목 차 

1. Plenary Session
  1.1. ORGANELLAR HETEROGENEITY IN STEM CELL DIFFERENTIATION AND REPROGRAMMING
  1.2. UNLOCKING THE MYSTERIES OF INCRNA XIST: A JOURNEY OF CONSTANT DISCOVERY
  1.3 ISSCR 2024 OUTSTANDING YOUNG INVESTIGATOR AWARD PRESENTATION: THE URIOUS CASES OF PLURIPOTENT STEM CELL ADADPTIONS
  1.4 INVESTIGATING THE MYSTERY OF HUMAN TROPHECTODERM EXPANSION FOR IMPLANTATION
  1.5 CELLS, TISSUES & ORGANS: ASSEMBLING THE HUMAN CELL ATLAS
  1.6 HOW THE HUMAN BRAIN BUILDS ITSELF: RECONSTRUCTING NEURODEVELOPMENT WITH STEM CELL-DERIVED ASSEMBLOIDS AND ORGANOIDS
2. Concurrent Session
  2.1 A MITOCHONDRIAL MECHANOTRANSDUCTION SIGNALING PATHWAY COORDINATES CELL FATE DIFFERENTIATION IN RESPONSE TO FORCES
  2.2 UNRAVELING THE INTERPLAY BETWEEN CARDIAC MECHANOBIOLOGY AND METABOLIC REGULATION IN STEM CELL MODELS
  2.3 VALIDATED GENOMIC SAFE HARBOUR LOCI & LANDING-PAD CASSETTES ENABLE EASY INTEGRATION AND STABLE TRANSGENE EXPRESSION IN HUMAN PLURIPOTENT STEM CELLS AND DIFFERENTIATED PROGENY
  2.4 A CRISPR SCREEN COMBINED WITH SINGLE-CELL TRANSCRIPTOMICS IN HUMAN PLURIPOTENT STEM CELLS DEFINES THE HIERARCHY OF TRANSCRIPTION FACTORS GOVERNING PLURIPOTENCY AND DIFFERENTIATION
  2.5 IMPROVING THE GENETIC STABILITY OF SINGLE-CELL-PASSAGED HUMAN PLURIPOTENT STEM CELL CULTURES USING eTeSR
  2.6 P53-MEDIATED STEM CELL COMPETITION: INSIGHTS INTO MECHANISMS OF CLONAL DOMINANCE
3. 결론


1. PLENARY SESSION

1.1. ORGANELLAR HETEROGENEITY IN STEM CELL DIFFERENTIATION AND REPROGRAMMING
 (Magdalena Goetz, Ludwig-Maximilian University of Munich (LMU), Germany) 

Centrosome(중심체), 미토콘드리아와 같은 organelle(세포소기관)들이 세포의 종류별로 매우 상이하다. 예를 들어 신경줄기세포와 동일한 신경줄기세포로부터 분화한 신경세포끼리도 절반이 넘는 서로 다른 소기관 단백질발현 양상을 나타낸다. 본 발표에서는 cytoskeleton(세포골격) 단백질 중 하나 인 Map1B에 주목하여 세포 유형별로 상이한 발현이 끼치는 영향에 대한 연구결과를 발표했다. 특정 신경질환 환자 그룹에서 신경줄기세포가 사람 뇌의 ventricle 지역에 머물러 있는 것을 발견 후 이러한 형상에 대한 원인을 규명하고자 했다. Map1B가 발현하지 않는 신경줄기세포를 만들어서 그에 대한 기능적 변화를 연구하였다. Map1B가 발현하지 않는 신경줄기세포는 분화능이 떨어지고 이와 반대로 신경줄기세포인 상태로 유지하려는 경향을 발견하였다. 이러한 이유로 인해 발생단계에 있어 뇌 niche에서 벗어나 이동하면서 뇌에 존재하는 다양한 종류의 신경세포로 분화하는 신경줄기세포의 기능에 장애를 일으켜 migration disorder를 일으키는 것으로 알려져 있다. 또한, Map1b의 발현이 신경줄기세포 특이적으로 nuclear (핵)안에 localization이 되는 것을 확인하였으며 이로 인해 특히 Map1B가 결함인 미세소관(microtubule) skeleton을 가진 신경줄기세포의 경우 신경세포로 분화가 억제되는 것을 발견하였다. 신경세포로의 분화 기전은 Map1B는 BAF complex와 interact 하며 신경세포로의 분화를 촉진하는 것으로 알려져 있다. 이러한 기전을 통해 신경세포로의 분화가 촉진되는데 Map1B의 기능적 이상을 가진 신경줄기세포는 분화가 억제되고 이동에 문제가 생기면서 뇌실 주위결절성 이소증(periventricular nodular heterotopia)이 발생하는 메커니즘으로 사료된다. 결론적으로 위의 질병이 발병하는 경우 현재까지 신경세포의 이동결함으로 알려져 왔으나 이번 연구를 통해 이는 신경줄기세포의 결함이 생기며 이로 이한 이동장애로 질환이 발병하는 것으로 밝혔다.

