제약회사 연구원의 블로그

기존 약물의 off-target 대사체 변화 분석과 LC-MS/MS 기반 대사체–전사체 통합 접근 1. 서론: Drug Repositioning의 필요성신약 개발은 평균 10년 이상의 기간과 수십억 달러 이상의 비용이 소요된다. 임상 실패율이 높고, 특히 중추신경계 질환·암·대사질환 영역에서는 후보 물질의 임상 성공 확률이 10% 미만에 불과하다.이런 한계를 극복하기 위해 최근 각광받는 전략이 Drug Repositioning(약물 재창출) 이다.Drug Repositioning은 기존에 허가받은 약물 또는 임상 단계 약물을 새로운 적응증에 활용하는 전략으로, 기존 약물의 안전성·약동학(PK) 프로파일이 확보되어 있어 개발 기간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있다.여기서 핵심은, 기존 약물이 의도된 기전(..

파킨슨·알츠하이머 환자의 CSF 대사체 profiling과 장-뇌 축(gut–brain axis) 네트워크 분석 1. 서론: 신경질환과 대사체학(Metabolomics)의 접점알츠하이머병(AD)과 파킨슨병(PD)은 대표적인 퇴행성 신경질환으로, 발병 원인은 유전적 요인, 환경적 요인, 노화, 대사체 불균형 등이 복합적으로 얽혀 있다.기존의 단백질 바이오마커(예: tau, Aβ, α-synuclein)는 진단 및 예후 평가에 일정 부분 기여했지만, 조기 진단 및 질환 진행 예측에서는 여전히 한계가 존재한다.이런 맥락에서, 신경질환 연구에 Neuro-metabolomics (신경계 대사체학)이 빠르게 확산되고 있다.대사체는 단백질과 유전자보다 질환 상태를 더 즉각적이고 동적으로 반영하기 때문에, 신경질환의 ..

MALDI-MSI 기반 조직 내 국소적 대사체 분포 분석과 항암제 침투(local penetration) 평가1. 서론: 종양 미세환경과 공간적 대사체 분석의 필요성종양(tumor)은 단순히 암세포 덩어리가 아니라, 혈관, 면역세포, 섬유모세포, 세포외기질(ECM) 등이 얽혀 있는 복잡한 미세환경(tumor microenvironment, TME) 속에서 성장한다. 최근 항암제 개발 및 반응성 평가에서 "평균적인 세포 대사 패턴"만을 보는 기존 접근법의 한계가 지적되고 있으며, 세포군 또는 조직 내 공간적 이질성(spatial heterogeneity) 을 이해하는 것이 치료 전략 최적화에 필수적임이 강조되고 있다.이러한 배경에서 Spatial Metabolomics 는 LC-MS/MS 및 mass sp..

Histone modification 관련 대사체 profiling과 One-carbon metabolism 기반 DNA methylation 조절1. 서론: 왜 Epigenetics와 Metabolomics의 연결이 중요한가암 연구는 오랫동안 유전자 돌연변이에 집중해왔습니다. 그러나 최근 들어 “암은 유전병이 아니라 대사-후생유전학적 질환”이라는 관점이 점차 힘을 얻고 있습니다.이는 다음과 같은 사실들에 기인합니다.대사체가 곧 epigenetic modifier의 substrate라는 점Acetyl-CoA → histone acetylationSAM → DNA/histone methylationα-KG, succinate, fumarate → histone demethylation 조절암세포의 대사 리..

장내 미생물 대사체와 면역반응, LC-MS/MS 기반 약물동태학(PK) 변화 규명1. 서론: 마이크로바이옴-대사체-면역 축(Microbiome–Metabolome–Immune axis)의 등장최근 신약 개발과 약물 반응성 연구에서 마이크로바이옴(microbiome)은 단순한 장내 공생체를 넘어 약물 반응의 핵심 조절자로 주목받고 있습니다. 특히 장내 미생물이 생성하는 대사체(metabolites)는 숙주 면역체계와 약물대사 경로 모두에 직접적인 영향을 미치며, 이를 흔히 microbiome–metabolome–immune axis라고 부릅니다.이 축을 이해하는 것은 환자별 responder vs non-responder 패턴을 설명하고, 면역항암제나 항생제와 같은 특정 약물 반응성을 예측하는 데 중요한 ..

단일세포 수준 대사체 이질성 해부와 암세포 아형별 대사 적응 경로 추적1. 서론: 종양 이질성과 단일세포 분석의 필요성암종은 유전적·전사체적 이질성뿐 아니라 대사적 이질성(metabolic heterogeneity)을 내포하고 있습니다. 같은 종양 내에서도 일부 세포는 Warburg effect (aerobic glycolysis)에 의존하는 반면, 다른 세포는 산화적 인산화(OXPHOS)를 주요 에너지원으로 활용할 수 있습니다.기존 bulk metabolomics 접근법은 이러한 세포 간 차이를 평균화해버리므로, 치료 저항성 아형의 대사 특징을 포착하기 어렵습니다. 이를 극복하기 위해 최근에는 Single-cell metabolomics 기술이 도입되었고, 특히 LC-MS/MS 기반 초고민감 정량법이 ..

LC-MS/MS 기반 단백질 발현-대사체 상관분석과 면역항암제 반응성 예측1. 서론: 단일 오믹스의 한계를 넘어항암제 개발 과정에서 가장 큰 난제 중 하나는 환자 간 이질성(inter-patient heterogeneity)입니다. 동일한 항암제를 투여하더라도 어떤 환자는 높은 치료 효과를 보이는 반면, 일부 환자는 내성이 나타나거나 심각한 부작용으로 치료가 중단되기도 합니다. 기존에는 유전체(genomics) 또는 단백질체학(proteomics) 수준의 분석이 치료 반응 예측에 활용되었지만, 단일 계층의 데이터만으로는 복잡한 약물 반응성을 충분히 설명하기 어려웠습니다.이 한계를 극복하기 위해 최근에는 Proteo-metabolomics 통합 분석이 주목받고 있습니다. LC-MS/MS 기반 정밀 단백질 ..

PK/PD 모델과 메타볼로믹스 프로파일링 결합, Responder vs Non-responder 대사체 패턴 비교1. 서론: 약물 반응 예측의 새로운 패러다임약물 치료에서 환자별 반응 차이는 임상의가 매일 직면하는 가장 큰 과제 중 하나이다. 동일한 약물이 동일한 용량으로 투여되었음에도 불구하고 어떤 환자는 극적인 치료 효과를 경험하는 반면, 다른 환자는 거의 효과를 보지 못하거나 심각한 부작용을 겪는다. 이러한 차이를 설명하기 위해 지난 수십 년간 pharmacogenomics 연구가 활발히 이루어져 왔지만, 유전자 수준의 정보만으로는 여전히 환자 반응의 복잡성을 충분히 설명하기 어렵다.최근 들어 pharmaco-metabolomics라는 개념이 주목받고 있다. 이는 약물 치료 전후의 대사체 변화를 정..