[DEBUG-WINDOW 처리영역 보기]
즐겨찾기  |  뉴스레터  |  오늘의 정보  |  e브릭몰e브릭몰 회원가입   로그인
BRIC홈 동향
라이카써머캠프
스폰서배너광고 안내  배너1 배너2 배너3 배너4
과학으로 본 코로나19 (COVID-19)
전체보기 뉴스 Bio통신원 Bio통계 BRIC이만난사람들 웹진(BioWave)
BRIC View
최신자료 동향리포트 학회참관기 리뷰논문요약 BRIC리포트 외부보고서
동물에서 역분화 및 직접교차분화 현황 및 응용
동물에서 역분화 및 직접교차분화 현황 및 응용 저자 한민준 (아스트라제네카)
등록일 2020.06.09
자료번호 BRIC VIEW 2020-T20
조회 928  인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
요약문
전 세계적으로 이식에 필요한 여러 가지 장기와 세포들은 수요에 비해 공급이 크게 부족하기 때문에 줄기세포를 이용한 장기의 개발과 세포의 활용은 최근 들어 많은 연구자들에게 매력적인 도구로 사용되어 왔다. 또한, 이러한 줄기세포를 이용한 세포치료 분야의 급성장은 다양한 질병 치료의 가능성을 보여주고 있다. 본 리포트에서는 동물, 특별히 인간 체세포를 이용한 역분화(reprogramming)와 직접교차분화(direct conversion)의 역사와 이를 이용한 질병의 치료 방법과 응용에 대해 생각해 보고자 한다.
키워드: Reprogramming, Direct conversion, Stem cell
분야: Cell_Biology, Medicine, Developmental_Biology

목 차

1. 동물에서 역분화 및 직접교차분화 현황 및 응용
2. 세포치료를 위한 줄기세포 생성 방법
  2.1. 줄기세포란 무엇인가?
    2.1.1. 배아줄기세포(Embryonic stem cell)
    2.1.2. 유도 만능 줄기세포(Induced pluripotent stem cell)
  2.2. 역분화(Reprogramming)
  2.3. 교차 분화(Direct conversion)
3. 임상시험을 위한 품질관리
4. 현재 진행 중인 임상시험
5. 결론
6. 참고문헌


1. 동물에서 역분화 및 직접교차분화 현황 및 응용

재생 의학의 궁극적인 목적은 사고나 퇴행성 질환 등으로 정상적인 기능을 할 수 없는 세포 혹은 신체 기관을 정상적인 세포나 기관으로 치환시킴으로 궁극적으로 질병을 치료하는 것이다. 이러한 재생 의학의 역사에 있어 가장 기념비적인 사건을 들자면 줄기세포의 발견과 역분화를 이용한 줄기세포의 생성을 들을 수 있다. 이러한 줄기세포를 이용해 만들어진 세포들은 여러 가지 질환의 치료 방법으로 그 동안 연구되어왔고 최근에는 여러 임상시험들이 환자들을 통해 치료의 검증을 진행 중에 있어 치료 방법이 없는 많은 불치병 환자들에게 큰 희망이 되고 있다.

먼저 이러한 재생 의학의 시발점이 된 대표적인 연구는 발생학 분야를 꼽을 수 있다. 1957년 Dr. Waddington에 의해서 고안된 epigenetic landscape (그림 1 참조) 는 후에 많은 이들에게 줄기세포의 발생과 분화에 대한 개념을 잡아가는 데 커다란 도움을 주게 된다. 먼저 그림 1A 에서 보여지는 것과 같이 줄기세포(pluripotent stem cell/ blue color)는 발생단계에서뿐만 아니라 세포의 주변 환경에 의해서 서로 다른 계통의 세포(endoderm/ red color, mesoderm/ yellow color, endoderm/ purple color)로 분화가 일어나게 된다. 또한 이러한 계통별 분화는 각각의 특정한 progenitor 단계(white arrow, black arrow, gray arrow)를 거치게 되며 이러한 특정 progenitor들은 최종 산물의 전구체 역할을 하게 된다. 역분화(reprogramming)란 거꾸로 완전히 분화가 이루어진 여러 다른 계통의 체세포들이 줄기세포로 거슬러 올라가는 것을 의미하고 있다 (그림 1B). 마지막으로 그림 1C 에서 보여지는 것과 같이 직접 교차 분화(direct conversion)는 서로 다른 계통의 완전히 분화된 체세포들이 역분화 단계 없이 다른 계통의 세포들로 옮겨가는 것을 의미하고 있다.

upload_image
그림 1. Epigenetic landscape
(출처: Waddington CH: The Strategy of the Genes. 1957, London: George Allen & Unwin/ modified by M.J. Han)


2. 세포치료를 위한 줄기세포 생성 방법

2.1. 줄기세포란 무엇인가?