1.2. UNLOCKING THE MYSTERIES OF INCRNA XIST: A JOURNEY OF CONSTANT DISCOVERY
 (Kathrin Plath, University of California Los Angeles School of Medicine, USA)

인간 배아줄기세포의 경우 Primed 상태와 Naïve 상태로 나뉘는데 이 둘의 차별적인 차이점 중의 하나가 X chromosome inactivation이다. 남성의 경우 하나의 X chromosome만 가지고 있는 반면(XY) 여성의 경우는 한쌍의 X chromosome (XX)을 가지고 있다. 이로 인한 보상 작용으로 발달과정에서 XIST라고 불리는 long non-coding RNA (lncRNA)에 의해 같은 면(cis) 매개 작용으로 X chromosome inactivation 일어나는 것으로 알려져 있다. 이러한 X chromosome inactivation (Xi)는 Primed 여성 인간 배아줄기세포서만 나타나며 발달단계에서 조금 더 이른 naïve한 여성 인간 줄기세포의 경우는 여전히 activated 되어 있는 것으로 밝혀져 있다. 이번 연구 발표에서는 기존에 이미 밝혀진 X chromosome inactivation 뿐만 아니라 naïve 한 여성 인간 배아줄기세포에서는 X chromosome dampening에 관여하는 결과를 보여주었다. 따라서, 동일한 XIST가 유전자 발현의 inactivation과 dampening이라는 2가지 다른 결과를 보여준다는 새로운 사실을 발표하였다. 또한, dampened X chromosome (Xd)의 경우 inactivate 된 X chromosome (Xi) 보다 덜 압축된 경향이 있다. 이는 chromosome 형태에 따른 서로 다른 유전자 발현양상을 시사하는 것으로 사료된다. 예를 들어, 압축된 형태의 chromosome은 전사인자(transcription factor) 접근 용이성이 매우 낮은 반면 상대적으로 덜 압축된 혹은 풀린 상태의 chromosome은 전사인자들이 조금 더 쉽게 결합하여 발현을 촉진시킨다. 나아가, XIST는 naïve 한 여성 인간 배아줄기세포에서 특이적으로 X-linked 유전자 발현 억제 뿐만 아니라 특정 지역의 상동염색체(autosomal chromosome) 에도 작용해 유전자 발현을 약화시키는 것을 발견하였다. 이는 XIST가 다른 면(trans)을 매개 작용으로의 기능도 할 수 있다는 것을 새롭게 발견한 것을 나타내었다. 결론적으로 XIST는 X chromosome inactivation을 통해 남성과 여성의 성염색체 유전자 발현양의 균형을 맞추고 더 나아가 남성과 여성의 상동염색체 유전자 발현차이를 유도하는데도 기능을 하는 것으로 사료된다.

