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Bioin스페셜 WebZine 2012년 26호 [줄기세포 연구동향]

환자 맞춤형 치료세포주 개발 :
직접교차분화(Direct Conversion)
                                            

김정범  울산과기대 한스쉘러줄기세포연구센터 센터장

1. 서론

인간배아줄기세포(Human Embryonic Stem Cells)는 몸을 구성하는 200여가지 세포와 모든 조직으로 분화할 수 있는 전분화능을 유지하면서 무제한 증식할 수 있다. 배아줄기세포주가 확립된 이후 많은 연구자들은 무한한 잠재력을 지닌 배아줄기세포를 이용한 퇴행성질환등과 같은 질병기작연구, 세포치료법과 신약개발 등에 있어 다양한 신기술을 제안하였다. 배아줄기세포의 임상적용을 고려시 세포주를 확립하기 위해서는 인간 배아를 희생해야 된다는 윤리적, 종교적 그리고 도덕적 논란과 세포이식시 자가(autologous)가 아니므로 면역거부 반응의 문제로 인해 많은 연구자들은 배아줄기세포 보다는 성체줄기세포(Adult Stem Cells)에 대한 활용과 응용에 많은 관심을 모았다. 하지만 그들은 대부분의 기관과 분화된 세포에서 극히 소량으로 존재하는 미분화세포이며, 순수하게 분리하는 것이 어렵고 특히 이런 세포들의 제한적 분화능은 세포치료에 적용시 해결되어야 할 문제로 남아있고, 성체줄기세포 역시 면역거부 반응의 가능성을 가지고 있다.

환자의 체세포를 역분화(Reprogramming)한다는 것은 세포의 운명을 변환하여 획득한 전분화능을 통해 생체내 모든 조직으로 분화시킬 수 있고, 배아의 희생없이 자가라는 면역거부반응의 해결은 노화로 인한 질병뿐만 아니라 세포의 손상으로 인한 알츠하이머, 심근경색, 뇌경색 등의 퇴행성 질병에 대한 세포 치료법의 임상적 적용 가능성을 한층 가시화 시켰다. 역분화 기술에 대한 실험적 시도는 1950년대 핵이 제거된 개구리 난모세포의 세포질에 포배기 세포의 핵이식을 통해 분화된 세포가 전분화능을 구성할 수 있다는 사실을 발견하였으며, 후속 연구를 통해 낮은 효율일지라도 성체로 성장할 수 있다는 사실을 입증하였다. 1997년 영국의 발생학자 윌머트 박사는 복제양 돌리의 탄생으로부터 성체 체세포가 핵치환 기술(Somatic Cell Nuclear Transfer)을 통해 미분화된 배아를 구성할 수 있다는 가능성을 보여주었다. 하지만 환자 특이적 전분화능 세포를 핵치환 기술을 통해 확립된 만능줄기세포에 대한 연구는 그다지 많은 성과를 올리지 못하였다.

.....(계속)

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