유도만능 줄기세포 개발 방법, 응용 및 연구동향 (역분화 줄기세포)

소개

줄기세포는 크게 배아줄기세포, 성체줄기세포, 그리고 최근 보고된 역분화 줄기세포로 나눌 수 있다. 이들은 인체를 구성하는 세포로 분화가 가능해 난치병을 치료할 수 있는 도구로써 매우 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 배아줄기세포는 냉동배아의 내부세포괴 (inner cell mass)로부터 유래한 줄기세포이다. 이것은 폐기될 냉동 배아에서 추출하므로 법적인 문제가 없고, 자가재생산(self-renewal)능력이 뛰어나다 다량의 세포를 공급할 수 있으며, 분화능력이 뛰어나 세포치료의 목적으로 활용하기 위해 큰 관심을 받고 있다. 하지만 배아줄기세포는 배아에서 추출하므로 생명체 파괴라는 입장에서 생명윤리에 대한 논쟁의 대상이 되고 있다. 성체줄기세포는 동물의 여러장기나 조직에 존재하며, 실제로 성체의 뼈, 혈액, 태반 등 다양한 조직으로부터 분리하여 이용할 수 있는 줄기세포로서, 법적이나 윤리적인 문제가 없다. 또한 조직 적합성을 고려해 추출하면 면역거부반응에 대한 문제를 제거할 수 있다. 하지만 성체줄기세포는 체외증식이 원활하지 않아 충분한 세포를 확보하는데 어려움이 있고, 배아줄기세포에 비해 분화능력이 떨어진다는 문제가 있다. 반면 역분화 줄기세포는 역분화인자를 이용해 성체세포를 가지고 만든 줄기세포를 말한다. 역분화 줄기세포는 분화된 성체세포를 가지고 제작하므로 법적, 윤리적 문제가 전혀 없고, 자가재생산 능력이 뛰어나 다량의 세포를 공급할 수 있다는 장접이 있다. 또한 배아줄기세포와 유사하게 분화능력이 뛰어날 것으로 기대되어 세포치료에 활용될 가능성이 높고, 자신에게서 추출한 세포이므로 면역거부에 대한 문제가 전혀 없다. 하지만 현재까지 확립된 역분화 유도 방법은 레트로바이러스나 렌티바이러스를 사용하므로 환자에게 직접 적용하기 위해서는 바이러스를 사용하지 않는 새로운 역분화 방법을 개발해야 하고, 배아줄기세포와 같은 분화 능력을 가질 것으로 예상되지만 과학적인 검증이 이루어져야한다.

목차

1. 체세포 핵치환 (nuclear transplantation)에 의한 역분화 유도
2. 만능성 세포 추출물 처리에 의한 역분화 유도
3. 세포융합에 의한 역분화 유도
4. 역분화 인자를 이용한 역분화 줄기세포의 제조

본문내용

1. 체세포 핵치환 (nuclear transplantation)에 의한 역분화 유도
체세포 핵치환에 의한 역분화 방법은 핵을 제거한 미수정 난자 내로 환자의 체세포 핵을 도입시켜 역분화를 유도하는 방법이다. 여기서 얻은 배아줄기세포로부터 유래한 분화된 세포들은 환자의 체세포에서 얻은 DNA를 포함하므로 이식 시 면역거부반응 및 부작용을 피할 수 있다. 지난 1997년 영국의 Wilmut박사팀에서 핵 이식을 통해 복제동물인 Dolly를 만드는데 성공한 후 지금까지 여러 종의 핵이식된 난자를 이용해 복제동물을 생산하는데 성공하였고, 이를 통해 난자의 세포질에 존재하는 물질들이 체세포 핵을 역분화 시킬 수 있는 정보를 가지고 있다는 것을 알 수 있었다. 그러나 이 방법은 실험 가능한 난자를 충분히 공급 받을 수 있어야 하고, 핵이식 효율성이 낮다는 문제점이 있다. 또한 복제된 동물에서 나타나는 비정상적인 발생으로 인해 인간세포를 이용할 때 제한이 따를 뿐만아니라 상용화 시 윤리적인 논쟁이 발생할 수 있다. 더욱이 dkwlrRK지 사람의 체세포 핵을 이용한 핵치환 인간 배아줄기세포 제조는 성공하지 못했다.

참고자료

· 없음