우리 연구실은 비부호화 RNA(noncoding RNA)와 이중가닥 RNA(dsRNA)가 선천면역계에서 수행하는 역할과 이들이 다양한 질병의 발병 기전에 미치는 영향을 심도 있게 연구하고 있습니다. 특히, 세포 내에서 자연적으로 생성되는 이중가닥 RNA가 PKR, MDA5와 같은 면역 센서 단백질을 활성화하여 인터페론 반응 및 세포 사멸 프로그램을 유도하는 과정을 규명하고 있습니다. 이를 위해 고처리량 시퀀싱, 분자생물학, 생화학, 정량 이미징, 그리고 시스템 생물학적 분석 기법을 통합적으로 활용하고 있습니다. 최근 연구에서는 이중가닥 RNA가 바이러스 감염의 표지 분자일 뿐만 아니라, 인간 세포 내에서도 조절된 방식으로 발현되어 항바이러스 기전을 조절한다는 사실이 밝혀지고 있습니다. 이러한 내인성 dsRNA의 비정상적 활성화가 골관절염, 자가면역질환 등 다양한 염증성 및 퇴행성 질환의 발병과 밀접하게 연관되어 있음을 규명하였습니다. 연구실은 dsRNA 결합 단백질과의 상호작용을 분석하여, 질병의 병태생리학적 원인을 밝히고, RNA 기반 진단 마커 및 치료 표적을 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 기존의 단백질 중심 질병 연구에서 벗어나, RNA 네트워크의 복잡한 조절 기전을 시스템 수준에서 이해함으로써, 새로운 진단 및 치료 전략 개발에 기여하고 있습니다. 앞으로도 다양한 인간 질환에서 dsRNA의 역할을 규명하고, 이를 활용한 혁신적 바이오마커 및 치료제 개발에 박차를 가할 예정입니다.

우리 연구실은 RNA 공학 기술을 바탕으로 mRNA 백신 개발, dsRNA 기반 진단 및 치료 기술 개발 등 다양한 바이오의료 응용 연구를 수행하고 있습니다. mRNA 백신 개발 과정에서 in vitro 전사로 인해 생성되는 이중가닥 RNA가 선천면역계를 과도하게 활성화하여 단백질 번역 효율 저하 및 세포 독성을 유발하는 문제를 해결하기 위해, mRNA 구조를 정밀하게 설계·공학화하는 연구를 진행하고 있습니다. 이를 통해 백신의 효능을 극대화하고, 부작용을 최소화하는 혁신적 기술을 개발하고 있습니다. 또한, dsRNA를 활용한 암 치료 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 암세포 내에서 억제되어 있던 dsRNA의 발현을 재활성화함으로써, 선천면역계를 자극하고 면역원성 세포 사멸을 유도하는 새로운 항암 전략을 제시하고 있습니다. 더불어, 스피로피란과 같은 광변색 염료를 이용한 dsRNA 센서 개발을 통해, 세포 내 dsRNA를 실시간으로 감지하고, 항암제 효능 예측 및 질병 진단에 활용하는 첨단 진단 기술도 연구하고 있습니다. 이외에도, dsRNA 매개 면역 반응을 이용한 약물 내성 극복 전략, RNA 기반 진단 마커 개발, 바이러스 감염 진단 플랫폼 등 다양한 RNA 공학 응용 연구가 진행 중입니다. 이러한 연구는 RNA 생물학의 기초적 이해를 바탕으로, 실제 임상 및 산업 현장에 적용 가능한 혁신적 바이오의료 기술로 이어지고 있습니다.