분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2012-09-12 12:02:40 , Hit : 3083
 유전자 요법의 후각기능 회복

                        

http://mirian.kisti.re.kr/global/global_v.jsp?cn=GTB2012090207&service_code=03&left_num=2&goobun=C

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2012-09-12
  
생쥐에서 후각시스템(olfactory system )에 문제가 있는 세포에 작고 털 같은 구조물의 복구로 없었던 후각이 충분히 회복될 수 있다는 것을 존스홉킨스(Johns Hopkins)와 다른 기관이 연구자들이 참여한 연구팀이 보고했다. Nature Medicine의 인터넷 판에 실린 이 연구결과는 살아있는 포유동물에서 후각기능 회복에 유전자요법을 적용하여 성공한 최초의 사례로 생각된다.

후각 전문가이고 존스홉킨스 연구소(the Johns Hopkins Institute for Basic Biomedical Sciences)의 분자생물학 및 유전학 교수이자 이번 논문의 공동 저자인 리드(Randall Reed) 박사는 동일한 요법이 적용되려면 아직 수년은 더 있어야 하고, 만약 그 때가 온다 해도 유전적 장애에 의한 무후각증(anosmia )으로 고통 받는 사람들이 유효 대상이 될 가능성이 높다고 신중하게 말한다. 그러나, 이번 연구 결과는 무후각증에 관련된 세포적 요인들에 대한 이해의 진전에 이미 기여를 했고, 마찬가지로 다른 신경 장애에 대한 이해에도 도움이 될 것이라고 한다.

이번 연구에 이용된 생쥐는 냄새에 반응하는 세포들 즉, 후각 뉴런 olfactory sensory neurons)의 섬모(cilia) 기능에 핵심적인 단백질이 만들어지지 않는 유전적 돌연변이를 가지고 있다. 이들 특수 세포 각각은 돌출되며 털과 유사한 구조물이 수 개가 드러나 있고, 이 구조물들에는 냄새물질(odorants )에 대한 수용체(receptors )가 존재한다. 기능을 정상적으로 하는 섬모가 없는 세포에서는 환경에 따른 적절한 냄새 감지(odor detection)에 필수적인 일련의 이벤트의 연결들이 끊어지게 된다고 한다.

연구자들은 비강(nasal cavity) 세포들을 쉽게 감염시키는 일반적인 감기 바이러스(cold virus )유전체 중 유전자들을 정상의 섬모 유전자(cilia gene)로 대체했다. 그리고 그렇게 변형된 감기 바이러스를 후각 기능에 문제가 있는 생쥐들에 감염시켜서, 이 유전자를 필요로 하는 후각 뉴런 세포에 정상정인 섬모 유전자가 도달하게 했다.

이렇게 회복된 생쥐는 다양한 냄새 물질로 자극된 후, 신경 세포들 사이에 적절한 화학적 시그널링(chemical signaling)이 복구되는 것이 세포수준에서 확인되었다. 어쩌면 더 시사적인 성과는 생쥐들이 음식 냄새를 맡을 수 있게 되고, 식욕 증가로 이어지면 체중이 60% 증가하였다는 사실이 일 것이라고 리드 박사는 말한다. 무후각증을 앓는 많은 사람들은 체중이 주는데, 그 이유는 식욕을 돋우고 음식을 즐기는데 있어 향기가 상당한 역할을 하기 때문이라고 한다.

연구자들은 이번 연구결과가 많은 시사점을 가진다고 말한다. 그 이유는 섬모는 후각 세포에서뿐만 아니라 신장에서 눈에 이르기까지 우리 몸 전제의 많은 세포들에서도 중요하기 때문이다. 한 가지 감각 시스템에서 섬모의 기능을 회복시키는 방법으로 살아있는 생쥐를 치료할 수 있다는 사실은 다른 곳의 섬모 장애를 치료하는데 비슷한 기술이 이용될 수 있다는 것을 의미한다.

또한 연구팀은 이번 연구로 뇌의 정신적 외상(trauma)과 퇴행성 질환과 같은 다른 요인이 원인인 무후각증에 대한 연구가 활성화되길 바란다고 이번 논문의 선임 저자인 매턴(Jeffrey Martens)은 말한다. 후각 시스템이 어떻게 작동하는지에 대해 많은 것을 알고 있으므로, 이제는 후각이 제대로 작동하지 않을 때 그를 고치는 방법을 숙고해야 한다는 것이다.


섬모유전자보유 바이러스로 감염된 뉴런(녹색)과 섬모(적색).jpg
비강의 섬모매트.jpg
출처 : http://www.eurekalert.org/pub_releases/2012-09/jhm-tnk090712.php
자료를 가져가실 때에는 출처 : KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑(GTB)』를 밝혀 주시기 바랍니다







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