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KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-01-06
STAP 세포가 오염된 결과라는 결론에도 불구하고 이를 둘러싼 미스터리는 아직도 풀리지 않고 있다. 최근 줄기세포를 만들어낼 수 있는 방법에 대한 조사는 해결이라기 보다는 일본의 이화학연구원 (RIKEN research institute)의 실험실에서 무엇이 잘못되었는가에 대해서 문제가 남아 있다. 독립조사단의 최종보고서가 지난 12월 26일에 발표되면서 줄기세포는 사실 배아줄기세포가 이 샘플에 들어간 것으로 의심했다. 하지만 조사자들은 어떻게 이러한 오염이 일어났으며 사고로 일어난 것인지 여부를 확신하지 못했다.
조사자들은 배아줄기세포는 일반적으로 할 수 없는 태반을 형성할 수 있는 능력과 같은 특징을 설명할 수 없었다. 스페인 마드리드의 스페인 국립연구센터 (Spanish National Cancer Research Centre)에서 줄기세포 연구를 하고 있는 암생물학자인 마누엘 세라노 (Manuel Serrano)는 “이것은 한 가지 문제가 미스터리로 남아있다”고 말했다. 다른 많은 동료들처럼 세라노는 지난 2014년 1월에 <네이처>지에 발표된 논문에 흥미를 갖고 있었다. 이 논문에서 성체세포는 심한 스트레스를 경험한 뒤에 줄기세포와 같이 행동한다고 보고했다. 그에게 이러한 전제는 이해할 수 있었으며 스트레스를 받은 세포가 새로운 정체성을 갖게 될 가능성이 높다는 주장에 대한 증거가 많았다. 그는 “세포는 조직을 고치기 위해서 유연성을 얻으려고 함으로써 손상에 대해서 대응한다. 하지만 이러한 스트레스는 완전히 세포를 프로그램한다는 것은 놀라운 일이었다”고 말했다.
세라노는 그의 실험실에서 두 명의 연구자들에게 저자들이 사용한 자극야기성 다능성획득세포(STAP)라고 불리는 방법을 사용하여 연구하도록 했다. 그는 처음에 실패한 후에 계속 지속하도록 했다. 세라노는 결국 두 달이 지나서 이 실험을 중단하도록 했다. 다른 실험실에서 이 방법을 이용하여 실험을 재현하려는 노력이 실패했다는 보고가 쏟아져 나왔으며 이 논문의 데이터의 신뢰성에 대한 의문이 제기되기 시작했다. 이 논쟁에 대해 대응하기 위해서 이화학연구원은 두 가지 조사를 시작했으며 대부분의 조사가 코베의 이화학연구원 발달생물학센터 (RIKEN Center for Developmental Biology)에서 수행되었다. 지난 3월의 내부 평가에서 하루코 오보카타가 <네이처>지에 발표된 두 개의 논문에서 이미지를 조작했다고 결론내렸다. 이 논문들은 지난 7월에 철회되었다.
두 번째 조사는 이화학연구원에서 고용하지 않은 과학자 팀들에 의해서 수행되었으며 세포주를 분석했으며 실험실에서 조직샘플을 조사했다. 1월 논문에서 이미지 조작 두 건을 찾아냈을 뿐 아니라 이 조사팀은 세 가지 STAP세포주가 배아줄기세포를 담고 있다는 것을 밝혀냈다. 이 조사결과는 이 분야의 의구심을 확인시켰다고 매사추세츠의 보스턴 어린이 병원 (Children’s Hospital Boston)의 줄기세포연구자인 조지 달리 (George Daley)는 말했다. 그는 “STAP세포가 배아줄기세포와 다른 특징을 가진다는 주장은 많은 사람들의 관심을 끌었다. 하지만 이 데이터의 일부가 표준적인 배아줄기세포주에서 온 것이라는 우려를 자아냈다”고 말했다.
실험실의 랩노트북과 기록을 조사했음에도 불구하고 이화학연구원의 조사자들은 어떻게 오염이 일어났는지 확신할 수 없다고 주장했다. 하지만 이들은 세 가지 구분되는 배아줄기세포주가 우연히 오염되었다고 볼 수 없다고 주장했다. <네이처>지가 접촉한 다섯 명의 줄기세포연구자들도 이러한 평가에 동의했다. 하지만 이러한 오염이 일어났으며 오염은 세포가 다른 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 설명해줄 수 있다. 하지만 어떻게 이들 세포가 태반조직에서 세포로 전환되었는가를 설명할 수는 없다. 캐나다 토론토의 어린이 병원 (Hospital for Sick Children)의 줄기세포 연구자인 자닛 로산트 (Janet Rossant)는 “일반적으로 배아줄기세포는 태반세포형태를 만드는 능력을 잃었다고 생각했다”고 말했다.
일부 연구자들은 이 논문의 저자들이 이미지를 조작하거나 자연적으로 일어난 형광성을 부적합하게 결론내렸다고 보고 있다. 이러한 형광성 마커의 발생은 태반이나 다른 혈액이 풍부한 조직에서 나타나는 것이다. 데일리는 이러한 실수는 일어날 가능성이 적다고 주장했다. 다른 가능성은 STAP 세포배양이 배아줄기세포에 의해 오염되었을 뿐 아니라 태반을 형성하는 세포형태인 영양포(trophoblasts)에 의해 오염되었다고 보고 있다. 영양포는 다른 형태이며 배아줄기세포의 다른 유전자를 발현한다. 하지만 유전자 분석이 이화학연구원의 조사자들에 의해 실시되어 이것이 구분할 수 없다고 보고 있다.
로산트는 연구자들은 적절한 조건에서 배아줄기세포가 태반세포를 형성한다고 보고한 바 있다고 말했다. 그녀는 “이 조건은 세포를 좀 더 영양포로 전환할 수 있게 했을 것이며 흥미로운 부분”이라고 말했다. 하지만 비록 로산트가 줄기세포가 좀더 유연하게 되었는가에 대해서 알고 싶어하고 있지만 STAP 스토리에서 데이터를 걸러내어 사용할 생각은 없다. 그녀는 “모두가 이제 STAP세포에서 떠나 움직여야 한다”고 말했다.
출처: <네이처> 2014년 12월 30일 (Nature doi:10.1038/nature.2014.16648)
원문참조:
Obokata, H. et al. Nature 505, 641–647 (2014).
Obokata, H. et al. Nature 505, 676–680 (2014).
Obokata, H. et al. Nature 511, 112 (2014).
Morgani, S. M. & Brickman, J. M. Phil. Trans. R. Soc. Lond. B 369, 20130549 (2014).
http://www.nature.com/news/questions-linger-over-stress-induced-stem-cells-1.16648
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