체세포를 재프로그램하는 메커니즘과 모델

전문가 제언

○ 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 iPSC(induced pluripotent stem cells, 유도만능줄기세포)라고 했다. iPSC 기술은 자체재생과 분화능력을 가진 ESC와 비슷한 세포를 만들 수 있으면서도 ESC와 달리 iPSC는 성체 세포에서부터 만들 수가 있어 난자에 핵 이식과 같은 윤리적인 문제의 대상이 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. 그러나 iPSCs를 치료목적에 이용하기 위해서는 줄기세포가 재프로그램 되는 분자기전과 그 과정을 제어할 수 있고 서포의 개성을 이해하는 것이 중요하다.

○ 이 리뷰에서는 재프로그램잉 인자 OSKM(OCT4, SOX2, KLF4, MYC) 의 역할에 대해 최근에 발견된 내용을 검토하고 이러한 인자들의 프로그램잉 과정에서 다른 관련 단백질과 상호작용 그리고 재프로그램잉 단계에서 숙주 유전체의 후생유전적인 변화, iPSC와 ESC의 차이 등을 기술하고 있다. 국내에서도 이 분야에 나노물질을 활용하는 등 iPSC 유도에 연구가 진행되고 있어 앞으로 iPSC의 생성확률 증가와 만능성세포의 충실성을 기대한다.

저자

Yosef Buganim, Dina A. Faddah and Rudolf Jaenisch

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2013

권(호)

14

잡지명

Nature Reviews Genetics

과학기술
표준분류

바이오

페이지

427~439

분석자

강*원

분석물

• 체세포를 재프로그램하는 메커니즘과 모델.pdf [357,133 byte]

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