비만질환 모델 랫드 (rat) 개발 장 규 태 참여기업: 대한바이오㈜ 한국생명공학연구원

Weighty Dilemma 미국 한국 미국인의 25% 비만환자 1백 70만명/dead/year 1조 17억원 경제적 손실/년 서울대 보건대학원, 문옥륜 교수, 2001) 전체의료비의 5%/년 Time, 2002

비만의 정의 및 원인 정 의 세포외로부터는 LPL(Lipoprotein lipase) 및 세포내로부터는 G3PDH (Glycerol-3-phosphate dehydrogenase)의 활성 상승 또는 내분비적 으로는 성장호르몬(GH)의 결핍으로 인하여 각 장기조직에 과다한 지방조직이 축적되어 나타나는 성인성 질환의 근원

비만을 원인으로 한 성인병 내분비 장애 Disfigurement Discomfort Disability Disease Death 심혈관계 질환 비 만 위험도 성인성 고 지 혈 증 고 혈 압 당 뇨 병 비만의 치료 질병의 예방 및 치료

형질전환동물 개발현황 Domestic Animal: Cow (10) Swine (5) Monkey (1) Horse (1) Experimental Animal: Mice(4,000) Rat(30) Rabbit(20) Guinea Pig(20)

MTI/hGH Gene Construct in pUC118 Eco RI Bam HI Not I Nhe I Kpn I Pvu II Pvu II Probe 3’ 5’ MT-I promoter hGH 2.6 k b 2.3 kb 2. 0kb 60 bp 450 bp pTB Vector (ATCC 77386, USA)

Introduced Exogenous Gene in Embryos Microinjection before Microinjected in nucleus

Normal Rat and Their hGH Transgenic Littermates at 25 Weeks of Age

Transgenic Rat at 25 wks Normal Rat at 25 wks

PCR Products and Southern Blot Analysis M 1-1 1-5 1-2 1-3 1-4 1-6 872 bp 603 bp 659 bp M 1-1 1-5 1-2 1-3 1-4 1-6 4.6 kb

Analysis of Adipose Tissue Weights Adipose weights(g) 4 wks 7 wks 6 9 12 15 18 3 15 wks 25 wks Weeks after birth Normal Obesity

Normal rat Obesity Rat Epidermal Adipose Tissue H/E Staining Analysis X 200 X 200 Normal rat Obesity Rat

Plasma Glucose, Cholesterol and Triglyceride Analysis Plasma glucose (mg/dl) Plasma cholesterol (ng/ml) Plasma triglyceride (mg/dl) Male 114.0 ± 10.3 114.3 ± 11.4 73.3 ± 5.0 Normal 236.7 ± 15.2 218.0 ± 14.4 253.0 ± 10.5 Transgenic Female 198.7 ± 13.4 162.0 ± 10.3 52.0 ± 3.7 263.3 ± 42.1 217.0 ± 49.7 237.3 ± 34.3

연구개발 방향 Target Research Area GH를 Liver에서 특이적으로 발현시켜 TG rat의 작출 및 Hybrid rat에 있어서 내인성 GH 해석에 의한 비만의 작용기전 과 유발경로 및 GH기능조절 유전전자 도출 TG rat model의 활용 신경 내분비 비만 질환과 관련된 In vitro & vivo assay system구축 비만 관련 새로운 모델 개발 및 후보유전자의 동정

비만모델을 이용한 국내의 연구 여건 비만관련 작용기전에 관한 연구의 취약성 동물모델 System의 취약성 비만 관련 전문 연구인력의 부족 소극적인 연구비투자 외국 동물 도입에 의한 외화 낭비 비만 관련 국내 연구개발의 미흡 외국 회사의 기술 종속 비만 모델을 이용한 공동연구 : 생명연과 기업의 공동연구로 신의약 유전자 및 후보물질 개발 비만 관련 신의약 창출 비만관련 인프라 구축 산학연 연구교류 활성화 비만관련 유전자 동정 In viov & vitro system 구축 신의약 개발 및 기술의 수출 기대효과: 50억$/년 (2005 예상)

Conclusion Rat를 이용한 내분비적 원인에 의한 비만질환 모델 개발 정상랫드에 비하여 성성숙이 7일정도 조기 성숙 비만질환연구을 이용한 인프라 구축 인공수정 기법에 의한 비만질환모델의 대량생산 확립 및 산업화 비만질환 관련 신약 후보물질 In vivo Screening 성장호르몬과 관련된 비만관련 유전자 동정 및 Gene Therapy의 응용 비만관련 질환모델 도입으로 인한 외화획득