1.3. ISSCR 2024 OUTSTANDING YOUNG INVESTIGATOR AWARD PRESENTATION: THE CURIOUS CASES OF PLURIPOTENT STEM CELL ADADPTIONS
 (Jun Wu, University of Texas Southwestern Medical Center, USA)

세포경쟁(cell competition) 은 여러 종에 걸쳐 보존된 세포발달 과정 중의 하나로 세포가 자라는 환경에 조금 더 적합한(fitter) 세포가 주변에 존재하는 부적합한(unfitter) 세포를 죽이는 현상을 일컫는다. 따라서 발달과정 중에 이러한 현상을 통해 정상적인 발달을 이루어 내고 조직 내에 비정상적인 세포들이 존재하지 않도록 항상성(homeostasis)을 유지할 수 있도록 한다. 또한, 이러한 보호기능 덕분에 서로 다른 교잡종이 만들어지지 않는다는 가정이 제기되었으나 이를 증명한 연구는 현재까지 보고 되지 않았었다. 따라서, 이를 증명하기 위해 서로 다른 종의 배아줄기세포들을 생산하고 이를 세포경쟁 실험을 위한 model로 사용하였다. 먼저 인간 배아줄기세포와 생쥐의 배아줄기세포를 공동배양(co-culture)을 하게 되면 특정 종의 배아줄기세포가 다른 종의 배아줄기세포를 죽인다는 내용을 발표하였다. 예를 들어 인간과 쥐의 primed상태의 배아줄기세포를 co-culture 하게 되면 인간 배아줄기세포만 죽어 나가는 현상을 발견하였다. 흥미롭게도 이러한 세포경쟁은 특이적으로 primed 한 상태의 만능성 단계에서만 일어났다. 같은 실험을 naïve 배아줄기세포를 사용하여 실험을 한 결과 인간과 쥐 naïve 배아줄기세포 간의 세포경쟁을 관찰하지 못했다. 이후 소, 원숭이 등의 여러 다른 종의 primed 배아줄기세포를 배양 후 co-culture 한 결과 특정 종이 다른 종의 배양조건에 있어 우성에 있는 듯한 결과를 확인하였으나 이에 대한 정확한 메커니즘은 규명하지 못한 상태이다. 마지막으로 이러한 종간 우위적 세포경쟁에 대한 메커니즘을 알아보기 위해 전사체 데이터분석(transcriptome analysis)을 실시하였으며 부적합한 세포에서(인간과 쥐 공동배양의 경우 인간 배아줄기세포) NF-kB 신호전달 체계의 단백질들이 특이적으로 활성화되는 것을 발견하였다. 그중 MYD88과 P65 단백질들을 목표로 정하여 유전적으로 비활성화시킨 후 세포경쟁을 유도한 결과 세포경쟁을 통한 부적합한 세포들의 사멸을 막아주는 것을 확인하였다. 나아가 유전적으로 변형된(MYD88KO & P65KO) 인간 배아줄기세포를 쥐 배아줄기세포와의 공동배양을 통해 만들어진 잡종 배아줄기세포를 생쥐의 배아에 삽입 후 착상을 유도한 결과 인간 세포를 지니고 있는 생쥐를 생산하는 데 까지 성공하였다. 이는 인간 세포를 지닌 쥐를 생산에 성공한 첫 번째 연구 사례로 여겨진다. 향후 이러한 연구들을 통해 장기이식을 위한 동물의 체내에서 인간의 장기를 생산하기를 기대할 수 있었다. 현재 진행 중인 연구로는 인간과 영장류(원숭이, 고릴라 등) DNA 시퀀스의 다름이 host genome의 경우 미미한 반면 미토콘드리아의 DNA의 경우 더욱 차별화된 것을 확인하였다. 이에 따라 미토콘드리아 DNA시퀀스의 다름이 세포 간의 경쟁을 유도하는지도 현재 연구 중인 것으로 발표하였다.

