바이오인

핵심내용

-단백질을 이용한 역분화 줄기세포로 안정성 뛰어나 -

□ 단백질로 안전하게 만든 사람 역분화 만능줄기세포 (iPS cells)를 도파민신경세포로 분화시키는데 성공함으로써 파킨슨병 환자의 맞춤형 세포치료 가능성을 높였다.

 ○ 한양대의대 이상훈 교수팀, 하버드의대 김광수 교수팀이 공동 수행한 이번 연구는 교육과학기술부 21세기 프론티어연구개발사업의 세포응용연구사업단(단장:김동욱 연세대 교수), 줄기세포선도연구팀육성사업 등의 지원을 받아 수행되었으며, 연구결과는 세계적인 임상저널 학회지 Journal of Clinical Investigation지에 실렸다.

□ 역분화 줄기세포는 배아줄기세포와 달리 환자의 성체 세포를 이용해 줄기세포를 만들기 때문에 생명윤리 및 면역거부 등의 문제가 없다.

 ○ 세포응용연구사업단은 2009년 세계 최초로 단백질을 이용하여 사람 역분화 줄기세포주생성에 성공한 바 있다.

□ 공동연구팀은 이번연구에서 바이러스에 의한 유전자 도입 세포주 6종 및 단백질 도입에 의해 제조된 2종에 대하여 신경줄기세포 단계를 거쳐 도파민신경세포로 분화유도하고 그 세포 성상을 비교 분석하였다.

  ○ 그 결과 모든 역분화 줄기세포가 효율적으로 도파민신경세포로 분화되어 세포주마다 도파민 신경세포로의 분화능에는 큰 차이를 보이지 않았으나,

  ○ 바이러스 도입에 의해 제조된 역분화 줄기세포에서는 신경줄기세포로 분화된 후 세포사멸 및 미분화 유전자 발현에 의한 암 발생 등 세포기능 이상을 초래할 수 있는 현상이 나타났다.

□ 반면, 단백질 도입 역분화줄기세포에서는 바이러스 역분화줄기세포에서 관찰된 비정상적인 세포 특성 없이 효율적으로 도파민신경세포로 분화되었으며, 파킨슨병 모델 쥐에 이식시 파킨슨병 증상이 회복됨을 확인하였다.

□ 한양대 이상훈 교수는 “동 연구를 통하여 바이러스에 의한 유전자 도입보다 단백질 도입에 의한 역분화줄기세포가 파킨슨병 치료를 위한 보다 안전한 환자 맞춤형세포로 사용될 수 있음을 확인했으며, 맞춤형 파킨슨병 세포치료제로 개발 가능성을 높였다.”고 연구의 의의를 밝혔다.

상세내용

용  어  설  명

□ Journal of Clinical Investigation : 유전적, 분자생물학적, 세포생물학적 기전 연구를 토대로 인체생물학 (human biology) 및 질병에 관한 최고 수준의 논문들을 출판하는 잡지 (Impact factor (최근 5년평균): 16.592, IF (2009년): 15.387)

□ 역분화 만능 줄기세포 : 생체 시계를 거꾸로 돌려 성인의 세포를 원시 세포인 유사배아줄기세포 상태로 만드는 것을 역분화라 하고 이렇게 만들어진 줄기세포를 역분화 유도 만능 줄기세포(induced pluripotent stem cells; iPS cells)라고 한다. 보통 역분화를 일으키는 유전자 4개를 바이러스에 넣은 후 이 바이러스를 성체 세포에 감염시켜 역분화 세포를 만드는데 유전자 대신 그 유전자 산물인 단백질을 직접 세포에 도입해 보다 안전하게 역분화 줄기세포를 만들기도 함

□ 도파민신경세포 : 중뇌 도파민 신경세포는 신경전달 물질인 도파민을 생성해 전달하는 중요한 역할을 하며, 이를 통해 운동, 감정, reward 등의 주요 뇌기능을 조절한다. 비정상적인 중뇌 도파민 신경 세포의 조절이나 사멸은 파킨슨병, 정신분열증, 약물중독 등의 중요 한 신경계 이상을 초래한다. 따라서 중뇌 도파민 신경세포 발생의 조절 기작을 이해하는 것은 이러한 신경질환들을 위해 새로운 치료 방법을 고안해 내는 데 필수적임

□ 세포치료 : 치매나 백혈병, 당뇨 등 난치병 중에는 원래 인체 내에서 중요한 기능을 하던 세포가 죽어나가거나 제 기능을 못해서 생기는 질병이 많다. 정상 기능을 지닌 세포를 만들어 해당 부위에 주입하여 세포기능을 되살리는 것임

그  림  설  명