줄기세포는 다른 모든 성체 세포와 다른 몇 가지 특성들을 지니고 있는데, 대표적인 줄기세포의 특징으로는 자기 복제(self-renewal) 능력과 특정한 환경에서 여러 계통의 세포로의 분화가 가능한 다분화능(pluripotency)을 들을 수 있다. 다분화능이란 줄기세포가 특정 환경과 조건 하에서 여러 다른 계통의 세포로 분화가 이루어질 수 있음을 의미하며, 자기 복제 능력은 줄기세포 자체가 자신의 특성인 다분화능을 잃어버리지 않은 채 무한대로 세포분열을 거쳐서 줄기세포로 재생산할 수 있음을 의미한다. 첫 번째 인간에게서 유래된 줄기세포는 1998년에 Dr. Thompson에 의해서 처음으로 만들어진 배아 줄기세포(embryonic stem cell)이며, 그 이후 약 10년이 지나 Dr. Yamanaka에 의해 체세포인 섬유아세포를 역분화 시켜 만든 유도 만능 줄기세포(induced pluripotent stem cell)가 만들어지면서 현재 재생의학 세포 치료 분야의 근간이 되는 커다란 두 개의 진일보를 이루게 된다.

2.1.1. 배아 줄기세포(Embryonic stem cell)

배아줄기세포는 Dr. Thompson에 의해서 처음으로 분리되어 in vitro상에서 배양이 가능하게 되었고, 이러한 기술들이 발전해 현재는 세포 치료를 위한 배아줄기세포의 대량생산도 가능하게 되었다 [1]. 배아줄기세포는 수정 후 3-5일이 지난 수정란 blastocysts의 inner cell mass에서부터 유래되어 만들어지기 때문에 태아의 희생이라는 윤리적 문제를 태생적으로 안고 개발되었다 [2]. 따라서 종교적 그리고 윤리적 문제에서 오는 여러 가지 연구의 제약과 반대를 극복해야 하는 문제를 가지고 있기도 하다. 하지만 Dr. Thompson의 첫 번째 배아줄기세포 이후로 많은 인간 배아줄기세포주가 현재까지 개발되어 왔고, 배아줄기세포를 이용하여 여러 퇴행성 질환 [3-5]의 세포 치료에 매우 유용한 도구로 사용되어왔다.

2.1.2. 유도 만능 줄기세포(Induced pluripotent stem cell)