1.4. INVESTIGATING THE MYSTERY OF HUMAN TROPHECTODERM EXPANSION FOR IMPLANTATION
 (Jennifer Nichols, University of Edinburgh, UK)

발생학관점에서 여성의 자궁에 배아가 착상하기 위해 수정된 배아는 영양막세포(trophectoderm)가 세포 내 집단(Inner cell mass)을 둘러싸면서 확장하며 주머니배(blastocoel)를 이루게 된다. 이러한 착상 단계는 종(species) 별로 상이한데, 생쥐의 경우 영양막세포는 착상 시까지 하나의 층으로만 자라는 반면 인간의 경우 초기 배반포에서는 하나의 층으로 존재하지만, 착상 과정에서 다층 구조로 변형된다. 따라서 어떠한 메커니즘을 통해 영양막세포가 다층 구조를 이루어지는 지를 밝히기 위한 연구를 진행하였다. 이에 대한 전제 중 하나로 배반포 내에 존재하는 세포 내 집단이 영양막 세포로 분화가 가능하다는 것을 확인하였고, 이들이 다층을 형성하는 영양막세포의 기원인지를 연구하였다. 생체 내(in vivo) 뿐만 아니라 생체 외(in vitro)에서도 인간 naïve epiblast 또한 제한 없는 분화능이 있다는 것을 발견하였고 실제로 아주 쉽게 trophectoderm (TE) 계열의 세포로 분화가 가능하다는 것을 발견하였다. 이러한 결과를 바탕으로 인간 배아에서 GATA3을 발현하는 세포를 inner cell mass (ICM)에서 분리 후 GATA3+ 세포가 이후 자라나는 TE세포의 기원인지를 조사하였다. 그러나 외배양된 TE는 GATA3-였으며 세포외부로 뻗어나간 흔적을 찾을 수가 없었다. 추가 연구에서 GATA3을 발현하는 세포를 추적하는 대신 인간 배아 ICM 외부에 존재하는 세포들만 형광으로 labelling 후 이 세포들이 외부로 자라나는 TE세포의 기원인지를 확인하였다. 초기 배반포 단계에서는 하나의 층으로 존재했던 영양막세포는 배반포가 성숙함에 따라 극성부위에서(polarised region) 일부 영양막세포들이 내부화되는 것을 확인하였고, 과잉하게 자라는 영양막세포는 비정상적으로 안쪽으로 말려들어온 외부세포하는 것을 발견함에 따라 이에 대한 메커니즘을 연구하였다. 극성 부위의 영양막세포는 integrin이나 cadherin과 같은 접착 단백질들의 발현을 증가시켰고 이를 통해 세포의 이동성과 내부화를 촉진시킨 다는 사실을 발견하였다. 따라서 이 연구는 영양막세포가 단순히 세포증식을 통해 다층구조를 형성하는 것이 아니라 극성 부위에서의 내분화를 통해 이루어진 다는 새로운 사실을 발견하였다. 또한, 이와는 별개로 냉동 보존된 일부 배아들은 초기 배반포상태임에도 불구하고 이미 다층구조를 이루고 있는 것을 발견하였고 이러한 비정상적 현상으로 인해 배아착상실패 등의 불임을 설명할 수 있을 것으로 사료된다.

1.5. CELLS, TISSUES & ORGANS: ASSEMBLING THE HUMAN CELL ATLAS
 (Teichmann, Sarah Cellular Genetics, Wellcome Sanger Institute, UK)

