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Virus-free 만능성 유도와 재프로그램 인자의 삭제

전문가 제언: ○ 체세포 유전자를 재프로그램(reprogramming)해서 만능세포(pluripotency)로 만들 수 있게 되었고 이를 유도 만능줄기세포(iPS: induced pluripotent stem)라고 하는데, 이는 재생의학에 많은 기대를 낳게 한다. 이러한 재프로그램을 위해서는 여러 가지 바이러스 벡터를 이용해 특정한 인자를 발현시키고 있다. 그래서 재프로그램된 iPS세포는 상당한 양의 바이러스 벡터를 유전체에 통합하고 있어 이들이 어떠한 유전적인 장애를 야기할지 모른다.

○ 재프로그램을 위해서는 c-Myc은 없어서는 안 되지만 다른 외인성 인자들, 예를 들어 Oct4나 Klf4는 정상적이 아닌 곳에서 이형증을 유도할 수 있기 때문에 완전히 제거하는 것이 좋다. 두 가지의 일시적인 트랜스펙션으로 재프로그램 하는 방법이 기술되고 있지만 지금까지는 그 효율이 너무 낮아 사람의 세포에 적용하는 것은 성공하지 못하고 있다.

○ 이 논문에서는 2A-펩티드에 c-Myc, Klf4, Oct4, Sox2의 코드서열을 연결한 하나의 다단백질 발현 벡터의 비-바이러스 트랜스펙션을 통해 사람과 마우스의 섬유모세포를 프로그램하고 있다. 그리고 프로그램이 일단 완성되면 전이유전자를 제거할 수 있다. 이렇게 비-바이러스 벡터로 프로그램된 iPS는 만능세포의 마커를 완전하게 발현할 뿐 아니라 in vitro에서 분화능력도 가지고 있으며 성장한 키메라 마우스를 만들 수 있다. 단 한 개의 벡터프로그램시스템에 piggyBac 트랜스포손을 결합하여 사람의 배아섬유모세포에서 만능마커(pluripotency markers)를 발현하는 재프로그램된 세포라인도 수립할 수 있었다.

○ 이 시스템은 iPS 세포에서 유전체의 변화를 최소화할 수 있고 외부에서 들어오는 재프로그램 인자를 완전히 제거할 수 있어 iPS 세포를 재생의학이나 약물 스크린에 적용하는데 안전성을 높일 수 있다. 또한 질병모델을 수립하는데도 사용할 수 있다.

저자: Keisuke Kaji, Katherine Norrby
자료유형: 학술정보