분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 관리자 ( 2007-06-11 16:45:31 , Hit : 3636
 피부 세포를 배아 줄기세포로 만드는 방법

배아 줄기세포는 모든 형태의 조직으로 분화할 수 있다. 때문에 전문가들은 특정 장기가 손상된 환자들을 위한 거부반응이 없는 장기이식이나 당뇨병에서 파킨슨병과 같은 질병을 갖는 환자들의 재생의료 및 신약 개발에 폭넓게 이용될 것으로 기대하고 있다. 때문에 배아 줄기세포를 척수손상이나 심근경색 등 재생의료에 응용하기 위한 연구가 추진되고 있지만, 난자나 수정란을 파괴해 제작하기 때문에 반대론도 강한 상황이다(개인의견).

이번에 오랫동안 과학자들이 열망해 왔던 세포를 배아 줄기세포로 만드는 연구와 관련된 큰 성과가 발표되었다. 아직은 마우스 실험의 수준이지만 기술이 완전히 확립된다면 배아를 파괴한다는 논란을 피해갈 수 있을 것으로 기대된다. 연구팀의 방법은 마우스의 일반적인 피부세포를 줄기세포처럼 행동하도록 한다고 한다. 이 방법이 사람 세포에서도 같은 방식으로 효과를 보인다면 의료 혁명을 가져다 줄 것으로 기대된다. 과학자들은 오랫동안 인체의 여러 부위의 세포들을 재프로그래밍해서 줄기세포처럼 행동하도록 만드는 길을 찾아왔으며 마우스 시험 수준이지만 이번 연구에서 그 목적을 달성했다.

연구팀의 일원인 컬럼비아대학의 아사 아벨리보치박사는 “이번 연구는 지금까지의 배아 줄기세포 연구에서 가장 흥분되는 사건 중 하나이다. 이번 연구가 실제로 적용될 것으로 확신한다.”라고 밝혔다. 그렇지만 실제 인간에게 적용되기 까지는 더 많은 연구와 시간이 필요하다는 당부도 빠트리지 않았다. 이번 연구에 참여하지 않은 줄기세포 전문가인 존스 홉킨스대학의 존 기어하트박사도 “앞으로도 많은 길을 가야 한다.”라고 지적했다. 3곳의 공동 연구팀 중 한 곳인 하버드 줄기세포 연구소를 주도한 콘라드 호첼딩거박사는 어쨌든 가장 중요한 것은 배아 줄기세포의 연구를 지속하는 것이라고 밝혔다. 호첼딩거박사의 연구팀은 이번 결과를 ‘Cell Stem Cell’에다 발표했다(참조 URL 1). Cell Stem Cell은 ‘Cell’에서 줄기세포 연구자들을 위하여 새롭게 창간한 저널이다. 다른 2곳의 연구팀인 화이트헤드연구소의 루돌프 재니시와 쿄토대학의 시니야 야마나카 ‘Nature’에 각각 연구결과를 발표했다.

이번 연구는 작년 8월에 야마나카교수가 ‘Cell’에 발표한 연구결과에 기초하여 이루어지게 되었다. 당시 야마나카교수의 연구팀은 줄기세포에서 중요한 역할을 하는 유전자에 몸을 구성하는 일반 세포들을 재프로그래밍하여 만능성을 갖게 하는 유전자가 있다고 생각하여 이들 유전자 24종을 찾아냈다. 이후 섬유아세포(fibroblast)라는 마우스의 피부세포에 24종을 도입한 결과, 그 중 4종에서 줄기세포처럼 다양한 세포로 분화하는 세포가 만들어진 것으로 확인됐다. 실험에서는 4개 유전자를 도입한 쥐 피부세포가 3주 후 신경이나 연골, 소화관과 같은 조직 등으로 분화, 시험관 실험에서도 신경, 심근, 간의 세포로 분화됐다. 당시 만들어진 세포들은 유도 다성능 줄기세포(Induction of Pluripotent Stem Cells: iPS)라고 불렀다(GTB2006080345). 이 때 만들어진 iPS 세포들은 배아 줄기세포와 차이점이 많았지만 이번에 발표된 3종의 논문에서 공개된 iPS 세포들은 여러 다양한 시험에서 줄기세포와 동일한 것으로 입증되었다. 삽입된 4종의 유전자를 다른 유전자의 활성을 조절하여 세포의 행동을 극적으로 변화시킨다고 한다.

그러나 연구팀은 이번 방식이 사람들의 질병에 적용하기에는 적합하지 않고, 방법에 변형을 가해서 사람에게 동일하게 적용될지도 시험해봐야 한다고 밝혔다. 특히 삽입된 유전자 중 하나는 암을 유도한다고 한다. 실제로 야마나카교수의 연구에서도 iPS 세포를 갖는 마우스의 후손에게 암이 발생했다고 한다. 때문에 연구팀은 암 발생을 회피하는 새로운 연구가 필요할 것으로 보고 있다(참조 URL 2). 기어하트박사는 이번 연구가 큰 성과를 이루었다고 밝혔다. 더하여 이렇게 만들어진 iPS 세포들이 실제로 여러 다양한 세포 형태로 분화하는 것을 입증해야 한다고 지적했다. 또한 마우스의 세포가 아닌 사람의 세포를 대상으로 시행되어야 한다고 밝혔다. 이 기술이 사람들에게 이용된다면 iPS 세포와 여기서 만들어진 조직이 피부세포를 제공한 사람과 유전적으로 일치해야 한다. 이는 다른 사람들의 피부가 이식될 때 나타나는 거부반응이 없는 이식을 가능하게 할 것으로도 기대된다.

정보출처 : http://news.yahoo.com/
정보제공 : KISTI 글로벌동향브리핑(GTB)
(본 내용은 한국과학기술정보연구원과 정보이용 협약을 맺고 제공되며 저작권은 한국과학기술정보연구원에 있습니다.)







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