어떻게 bioinformatics가 유전자 맵 생성에 사용되고 있는지를 T 세포의 경우를 들어 아주 자세하게 설명한 발표였다. 발표자가 던진 첫 번째 질문은 “어떻게 흉선이 만들어 지는가?”였고, 이를 밝혀내기 위해 single cell RNA sequencing과 multi-omics기술을 이용하여 인간 흉선 발달과정에서 생성되는 다양한 종류의 세포 유전자 발현궤적과(trajectory) 상피세포 조직의 niche를 함께 조사하여 흉선 atlas 지도제작을 하였다. T 세포는 흉선을 오가며 돌아다니는 전구세포(precursor)에서부터 발달을 한다.이러한 T 세포의 성숙과 선택과정은 이미 초기 태아발달에서부터 시작된다. 따라서 출생 전후의 상태에서 T 세포 발달과정을 mapping 하기위해 새로운 정량 분석방법의 컴퓨터 모델을 제시하였다. 이를 이용하여 흉선 내에 존재하는 다양한 종류의 세포들의 위치와 이에 따른 niche가 어떻게 T세포의 발달에 영향을 끼치고 분포하며 서로 간에 어떻게 상호작용하는지를 컴퓨터 적 가상공간에 예측 및 mapping에 성공하였다. 또한, 유전자 발현 뿐만 아니라 cytokine이나 chemokine의 발현 양상도 가상의 공간적인 맵을 이용하여 mapping 하였으며 이를 기반으로 가상공간에서의 T 세포의 상태를 예상할 수 있었고 그들에 따른 niche도 함께 mapping에 성공하였다. 마지막으로 일련의 모든 과정을 최종적으로 실험을 통한 imaging으로 검증하는 데 성공하였다. 이 연구는 기존의 단순 유전자 발현양상 기반의 mapping에서 한 단계 더 진화한 방법이며 실제 세포들의 공간적 구조와 상호작용을 예측하는 모델 개발 기술로써 향수 면역체계 발달의 이해 및 면역 시스템을 이용한 새로운 치료방법 개발과 질병을 예방할 수 있을 것으로 사료된다.

1.6. HOW THE HUMAN BRAIN BUILDS ITSELF: RECONSTRUCTING NEURODEVELOPMENT WITH STEM CELL-DERIVED ASSEMBLOIDS AND ORGANOIDS
 (Pașca, Sergiu Stanford University, USA)

기존의 2D 배양의 단점을 보완하고자 최근 몇 년간 오가노이드(organoid)라는 기술이 개발되고 이를 활용한 신약개발 및 질병모델 연구가 최근 활발히 이루어지고 있는 추세이다. 현재까지 뇌, 간, 신장, 흉성 등 다양한 조직(tissue)을 시험관(in vitro) 단계에서 모방할 수 있는 기술이 개발되었다. 그중 뇌 오가노이드를 이용한 연구가 가장 활발히 진행되고 있다. 현재까지 보고된 대부분 기술을 자가조직(self-organising)을 이용하여 전뇌(fore-brain) 위주의 분화를 유도하였다. 그러나 이러한 오가노이드 제작기술은 실제 사람의 복잡한 뇌구조를 재현하는데 제한이 따른다. 따라서 이번 발표에서는 먼저 뇌 분화과정을 유도하는 화학물질의 농도 기울기(gradient)를 조절하여 전뇌부터 후뇌까지 다양한 뇌 조직 오가노이드 제작에 성공하였다. 이후 제작된 각각의 다른(전뇌, 중뇌, 후뇌) 오가노이드들을 서로 결합하여 인간의 실제 뇌와 최대한 유사한 형대의 오가노이드 제작에 성공하였다. 이렇게 결합된 오가노이드는 단순히 결합된 형태가 아니라 결합된 오가노이드 안의 신경세포들끼리도 연결되어 하나의 neuronal circuit을 형성하는 것까지 확인하였다. 나아가, 단순히 1~2달 정도의 배양으로 그 역할을 다하는 오가노이드가 아니라 실험실내에서 2년여까지 유지/배양되는, 마치 하나의 독립적인 유기체로서의 기능도 하는 것처럼 보였다. 연구팀은 환자유래의 세포로부터 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cells)를 생산하였고 생산된 유도만능줄기세포를 이용한 결합된 형태의 오가노이드 분화에 성공하였다. 이렇게 결합된 오가노이드를 활용하여 질병의 발병기전을 밝혀내고자 하였다. 이 뿐만 아니라 결합된 오가노이드를 활용한 세포치료제로서의 가능성을 확인하기 위에 동물모델에 이식을 하여 유의미한 결과를 확인하였다. 이와 같은 결과들은 기존의 2D배양으로부터 3D 배양기술을 확립하고 나아가 서로 다른 종류의 3D 뇌 오가노이드를 결합하여 그 기능성까지 확인할 수 있는 연구결과였다. 앞으로는 뇌 이외에도 다른 조직의 결합 오가노이드 또한 생산될 것으로 예상되며 더 나아가 서로 다른 계통의, 예를 들어 심장, 간 혈관 등이 서로 연결된 복합구조의 결합 오가노이드가 만들어질 것으로 사료된다.

