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심혈관 재생치료와 생물의학 연구에 유도만능줄기세포

전문가 제언: ○ 일본의 Takahashi와 Yamanaka는 2006년 배아발생과 연관이 있는 4개의 유전자를 성체 마우스 섬유모세포에 도입하였을 때 이 세포들은 재프로그램 되어 배아줄기세포(embryonic stem cells; ESC)와 유사한 세포를 만들 수가 있었다. 이 세포를 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cells, iPS)라고 불렀다.

○ iPSC 기술은 자체재생과 분화능력을 가진 ESC와 비슷한 세포를 무한정 만들 수 있으면서도 ESC와 달리 iPSC는 성체 세포에서부터 만들 수가 있고 윤리적인 문제의 대상은 아니다. 그리고 환자 특이적인 iPSC는 유전적으로 동일한 세포를 공급할 수가 있어 면역억제 치료가 필요 없을 수 있어 재생의학이나 질환을 모델링하고, 약물 개발과 안전성 테스트 같은 연구에 이용할 수 있다.

○ 궁극적으로는 iPS 세포에서 유래한 맞춤형 성체세포의 이용으로 퇴행성 질환 환자들을 치료할 수 있게 되리라는 데 많은 연구자들이 주목하게 되었으며, iPSC의 발견은 짧은 시간에 줄기세포분야 연구에 혁명을 일으키고 있다. 초기의 iPS 기술은 Retrovirus 인자를 이용하는 방법으로 외래유전자를 숙주세포 내에 삽입하기 때문에 삽입부위에 따라서는 숙주세포에 다른 유전자의 발현이나 기능에 영향을 미칠 우려가 있었으나 지금은 전사인자의 수도 줄이고 작은 분자의 이용으로 이를 극복하고 있다.

○ 국내 iPS 기술은 줄기세포 연구의 일환으로 여러 대학과 병원에서 이루어지고 있으며 국제학술지에도 여러 편의 논문이 발표되고 있다. 초근 170nm의 나노입자를 매개체로 나노물질과 DNA와 결합시켜 유전자결합체를 만들고 이를 세포내에 주입해 유도만능줄기세포를 만드는 방법을 소개한 바 있다. 다만 아직도 ESC와 iPS 세포의 특성은 결론이 난 것은 아니어서 연구자들은 여기에 주목할 필요가 있다.

저자: Ali Nsair, W. Robb MacLellan
자료유형: 학술정보