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고처리량 유전자 결실 기술 약물 스크리닝 및 표적 식별

약물 발견의 핵심 단계는 표적 식별, 즉 '약물화 가능'한 생물학적 표적을 발견하는 것입니다. 표적을 결정한 후에는 표적과 질병 표현형 간의 기능적 관계를 증명하고 안전성을 보장하기 위해 이를 검증해야 합니다. 약물 발견 과정은 길고 비용이 많이 들지만, 좋은 표적 검증은 효과적인 약물을 개발하고 궁극적으로 임상에서 성공할 가능성을 높입니다. CRISPR-Cas9 유전자 편집 기술의 최근 발전은 약물 발견에 큰 영향을 미쳤으며, 연구자들은 의도적으로 유전자를 활성화하거나 억제하여 질병 진행에 기여하는 세포 경로를 설명하고 이해할 수 있습니다. 또한 질병 표현형을 더 잘 연구하고 빠르게 많은 잠재적 표적을 식별할 수 있는 소분자를 스크리닝하기 위한 정확한 모델을 생성하는 데 사용될 수 있습니다.

이러한 잠재적 표적이 식별되면 질량 분석 기술을 사용하여 잠재적 약물 분자가 표적 단백질이나 대사 산물과 어떻게 상호작용하는지를 연구할 수 있습니다. 이를 통해 약물이 표적과 어떻게 결합하는지, 그리고 이러한 결합이 세포 내 신호 전달 및 대사 경로에 어떤 영향을 미치는지를 밝힐 수 있습니다. 고처리량 유전자 제거 기술과 질량 분석을 결합함으로써 연구자들은 새로운 약물 표적을 빠르게 식별할 수 있을 뿐만 아니라 약물 작용 메커니즘을 깊이 이해하여 더 효과적이고 안전한 치료 방법을 설계할 수 있습니다.

약물 발견에서의 고처리량 유전자 제거 응용

바이오테크놀로지 회사 BTP는 고처리량 유전자 제거 기술과 고처리량 질량 분석 플랫폼을 결합하여 유전자 제거부터 약물 표적 식별까지 원스톱 솔루션을 제공합니다. 최적화된 CRISPR/Cas9 시스템을 통해 인간/쥐 세포주, 1차 세포, 면역 세포 및 iPS 세포에서 단일/다중 유전자 제거, 프레임시프트 돌연변이 및 대규모 서열 제거를 실현할 수 있습니다. BTP는 7개의 자체 검사 플랫폼을 보유하고 있으며 CNAS/ISO9001 이중 품질 시스템 인증 실험실을 운영하여 최고의 연구 서비스를 제공합니다. 협력을 기대하며, 더 많은 서비스 세부 사항을 무료로 문의해 주십시오.

서비스 장점

1) 제거 효율 보장최적화된 CRISPR/Cas9 시스템은 80% 이상의 표적 제거 효율을 70% 이상으로 보장합니다. 유전자 제거 후, Sanger 시퀀싱 및 심층 프로테오믹스를 사용하여 제거 효율을 이중으로 검증하여 데이터의 진실성을 보장합니다.

2) 다중 표적 기반 약물 표적 식별 플랫폼우리는 고해상도 질량 분석 플랫폼을 기반으로 친화층 크로마토그래피 기술 및 활성 부위 지향 탐침 등의 기술을 결합하여 다양한 표적 기반 약물 표적 식별 플랫폼을 개발 및 검증하여 다양한 연구 요구를 충족할 수 있습니다.

3) 짧은 프로젝트 기간유전자 제거 실험 전에 다양한 세포에서 유전자의 필요성과 발현량을 분석하여 실험의 실행 가능성을 보장하고 실험 실패 위험을 줄입니다. 고객의 표적에 대해 사전 실험을 설계할 필요가 없어 gRNA 검증 없이 프로젝트 기간이 크게 단축됩니다.

4) 원스톱 서비스BTP는 풍부한 오믹스 서비스 경험과 전문 기술 인력을 보유하고 있어 고객의 요구에 맞춰 최적의 프로젝트 계획을 맞춤 설계할 수 있습니다. 고객은 실험 목적을 알려주시고 샘플을 보내주시면, BTP가 모든 후속 프로젝트를 처리하며, 여기에는 샘플 처리, 실험 분석, 데이터 분석 및 프로젝트 보고서가 포함됩니다.

응용 사례

1.전체 게놈 CRISPR-Cas9 제거 스크리닝과 질량 분석 기술을 결합하여 KRAS 돌연변이 대장암의 MEK 억제제 내성 표적을 확인

KRAS 경로를 표적으로 삼는 것은 결장직장암(CRC)을 치료하는 데 매우 유망한 방법이지만, CRC 세포가 MEK 억제제를 견딜 수 있어 MEK 억제제의 CRC 환자 임상 시험 결과가 만족스럽지 않습니다. 따라서 저자는 MEK 억제제가 존재하는 상황에서 전체 게놈 CRISPR/Cas9 스크리닝을 수행하여 KRAS 돌연변이가 있는 CRC 모델에서 MEK 억제에 의해 합성적으로 치명적인 유전자를 식별했습니다. 결과는 GRB7이 RTK 경로를 통해 CRC 세포가 MEK 억제제에 대한 주요 내성을 발휘하게 함을 보여줍니다. GRB7 면역 침전물의 질량 분석은 PLK1이 GRB7의 주요 상호작용 키나제임을 나타냅니다. PLK1과 MEK 억제제의 조합은 in vitro 및 in vivo에서 CRC 세포 증식을 시너지적으로 억제하고 세포 사멸을 유도합니다. 최종적으로 저자는 GRB7-PLK1이 RTK를 매개하는 중심축이며 MEK 억제제 내성을 유발한다는 것을 확인했습니다. 본 연구는 KRAS 돌연변이를 가진 CRC 환자의 임상 치료에서 PLK1이 MEK 억제제와 시너지 효과를 내는 유망한 표적임을 시사합니다.

Yu, C., et al. Oncogene. 2022.

그림 1. CRISPR 라이브러리 스크리닝을 통해 KRAS 돌연변이 대장암 세포의 MEK 억제제 내성에 RTK 경로가 관여하는 것을 확인함

BiotechPack, 바이오의약품 특성 분석 및 멀티오믹스 질량분석(MS) 서비스 제공업체

지피티니 및 엘로티니는 비소세포폐암 치료에 효과적인 약물로, 표피 성장 인자 수용체(EGFR)를 치료 표적으로 삼습니다. 그러나 EGFR의 획득성 돌연변이 C797S는 약물이 EGFR 티로신 키나제 도메인 표적 부위와 상호작용하는 것을 방해하여 환자가 이러한 약물 치료에 대해 내성을 보입니다. 아스트라제네카(Astra Zeneca)는 CRISPR-Cas9 고처리량 유전자 제거 기술을 사용하여 암 세포주에서 정확한 C797S 돌연변이를 생성했습니다. C797S 세포주 모델의 응용은 이러한 새로운 돌연변이에 대한 차세대 화합물을 식별할 수 있도록 약물 스크리닝을 가능하게 했습니다.