2. Concurrent session

2.1. A MITOCHONDRIAL MECHANOTRANSDUCTION SIGNALING PATHWAY COORDINATES CELL FATE DIFFERENTIATION IN RESPONSE TO FORCES
 (Sirio Dupont, University of Padova, Italy)

세포가 자라나며 조직을 형성하는 과정에서 미토콘드리아 역학(dynamics)은 일반적인 현상이다. 이 같은 과정에 MIEF1 인산화(phosphorylation)를 통한 SREBP1 단백질의 변화가 세포 내 핵의 강직도를 다르게 만드는 것으로 알려져 있다. 이와 별개로 YAP-TAZ 단백질의 localization 또한 세포들의 밀도(density)에 따라 달라진다. 그리고 이러한 세포밀도는 지방세포로의 분화에 필수적이라는 것을 발견하였다. 따라서 세포밀도가 지방세포로의 분화에 어떻게 영향을 끼치는 지를 발견하기 위해 세포 밀도에 따른 유전자발현을 조사하였고 MIEF1이 지방세포로의 분화를 가능하게 하는 것 또한 발견하였다. 이 뿐만 아니라 미토콘드리아의 분열(Fission)이 간세포의 형성과 밀접한 연관이 있다는 것을 발견하였고 반대로 미토콘드리아의 분열을 억제시킨 경우 간세포로의 분화 또한 억제되며 대신 담관세포(cholangiocyte)로의 분화를 더욱 촉진하는 것을 발견하였다. 결론적으로 세포밀도에 따라 유전자 발현이 달라지며 YAP-TAZ 신호전달 타깃 단백질 중 하나인 MIEF1을 통해 줄기세포의 분화능이 달라진다는 것을 보여준 연구사례이다.

2.2. UNRAVELING THE INTERPLAY BETWEEN CARDIAC MECHANOBIOLOGY AND METABOLIC REGULATION IN STEM CELL MODELS
 (Giulia Savorè, University of Torino, Italy)

심장은 신체 내 피를 순환시키는 작용을 하는 중요한 조직이다. 연구진은 피가 순환할 때 발생하는 전단응력(shear stress)이 심근세포 및 심혈관 줄기세포의 기능에 영향을 끼치는지 밝히고자 하였다. 피의 순환은 심장 내 세포들의 미토콘드리아의 기능을 향상시키고 해당 과정(glycosis)을 억제하는 것을 밝혔다. 또한, 심근 줄기세포의 경우 높은 전위의 미토콘드리아(high mitochondria potential)를 필요로 한다. 이 같은 현상에 대한 기전을 밝히기 위하여 심장발달에 중요한 역할을 하는 NCX1을 억제시킨 후 심장세포로 분화를 유도한 결과 심근 줄기세포로 분화가 억제되었으며 심근세포의 경우 가장 큰 특징인 심장박동이 일어나지 않았다. 흥미롭게도 shear stress만으로 이러한 결함이 회복되는 것을 밝혔다. 이는 피의 순환자체가 세포들의 대사를 재구성하며 세포들의 정상적인 기능을 유지할 수 있도록 하는 가설을 제시하였다.

