한빛사 인터뷰
- 등록2011-05-30
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사람 역분화줄기세포(human induced pluripotent stem cells; hiPSCs)은 환자 맞춤형 세포치료 및 질병 모델 시스템 확보에 유용한 세포입니다. 현시점에서 중요한 문제는 hiPSC를 이용한 세포치료 효과 검증과 아울러, hiPSC가 암을 유발할 수 있는 reprogramming gene을 도입하여 제조된 세포라는 점에서, hiPSC를 이용한 세포치료의 안전성 및 실질적인 질병모델로 사용될 수 있는가 하는 것입니다. 본 연구에서는 hiPSC가 중뇌 도파민 신경세포의 손실로 인해 발생되는 파킨슨병 세포치료의 안전한 세포 공급원 및 질병 모델 시스템을 제공할 수 있는지 알아보기 위해 lentiviral(Lenti-1,2,3,4), retroviral system(Retro-1,2) 및 recombination protein(Pro-1,2)을 이용하여 reprogramming factor를 도입해 제조된 8종의 hiPSC간의 중뇌 도파민 신경세포로의 분화, 세포치료 효과 및 분화 후 reporgramming factor의 발현 등을 조사하여 보았습니다. 저희 연구실에서 구축한 최적화 분화 시스템을 이용하였을 때, 연구한 모든 hiPSC는 중뇌 신경줄기세포 단계를 거쳐 도파민 신경세포로 효율적으로 분화되었습니다. 흥미롭게도 retroviral hiPSC 및 protein hiPSC에서 분화된 신경줄기세포 및 도파민 신경세포에서는 reprogramming factor 발현이 검출되지 않았으나, lentiviral system을 이용해 제조된 hiPSC에서 분화된 세포에서는 예외 없이 reprogramming factor 발현이 검출되었으며, 그 발현이 배양조건에 따라 활성화되기도 하였습니다. 그 이외에 viral vector를 이용하여 제조된 hiPSC에서 분화된 신경줄기세포는 예외 없이 p53 단백의 활성화와 함께 쉽게 cell senescence에 빠져 계대배양이 불가능하여 질병 모델로서의 유용성의 한계를 보인 반면, protein hiPSC에서 분화된 신경줄기세포는 장기간 계대 배양된 후에도 그 증식 및 도파민신경세포로의 분화능 등의 성상이 변함없이 유지되었습니다. 마지막으로 본 연구에서는 protein hiPSC에서 분화된 도파민 신경세포의 기능적 분석 및 세포 이식 연구를 통해 본 세포가 파킨슨병의 세포치료에 사용될 수 있을 가능성을 보여주었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
제가 현재 속해있는 실험실은 한양대학교 의생명전문대학원 줄기세포 및 조직재생 연구단의 이상훈 교수님 연구실입니다. 저희 방은 현재 Post doctor 3분, 박사과정 2분, 석사 후 연구원 1분, 석사과정 2분으로 구성되어 있으며 국내외의 여러 교수님들과 co-work을 통하여 많은 실험을 수행하고 있습니다. 줄기세포를 이용한 도파민 신경세포 발생 연구 및 파킨슨병 세포 치료를 궁극적인 목적으로 연구 하고 있으며, MRC 줄기세포 행동제어센터와 줄기세포선도연구팀 육성사업에 선정이 되는 등 대내외적으로 그 우수한 연구 능력을 인정받고 있습니다.
앞서 말씀드렸듯, 실험실에서는 mouse나 rat의 배아 또는 성체의 신경조직에서 분리 배양한 신경줄기세포 또는 사람배아줄기세포/사람 역분화유도줄기세포를 배양하여 분화유도된 신경줄기세포로부터 중뇌 도파민 신경세포로의 분화기전, 분화된 세포의 생존, 기능획득과정들을 연구하여 파킨슨병 및 신경 퇴행성 질환 치료를 위한 연구를 진행하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
저희 교수님께서 종종 능력이 뛰어난 사람과 생산적인 사람이 꼭 같을 수는 없고, 또 얼마나 적극적이고 공격적으로 연구에 임하며 도출된 결과를 논리적으로 분석하고 향후 계획을 세우는 과정을 통해 좋은 결과를 얻을 수 있다고 말씀하시고는 하셨는데, 이번 연구를 하면서 그 말씀에 대해 많이 공감하게 되었습니다. 처음 실험에 시작하였을 때는 결과가 잘 나오지 않으면 왠지 교수님과 토의하는 자리에서도 말씀을 잘 안 드리게 되는 경우도 있었고, 외부 선생님과 함께 실험을 하게 되면 부탁을 잘 드리지 못했는데, 교수님께서 해주시는 말씀을 듣고 원하던 결과든 원하지 않던 결과든 간에 적극적으로 토론하고 실험을 하려고 노력하다보니 좋은 결과를 얻은 것 같습니다.
4. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
아직 박사과정 학생이라 많이 부족하여 당장은 열심히 공부하고 논문을 쓰는 것이 앞으로의 계획입니다. 이제 시작하는 단계이다 보니 실험을 하면서도 스스로 찾아서 하였다기 보다는 교수님과 많은 박사 선생님들께 도움을 받았었는데, 앞으로의 실험과 공부를 통해서는 결과에 대해 논리적으로 분석하는 법을 길러 제 스스로 할 수 있는 부분을 늘려나가야 할 것 같습니다.
5. 다른 하시고 싶은 이야기들....
일단 항상 격려해주시고 지도해주시는 이용성 교수님, 이상훈 교수님, 박장환 교수님, 고현철 교수님께 감사드리고, 제가 석사 때부터 지금까지 요모조모 신경 많이 써주시고 도움 주셨던 실험실 선생님들.. 심재원 선생님, 조아영 선생님, 고지윤 선생님, 이현섭 선생님, 장미윤 선생님, 김병우 선생님, 허시비아오, 보경이, 상민선생님, 은지에게도 감사드리며 제가 힘들 때마다 저의 힘을 주는 혜진이, 수화, 쥬리언니, 수아언니, 원희, 효선언니, 형택이, 인혁이, 주영이, 자순이, 성민이, 하영언니, 상은이에게도 항상 고맙습니다. 또 항상 응원해 주시는 엄마, 할머니, 이모, 언니, 승희, 상훈오빠, 민지, 보연이에게도 사랑한다고 전하고 싶습니다.
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