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[BRIC View 동향리포트]

동물에서 역분화 및 직접교차분화 현황 및 응용

한민준(아스트라제네카)

요약문

전 세계적으로 이식에 필요한 여러 가지 장기와 세포들은 수요에 비해 공급이 크게부족하기 때문에 줄기세포를 이용한 장기의 개발과 세포의 활용은 최근 들어 많은연구자들에게 매력적인 도구로 사용되어 왔다. 또한, 이러한 줄기세포를 이용한 세포치료분야의 급성장은 다양한 질병 치료의 가능성을 보여주고 있다. 본 리포트에서는 동물,특별히 인간 체세포를 이용한 역분화(reprogramming)와 직접교차분화(direct conversion)의역사와 이를 이용한 질병의 치료 방법과 응용에 대해 생각해 보고자 한다.

Key Words: Reprogramming, Direct conversion, Stem cell

[목 차]

1. 동물에서 역분화 및 직접교차분화 현황 및 응용

2. 세포치료를 위한 줄기세포 생성 방법 

2.1. 줄기세포란 무엇인가? 

  2.1.1. 배아줄기세포(Embryonic stem cell) 

  2.1.2. 유도 만능 줄기세포(Induced pluripotent stem cell) 

2.2. 역분화(Reprogramming) 

2.3. 교차 분화(Direct conversion)

3. 임상시험을 위한 품질관리

4. 현재 진행 중인 임상시험

5. 결론

6. 참고문헌

1. 동물에서 역분화 및 직접교차분화 현황 및 응용

재생 의학의 궁극적인 목적은 사고나 퇴행성 질환 등으로 정상적인 기능을 할 수 없는 세포혹은 신체 기관을 정상적인 세포나 기관으로 치환시킴으로 궁극적으로 질병을 치료하는 것이다.이러한 재생 의학의 역사에 있어 가장 기념비적인 사건을 들자면 줄기세포의 발견과 역분화를이용한 줄기세포의 생성을 들을 수 있다. 이러한 줄기세포를 이용해 만들어진 세포들은 여러 가지질환의 치료 방법으로 그 동안 연구되어왔고 최근에는 여러 임상시험들이 환자들을 통해 치료의검증을 진행 중에 있어 치료 방법이 없는 많은 불치병 환자들에게 큰 희망이 되고 있다.

먼저 이러한 재생 의학의 시발점이 된 대표적인 연구는 발생학 분야를 꼽을 수 있다.1957년 Dr. Waddington에 의해서 고안된 epigenetic landscape (그림 1 참조)는 후에 많은 이들에게줄기세포의 발생과 분화에 대한 개념을 잡아가는 데 커다란 도움을 주게 된다. 먼저 그림 1A 에서보여지는 것과 같이 줄기세포(pluripotent stem cell/ blue color)는 발생단계에서뿐만 아니라 세포의주변 환경에 의해서 서로 다른 계통의 세포(endoderm/ red color, mesoderm/ yellow color,endoderm/ purple color)로 분화가 일어나게 된다. 또한 이러한 계통별 분화는 각각의 특정한progenitor 단계(white arrow, black arrow, gray arrow)를 거치게 되며 이러한 특정 progenitor들은최종 산물의 전구체 역할을 하게 된다. 역분화(reprogramming)란 거꾸로 완전히 분화가 이루어진여러 다른 계통의 체세포들이 줄기세포로 거슬러 올라가는 것을 의미하고 있다 (그림 1B).마지막으로 그림 1C 에서 보여지는 것과 같이 직접 교차 분화(direct conversion)는 서로 다른계통의 완전히 분화된 체세포들이 역분화 단계 없이 다른 계통의 세포들로 옮겨가는 것을 의미하고있다.

...................(계속)

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