2.3. VALIDATED GENOMIC SAFE HARBOUR LOCI & LANDING-PAD CASSETTES ENABLE EASY INTEGRATION AND STABLE TRANSGENE EXPRESSION IN HUMAN PLURIPOTENT STEM CELLS AND DIFFERENTIATED PROGENY
 (Matias Autio, Genome Institute of Singapore, A*Star & National University of Singapore, Singapore)

안정적인 외래 유전자의 발현은 세포치료제 발명 및 연구를 위해 필수적인 도구이다. 그러나 무작위적으로 삽입된 외래 유전자는 많은 문제점을 야기시킬 가능성이 큰 것으로 알려져 있다. 따라서 현재까지는 바이러스가 신체 내에 침투하는 경로 및 지역을 이용하여 외래 유전자의 삽입을 유도하였지만 이는 삽입 유전자의 침묵(silencing) 및 이상발현(dysregulation)을 야기할 수 있는 문제점이 있다. 그래서 연구진은 컴퓨터 생명공학기술을 이용하여 안전하고 안정적인 발현을 할 수 있는 지역을 전체 인간 유전체내에서 총 25곳을 찾아냈고 이 중 3곳을 검증하였다. 검증된 3곳에 GFP 형광단백질을 발현시킨 결과 미분화 및 분화과정에서도 안정적으로 발현하는 것을 확인하였으며 조금 더 복잡한 형태의 유전자 발현도 가능하다는 것을 검증하였다. 이는 향후 다양한 세포에서 조금 더 안정적인 외래 유전자를 발현할 수 있을 것으로 사료된다.

2.4. A CRISPR SCREEN COMBINED WITH SINGLE-CELL TRANSCRIPTOMICS IN HUMAN PLURIPOTENT STEM CELLS DEFINES THE HIERARCHY OF TRANSCRIPTION FACTORS GOVERNING PLURIPOTENCY AND DIFFERENTIATION
 (Gal Keshet, The Hebrew University of Jerusalem, Israel)

인간 세포의 유전자는 diploid로 구성되어 있다. 이에 따라 유전체 스크리닝(screening) 연구 진행 시 보상작용이 작용할 수 있다. 이에 따라 haploid 유전자를 가진 인간 배아줄기세포 생산에 성공하였고 이는 보상작용이 없으므로 CRISPR/Cas9을 이용한 유전제 스크리닝 연구에 매우 용이한 장점을 지니고 있다. 이를 통하여 인간 배아줄기세포의 미분화에 중요한 역할을 하는 전사인자를 40개 이상 규명하였고 이들이 circuit을 형성하며 서로 간의 interaction을 통해 작용한다는 것을 밝혔다. 어떠한 circuit은 미분화상태를 유지하는 safeguard로 작용을 하며, 또 다른 circuit은 ectoderm으로의 분화를 억제하는 역할을 하며, 또 어떤 circuit은 mesoendoderm으로 분화를 억제하며 인간 배아줄기세포가 미분화상태를 유지하는 것을 발표하였다. 이러한 연구는 향후 다양한 스크리닝에 적용될 것으로 사료된다.

2.5. IMPROVING THE GENETIC STABILITY OF SINGLE-CELL-PASSAGED HUMAN PLURIPOTENT STEM CELL CULTURES USING eTeSR
 (Fred Hudd, STEMCELL Technologies, Canada)

인간 배아줄기세포는 보통 단일세포로 계대 배양을 하지 않는다. 단일 세포로 계대 배양을 할 경우 세포사멸이 촉진되는 이유도 있긴 하지만 가장 큰 이유로는 점차 DNA damage가 누적되어 전체 유전체의 이상을 야기시키기 때문이다. 유전체 이상은 인간 배아줄기세포의 기능성에도 큰 영향을 끼친다. 따라서 이러한 문제점을 극복하고자 eTeSR을 개발하였으며 다수의 인간 배아줄기세포를 이용하여 검증하였다. 단일세포 계대배양을 통해 24개의 각각 clonal 세포주들을 생산하였고 단일세포 계대 배양으로만 20주 정도를 진행 후 결과를 비교하였다. 그 결과 기존에 사용되고 있는 방법으로 단일세포 계대배양을 진행하였을 때보다 크게는 70%, 적게는 30% 정도의 효과를 나타내었으며(세포주 별로 상이) 이는 조금 더 안정적인 단일세포주 제작에 용이할 것으로 사료된다.