Dr. Yamanaka에 의해 처음으로 소개된 21세기 최고의 발견 중 하나인 유도 만능 줄기세포는, 2007년에 4개의 transcription factor (c-myc, Klf4, Oct4, Sox2)를 레트로바이러스(retro virus)를 이용해 완전히 분화된 인간의 상피세포로부터 완전한 분화능을 지닌 줄기세포를 만들 수 있음을 보여줌으로써 이 세상에 처음으로 소개되었다 [6]. 그 이후로 여러 다른 그룹에 의해서 다양한 유전자 운반체(lenti virus [7], AAV virus [8])를 이용해 유도 만능 줄기세포가 만들어질 수 있음이 확인되었다. 이러한 유도 만능 줄기세포의 가장 큰 매력은 개인 맞춤형 환자 세포 치료가 가능하다는 점에 있다. 환자 본인의 세포를 이용해 만들어진 줄기세포이기 때문에 세포치료를 위해 환자에게 이식 후 발생 가능한 면역거부반응에 대한 위험이 다른 종류의 줄기세포보다 훨씬 적은 장점이 있다. 하지만 벡터로 이용된 렌티 바이러스나 레트로 바이러스의 경우 인간의 유전체에 무작위 적으로 삽입이 되기 때문에 줄기세포를 만든 이후 줄기세포를 만들기 위해 사용된 transcription factor들의 발현을 통제할 수 없어서 세포 치료로 사용하기 어려운 문제점들이 있었다. 특별히 c-myc은 유명한 종양 유전자이기 때문에 계속적인 c-myc 유전자의 발현은 이식 후 인체 내에서 종양 형성을 유발하는 요인이 되기도 한다. 또한 렌티 바이러스나 레트로 바이러스를 이용한 이러한 유도 만능 줄기세포의 경우 여러 유전체 불안정성(genomic instability)을 보여주고 있기도 하다 [9,10]. 따라서 세포 치료의 목적에 맞게 이후로 많은 연구자들에 의해서 유전체에 삽입이 되지 않는 방식(Sendai virus [11], episomal plasmid [12], mRNA [13], protein delivery [14])의 새로운 유도 만능 줄기세포들이 개발되었다. 이러한 방법들은 유도 만능 줄기세포 생성에 필요한 4개의 transcription factor (c-myc, Klf4, Oct4, Sox2)들이 한시적으로만 세포 내에서 발현되어 세포를 역분화시킨 후 사라지므로 더 이상 세포에 남아 있지 않게 된다. 따라서 이렇게 생산된 유도 만능 줄기세포는 그동안 세포 치료의 진입을 가로막았던 여러 장벽들을 극복할 수 있게 만들어 주었고 세포 치료를 위한 도구로 여러 연구자들에 의해 임상 단계의 시험을 준비 중에 있다. 앞서 이야기한 대로 인간 유도 만능 줄기세포는 환자에게서 유래된 세포이기 때문에 이종이나 다른 사람에게서 받은 세포가 이식 후 일으키는 면역 거부 반응을 원천적으로 차단시킬 수 있기 때문에 환자 맞춤형 세포 치료에 필요한 좋은 도구가 될 뿐만 아니라 환자 고유의 전체 유전체를 그대로 가지고 있기 때문에 이론적으로 질병의 모델링에 가장 유용한 도구로 사용될 수 있다. 따라서 이러한 환자 유래 유도 만능 줄기세포를 이용한 질병의 모델링과 이를 이용한 신약개발을 위한 drug screening도 가능하기 때문에 유도 만능 줄기세포는 질병의 연구와 치료에 무한한 잠재력을 가지고 있는 도구이다.

2.2. 역분화(Reprogramming)

역분화란 이미 분화된 세포를 완전하게 분화능을 지닌 줄기세포로 되돌리는 방법으로 앞서 이야기한 유도 만능 줄기세포가 그 대표적인 예이다 [6]. 이러한 역분화 역사에는 몇 가지 커다란 기념비적인 발견들이 있었다. 먼저 1962년 Dr. John Gurdon에 의해 발견된 핵 치환을 들을 수 있다 [15]. Dr. Gurdon은 핵을 제거한 난모세포에 성체 개구리 세포의 핵을 주입함으로 핵 치환을 통해 올챙이로 발생시킬 수 있는 방법을 처음으로 고안해 내었고 핵 치환 연구의 기틀을 만들어 주었다. 이 공로로 그는 2012년에 노벨 의학상을 수상하게 된다. 하지만 그의 노력에도 불구하고 오랜 시간 동안 포유류에서의 시도는 계속해서 실패를 겪게 되었다. 하지만 마침내 1990년 Dr. Wilmut와 그의 동료 연구자들이 복제 양 “Dolly”를 탄생시킴으로 핵 치환의 새로운 역사가 시작되었다 [16]. 포유류에서 핵 치환이 성공함에 따라 인간 복제라는 판도라의 상자가 열리는 순간이 온 것이다. 그리고 마침내 2004년 황우석 박사의 핵 치환을 통한 인간 배아줄기세포 배양의 성공이라는 소식이 전해졌지만 논문 조작이라는 희대의 사건에 휘말리면서 줄기세포 연구뿐만 아니라 한국 과학계의 신뢰에 커다란 오점으로 남게 되었다. 그 이후로 10여 년이 지난 2013년 Oregon 대학의 Dr. Mitalipov [17] 팀이 핵 치환을 통한 배아줄기세포 배양을 다시 성공 시켜 내었지만 2007년 등장한 Dr. Yamanaka의 유도 만능 줄기세포의 발견으로 핵 치환을 통한 배아줄기세포의 생산은 많은 연구자들에게서 관심이 멀어져 갔다. 4개의 transcription factor (c-myc, Klf4, Oct4, Sox2)만을 이용해 다양한 종류의 체세포를 줄기세포로 변환시킬 수 있는 유도 만능 줄기세포의 발견은 역분화 역사에 가장 큰 업적을 남기게 되었고 Dr. Yamanaka는 2012년 Dr. Gurdon과 함께 노벨 의학상을 수상하는 영광도 함께 누리게 되었다.

