인간 유전체 프로젝트의 완성으로 사람의 유전자 개수가 알려졌고 각 유전자들의 기능을 규명하는 작업과 각 유전자와 질병과의 관계를 밝히는 작업이 진행되고 있습니다. 유전자의 변이가 자손에게 전달되어 나타나는 유전성 질환뿐 아니라, 유전자의 변이는 없지만 후성적 수식에 의해 발생하는 질환 등에 대한 연구는 향후 맞춤치료를 위해 필수적으로 진행되어야 할 연구들입니다. 본 전공에서는 구강악안면 분야를 포함하여 표현형을 나타내는 유전질환의 원인유전자 기능 탐색 연구, 유전질환의 동물모델의 재현과 이를 이용한 치료후보약물 탐색 연구 및 나노 수준의 약물운반체, 줄기세포를 포함한 다양한 종류의 줄기세포와 나노섬유 성상을 가진 세포외기질을 이용한 조직재생 및 치료 분야의 연구를 진행하며 이에 필요한 기본지식 및 연구방법에 대한 이해를 돕는 강의와 토론을 주로 진행합니다. 본 전공의 중점 연구분야는 다음과 같습니다.

1. 근골격계 연구 / Muscle & Bone Research

근골격계의 기능저하는 삶의 질을 심각하게 저하시키고, 노인인구가 증가함에따라 많은 사람들에게 고통을 주는 것은 물론이고 사회적인 부담으로도 작용하고 있습니다. 이에, 근골격계 기능을 향상시키는 방법을 찾고자, 근육과 뼈 생성의 발생과정, 세포분화와 재생 기전 및 질환치료후보물질 탐색에 대한 연구를 활발하게 수행 중입니다.

2. 법랑질 형성부전증, 상아질 형성부전증, 치아 저형성증

치과질환과 연관된 유전질환의 병인을 규명하고, 원인 유전자의 질환유발 기전을 연구하여, 이를 향후 질환치료의 기초자료로 활용하고자 합니다.

3. 치아 재생 / Tooth Regeneration

치과 영역에서 치아의 재생은 매우 상징적입니다. 치아는 경조직과 연조직으로 구성된 복합 장기로 발생 과정에 상피와 간엽이 함께 관여하여 치아 재생에도 여러 종류의 세포와 다양한 단계가 요구됩니다. 이에 통상적인 치아줄기세포와 함께 사람 배아줄기세포와 역분화줄기세포를 적용하고 있으며, 특히 아직 연구에 어려움이 많은 상피 분야에 큰 관심을 가지고 있습니다.

4. Knock-out mouse model 제작과 Functional Genetics

Human Genome Project 이후 개별 유전자의 기능을 밝히는 Functional Genetics 연구가 요구되며, in vivo 즉, 동물 모델을 이용한 연구가 필수적입니다. 이에 gene targeting을 통한 Knock-out mouse와 같은 형질전환 동물모델을 제작하고 특정 유전자의 기능을 밝히는 연구를 수행하며, 특히 두개악안면 기형과 치과 유전질환 관련 유전자의 기능을 연구하고 있습니다. 또한 유전질환 동물모델을 이용하여 후성유전학적 수식을 조절할 수 있는 다양한 약물들을 이용하여 치료효능을 검색하고 있습니다.

5. 후성유전∙구조유전체학 기반 노화 연구 / Epigenetics and 3D Nucleomes

인간 유전체 프로젝트 이후 유전자 조절 수준에서 모든 생명현상을 설명할 수 없음이 밝혀졌고, 특히 발생과 노화 과정에서 후성유전체의 조절 기전이 중요하게 부각되고 있습니다. 뼈와 근육의 노화과정에서 시간과 환경의 변화에 의한 후성유전체 조절과 최근 새롭게 연구되고 있는 구조유전체(3D Nucleome)를 생물정보학(Bioinformatics) 기법으로 연구하고 있습니다.

6. 생체모방 조직공학 / Bio-Inspired Tissue Engineering

조직공학은 조직과 장기 재생을 위한 매우 유망한 접근 전략입니다. 조직공학적 세포외기질(스캐폴드)을 이용한 세포 분화와 세포-세포외기질 계면은 조직 재생을 위해 결정적인 영향을 미칩니다. 세포외기질 나노섬유 성상에 따른 세포의 거동과 스캐폴드를 이용한 약물수송, 이를 바탕으로 조직공학적 재생의 임상 적용을 모색하고 있습니다

7. 발생공학 및 세포재프로그램 / Embryo Biotechnology and Cellular Reprogramming

흔히 복제동물생산 기술로 알려진 핵이식 등 초기 배아를 다루는 연구분야를 발생공학이라고 하며 이를 통해 습득한 초기 배아형성 및 발생기전 원리를 역분화, 교차분화 등 줄기세포 연구에 적용하는 것이 세포재프로그램입니다. 주로 분화 및 역분화와 관련한 인자의 선발 및 이를 효율적으로 세포 내로 운반하는 기술 개발에 대해 꾸준히 연구하고 있습니다.

8. 생체재료 및 약물전달 / Biomaterials and drug delivery

단백질, 펩타이드는 질환을 조절하는 중요한 생물의약품 후보이나 그 크기와 분자적 특성 때문에 세포 내로 도입되어 작용하기가 어려운 한계가 있습니다. 바이오폴리머 기반 나노입자와 리포좀 기술 기반 표면 처리 기술을 개발하여 단백질을 직접 병든 세포에 도입하여 치료하는 연구를 진행하고 있으며, 유전자 치료 및 유전자 가위 기술과 병행하는 연구를 수행하고 있습니다.