2.6. P53-MEDIATED STEM CELL COMPETITION: INSIGHTS INTO MECHANISMS OF CLONAL DOMINANCE
 (Eugenia Piddini, University of Bristol, UK)

어떻게 암세포가 정상세포를 없애며 암세포가 자라날 수 있는지를 인간배아줄기세포를 통해 세포경쟁의 개념으로 설명한 연구 결과이다. 연구진은 먼저 p53 단백질을 억제한 세포주를 생산하였고 이들을 정상적인 줄기세포와 교잡종 배양을 실시하였다. p53이 억제된 세포는 계속 자라나는 반면 정상 줄기세포는 그 수가 점차 줄어들었다. 이 같은 결과는 미분화 상태의 배양방법뿐만 아니라 신경줄기세포, 간세포로의 분화과정에서도 관찰되었다. 이는 세포의 종류 및 분화능과 상관없이 p53이 세포경쟁에서 중요한 역할을 하는 것으로 여겨지며 이를 통해 하나의 암세포가 세포경쟁에서 이겨 신체 내에서 자라날 수 있는 가설을 제시하였다. 나아가 배양이 진행됨에 따라 세포밀도가 올라가고 이에 따른 DNA가 영향을 받아 정상세포는 죽어나가는 반면 p53이 억제된 세포는 무한 증식을 하는 것 또한 밝혀내었다. 마지막으로 이러한 세포경쟁을 조절할 수 있는 화학물질 혹은 단백질을 발견하고자 하는 연구를 현재 진행 중이며 이는 향후 암세포 연구에 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 사료된다.

그림 1. 학회 내부 전경 

3. 결론

2024년 독일 Hamburg에서 열린 ISSCR은 전 세계의 줄기세포과학자들이 함께 모여 함께 토론하고 연구결과를 공유할 수 있는 뜻깊은 자리였다. 특히, 줄기세포연구의 거장들의 연구결과를 단순히 논문이 아닌 실제 경험이 담긴 발표를 접할 수 있어서 더욱 뜻깊게 다가왔다. 수 편의 Cell, Nature, Science 지의 연구결과들이 하나의 연구발표에 함축되어 하나의 큰 주제로 통합되어 발표하는 몇몇 과학자들의 연구결과에는 압도당하는 기분이 들었다. 많은 연구주제들이 다루어졌지만 그중 가장 인상 깊었던 session으로는 파킨슨 질병을 선고받고 다양한 치료를 시도하였지만 현재까지 극심한 고통을 겪는 가족 및 장본인과의 무대 위 대화였다. 이 환자는 40대의 나이에 파킨슨 질병을 선고받고 약물치료를 해왔지만 다양한 부작용을 겪고 있었고 어느 순간 더 이상 약물이 효과를 나타내지 않고 상황이 더욱 악화되고 있었다. 뭐라도 해봐야겠다는 생각에 아직 검증되지 않은 줄기세포를 이용한 도파민 신경세포 이식을 진행하였고 현재 더 이상 상태가 악화되지 않는 경과를 보여주었다. 이는 현재 줄기세포를 연구하는 젊은 과학자들에게 큰 동기부여가 될 것으로 보여줬고 현재 자신들이 하고 있는 연구가 실제 임상치료에 적용될 수 있다는 사실을 단순히 data가 아닌 실제 임상결과를 눈앞에 마주함으로써 기초 연구와 임상 연구를 하나로 묶는 아주 뜻깊은 자리였다고 생각한다. 줄기세포를 이용한 다양한 질병치료는 계속 이루어지고 있으며 이를 활용한 실제 치료 사례를 접하는 날도 아주 먼 미래는 아닐 수 있다는 생각과 함께 ISSCR 2024년 참관기를 여기서 맺도록 하고자 한다.