448519ba5414c906b6ab4c003827a6ceae668cc3f343d410c0ba97f84c9f19" dmcf-pid="BCRbERfz0J" dmcf-ptype="general">세포 운명 제어 기술은 줄기세포를 심근세포나 신경세포처럼 특정 기능을 지닌 세포로 분화시키거나 질병·노화 세포를 정상에 가까운 상태로 되돌리는 데 활용될 수 있습니다.</p>
          <p contents-hash="244967c8dd57247560f70319932d2d5bb9cd5ef0edc78a70df020ff7d2b3d35f" dmcf-pid="bheKDe4qFd" dmcf-ptype="general">기존에는 특정 유전자를 계속 켜거나 끈 상태로 유지하는 '영구적 개입' 방식이 주로 사용됐습니다. 하지만 이 경우 세포가 환경 변화에 적응하는 능력인 '가소성'이 떨어지거나, 자연 상태에는 없는 비정상적인 세포 상태가 만들어질 가능성이 있었습니다.</p>
          <div contents-hash="00527f616a64b0b48145b4c84bbec39b0bb7aa19360d25d3a8499dfc6c8427ad" dmcf-pid="Kld9wd8B3e" dmcf-ptype="general">
           연구팀은 세포를 특정 상태에 강제로 고정하는 대신 한 번의 자극으로 세포 스스로 목표 상태에 도달하도록 하는 방식을 고안했습니다. 막힌 물길을 잠시 열어주면 물이 자연스럽게 흐르는 것처럼, 세포 안에 이미 존재하는 유전자 조절 흐름의 방향만 바꿔주는 원리입니다.
          </div>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="7bee321bda8488b87a8ca0636960e0417f31e70af3014dd67a85185b2531cd4c" dmcf-pid="9SJ2rJ6bpR" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="'넛지(NUDGE)' 기술 적용을 위한 4단계" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/23/551724-22lyJQR/20260923091327634erzb.jpg" data-org-width="351" dmcf-mid="0peKDe4qFN" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/23/551724-22lyJQR/20260923091327634erzb.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            '넛지(NUDGE)' 기술 적용을 위한 4단계
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="c4109402d11ceab946ff760d2d65848ff1cf9dec7c90ceb87c0e8c2f6e71689a" dmcf-pid="2viVmiPKFM" dmcf-ptype="general">
           <div>
            <br>◆ 수많은 유전자 중 '최소 자극 표적' 찾는다
            <br>
            <br>넛지는 컴퓨터 논리 모델을 이용해 세포 안의 유전자들이 서로 어떻게 영향을 주고받는지 분석하고, 현재의 세포를 원하는 상태로 바꾸는 데 필요한 최소한의 제어 인자 조합을 찾아냅니다. 예를 들어 줄기세포를 심근세포로 바꾸려 할 때 수많은 유전자 가운데 어떤 표적을 잠깐 자극해야 하는지를 알려주는 일종의 '최소 자극 설계도'라고 할 수 있습니다.
            <br>
            <br>특히 가능한 최소 제어 조합을 빠짐없이 찾아내고 이를 수학적으로 보장할 수 있다는 점이 특징입니다. 자극 이후 세포가 어떤 경로로 목표 상태에 도달하는지와 그 상태가 안정적으로 유지되는지도 함께 분석할 수 있습니다.
            <br>
            <br>◆ 63개 네트워크 검증…90% 이상 높은 정확도
            <br>
            <br>연구팀은 기존에 보고된 생물학적 네트워크 63개에 넛지를 적용했습니다. 분석 결과, 유전자를 영구적으로 고정하는 기존 방식은 63개 가운데 55개에서 세포의 유연성을 떨어뜨리거나 자연 상태에 존재하지 않는 비정상적인 평형상태를 유발했습니다.
            <br>
            <br>반면 넛지의 최소 제어 방식은 전체 네트워크의 90% 이상에서 오차 0.01 미만의 높은 정확도를 보였고, 가장 효과적인 최소 개입 조합도 83%의 확률로 찾아냈습니다.
            <br>
            <br>◆ 심근세포·면역세포에도 적용
            <br>
            <br>연구팀은 심근세포 분화와 비만세포의 운명 결정, 대식세포의 항염증 상태 전환 등 실제 생명현상에도 넛지를 적용했습니다.
            <br>
            <br>심근세포 분화에서는 심장 발생과 재생에 중요한 'MESP1'이 초기에 잠깐 작동한 뒤 성숙한 심근세포에서는 사라지는 실제 현상을 재현했습니다. 특정 유전자를 계속 작동시키지 않아도 일시적인 자극만으로 자연스러운 분화가 가능하다는 의미입니다.
            <br>
            <br>비만세포에서는 'GATA2'와 'GATA1'이 세포 운명을 결정하는 핵심 지점으로 확인됐고, 대식세포에서는 정상적인 면역 기능을 유지하면서 염증을 줄이는 다양한 'M2' 상태로 전환하기 위한 IL-4 등의 일시적 제어 전략도 도출했습니다.
            <br>
            <br>◆ 질병·노화 세포 정상화까지 활용 기대
            <br>
            <br>이번 기술은 특정 질환이나 세포에만 적용되는 치료법이 아니라, 현재 세포를 원하는 상태로 바꾸기 위해 '어디를 한 번 자극해야 하는지'를 찾아주는 범용 원천기술입니다.
            <br>
            <br>연구팀은 줄기세포 분화뿐 아니라 질병·노화 세포의 정상화, 손상 조직 재생, 면역반응 조절, 암세포를 정상에 가까운 상태로 되돌리는 가역적 치료 전략 설계 등에 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
           </div>
          </div>
          <p contents-hash="840ebe50b550d1da5dfced286bc9b8edf68ec24872efa2f48a81c0c51be258f2" dmcf-pid="VTnfsnQ9Fx" dmcf-ptype="general">(사진=KAIST) </p>
          <p contents-hash="4e1b56b1a04bf06f40f4d0ab3779b2b9fca0313f81154ed1a3adf2629d7be06c" dmcf-pid="fKvkpvmj3Q" dmcf-ptype="general">조형준 취재 기자 | brotherjun@tjb.co.kr</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © TJB </p>

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