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연사소개 

 

 

 

 

   줄기세포는 21세기 생명과학의 꽃이다

21세기에 들어서서 활발하게 전개되는 새로운 의료분야가 줄기세포에 의한 세포치료 (유전자치료) 법 이다. 모든 세포로 분화 할수 있는 만능성 세포인배아 줄기세포를 이용하여 필요로 하는 세포를 다량으로 만들어서 난치성 또는 불치성 질병으로 고생하는 환자를 치료 한다는 인간의 절실한 희망을 말하고있다.

 

인간은 한 개의 수정란에서 발생을 시작하여 갖난 아기에서 60조 어른이 되면 100조 의 세포로 구성되며, 모든 세포가 동일한 유전자를 가지고 있다. 인간 염색체에 포함되는 유전자 의 염기서열은 모두 300억 이고 세포의 기능을 유지하는 유전자의 수는 20,500 개라 알려져 있다. 장기 또는 조직을 구성하는 세포들은 그 조직에 따라 발현하는 유전자가 서로 다르기 때문에 혈액세포, 근유세포, 심장세포, 신경세포 등 모양과 기능이 다른 210가지 세포로 분화한다. 최근까지 이렇게 분화된 세포들은 더 이상 분화를 하지 않는다고 믿어 왔으나 21세기에 들어서서 새로운 발견이 나와서 발생 초기의 배아 에서 만 아니라 어른에서도 서로 기능이 다른 세포로 분화가 가능한 다능성 줄기세포가 존재 한다고 알게 되었다. 이렇게 21세기에는 새로운 의료기술의 하나인 줄기세포 세포치료가 가능하게 되고 줄기세포 연구는 21세기 생명과학 의 최첨단 을 가는 새로운 학문이 되었다. 그러나 줄기세포를 이용하여 파킨슨병, 루게릭병, 알츠하이머병, 당뇨병, 암 등의 치료가 어려운 난치성 질환을 근치 시키는 의료 기술은 아직도 초보적인 거름마 레벨에 머물러 있다.

 

2005년 한국에서 일어난 황우석의 과학논문 허위조작 사건은 한국 생명과학의 세셰적인 신인도 를 크게 실추 시켰으나 그 뒤로 한국 과학자들의 부단한 노력으로 회복을 보게 되었다. 최근 미국 과 일본에서 배아를 쓰지않고 성인 피부세포에 복수의 유전자를 도입하여 배아줄기세포 와 동일한 만능성 줄기세포를 제작하였다 하며, 또한 미국에서 황우석사건에서 문제가 되었던 난자 핵도입에 성공 하였다 하여 세계 줄기세포 연구는 더욱 가속화 하게 되었다. 이러한 줄기세포 연구의 급진적인 동향에 대해서 사회 일반에서는 희망과 우여가 섞인 두가지 상반된 반응을 보이고 있다. 이러한 줄기세포 연구에 재한 우려는 사회 일반, 과학자 그리고 정부의 긴밀한 협의 아래 가이드라인을 설정하여 해결 할수가 있다.

 

줄기세포를 이용하는 세포치료 분야 의 하나 에는 줄기세포의 뇌이식이 있다. 나의 연구실 에서는 태아 뇌에서 분리한 인간 신경줄기세포 에 세포주기유전자를 도입하여 불사화 인간 신경줄기세포주를 제작하였다. 이 세포주에 각종 유전자를 도입 한뒤 불치성 뇌질환 인 파킨슨병, 루게릭병, 한팅톤병, 뇌졸중, 척수손상, 뇌종양 의 동물 모델에 뇌이식 하여 치료에 성공 하였다.

이 같이 줄기세포를 이용하는 세포치료 (유전자치료)가 전임상 동물 실험에서 성공적으로 수행 되었으므로 다음 단계인 난치성 또는 불치성 질환으로 고생하는 환자에서의 세포치료가 현실화 되는 날 이 눈 앞에 있다.
  
 
 
서판길 교수 (포항공대 교수) 

  몸 안에 존재하는 생명의 질서
                           - 생체분자 간의 대화 -

우리의 몸은 다양한 종류의 수많은 세포로 이루어져 있고 끊임없는 세포의 분열과 증식, 분화를 통해 우리의 몸을 유지시켜 나가고 있다. 이러한 세포들간의 의사소통을 통해 우리의 몸은 항상성을 유지하면서 살아갈 수 있는데, 이러한 의사소통은 다양한 생리활성 물질에 의해서 조절된다.

세포가 반응할 수 있는 호르몬, 성장 인자, 스트레스 등과 같은 자극을 받아 들이기 위해 세포 표면에는 세포간 의사소통을 할 수 있는 수용체(Receptor)가 존재한다. 이러한 수용체에는 특이적인 리간드(Ligand)만이 결합할 수 있고, 수용체에 리간드가 결합함으로써 세포 내에서의 신호 전달(Signal transduction)이 이루어 지게 되는데 그 과정에서 다양한 단백질들의 결합과 변형 같은 상호 복합적인 작용이 일어남으로써 신호전달 물질의 분비, 특이적 유전자 발현, 세포 분열, 분화, 세포 이동과 같은 여러 가지 반응을 일으키게 된다. 세포내의 많은 단백질 분자들간의 상호작용과 세포들간의 연결 관계를 고려해보면, 생명체에는 다차원적이고 복잡한 분자 및 세포 네트 워크(Molecular and Cellular network)가 존재한다고 할 수 있다.

이러한 세포 신호 전달 과정은 매우 복잡하며 정교하게 이뤄지고 있다. 세포 신호 전달 과정이 제대로 조절되지 않는 경우 각종 질병을 야기할 수 있는데, 과도한 세포 분열로 인해 발생하는 각종 암이나 신경 세포간의 비정상적인 의사소통으로 인한 뇌 질환을 그 예로 들 수 있다.

세포 신호 전달과정에 대한 연구는 결국 우리 몸 속에 존재하는 생명의 질서를 이해하는 일이라고 할 수 있다. 신호 전달 과정에 대한 연구를 통해 오늘 날의 각종 난치성질환의 원인을 밝혀 낼 수 있고, 또한 질병을 유발하는 특정 단백질만을 특이적으로 조절할 수 있는 치료제 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 전망된다. 몸 안에서 일어나고 있는 신호 전달 시스템에 대한 이해를 바탕으로 인류는 더 나은 미래로 한걸음 나아갈 수 있게 될 것이다.
 

  
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