이렇게 역분화로 만들어진 유도 만능 줄기세포는 여러 세포 신호전달 물질을 처리함으로 특정 progenitor들이나 여러 다양한 세포로 직접 분화가 가능하다. 또한 줄기세포의 특성상 배양을 통해 무한정으로 증식시킬 수 있기 때문에 유도 만능 줄기세포를 이용한 분화 방법을 이용할 경우 치료에 필요한 세포의 양적 문제를 원천적으로 극복해낼 수 있다. 모든 줄기세포는 이식 후 잠재적으로 종양으로 형성이 될 가능성이 있기 때문에 완전한 줄기세포를 인체 내에 이식하는 방식은 사용되지 않고 있다. 대부분의 경우 직접 분화를 통해 progenitor 단계를 먼저 in vitro 상에서 생산한 후 환자에게 이식을 하는 방식을 따르고 있기 때문에 직접 분화 방법 또한 이후 많이 개발되어 왔다.

이식에 사용할 수 있는 세포의 생성을 위한 직접 분화 방법으로는 대표적으로 Parkinson’s disease 치료를 위한 dopaminergic neuron, Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) 치료를 위한 motor neuron과 같은 신경세포(neuron)로의 분화, 심장 관련 질환을 위한 심근 세포(cardiomyocyte) 분화, 백혈병과 같은 혈액암 치료를 위한 조혈 줄기세포(hematopoietic stem cell) 분화 방법들이 그동안 많은 발전을 보여주고 있는 대표적인 분야이다 [17].

2.3. 교차 분화(Direct conversion)

교차 분화는 완전히 분화된 세포를 다른 계통의 세포로 만드는 기술을 말한다. 이러한 과정은 완전히 분화된 세포를 줄기세포 단계를 거치지 않고 다른 계통의 특정한 세포로 만들어 주어야 하기 때문에 세포에 따라 각기 다른 transcription factor들을 필요로 한다 (표 1 참조). 이러한 교차 분화 연구의 시초는 1987년 MyoD를 상피세포에서 overexpression 시켜 myoblast로 변환시켰던 연구에서 비롯되었다 [18]. 하지만 안타깝게도 오랜 시간 동안 이러한 교차 분화의 연구는 크게 활성화되지 못하였다. 특정 세포에서만 발현되는 특정 transcription factor를 세밀하게 식별해 내는 것이 당시의 기술적 한계였기 때문이다. 하지만, 최근에 급 성장한 Genomics의 눈부신 발전은 이러한 교차 분화 연구에도 커다란 도움을 주게 되었다. 유전자 발현의 검출은 microarray와 RNA-seq 기술이 발전함에 따라 각 계통의 여러 다른 세포에서 발현되는 특정한 transcription factor들을 손쉽게 확인할 수 있게 되었다. 또한 레트로 바이러스와 렌티 바이러스의 개발로 특정 유전자를 효율적으로 세포에 전달하는 방법들이 발전하면서 유전자 전달의 효율성도 급격하게 증가하게 되었다. 이러한 다양한 분야의 고른 발전으로 Dr. Yamanaka의 역분화를 통한 유도 만능 줄기세포가 탄생하면서 세포에 특이적으로 발현하는 transcription factor를 이용해 다른 계통의 세포로 만들 수 있음이 밝혀지고 그 이후 교차 분화 연구의 결과들은 봇물 터지듯 쏟아지게 된다. 비록 대부분의 많은 연구들이 바이러스를 벡터로 이용해서 특정 transcription factor의 과 발현으로 교차 분화에 성공하였지만 최근 들어 microRNA와 저분자 합성 화학물질들을 이용한 교차 분화도 활발하게 연구되어지고 있다. 이러한 연구는 유도 만능 줄기세포 제작에서처럼 transcription factor의 과발현을 위한 바이러스의 이용에 따른 여러 문제점의 해결에 좋은 해법이 될 수 있지만, 바이러스에 의해 발현되는 transcription factor들에 비하여 그 효율성이 현저하게 낮기 때문에 여전히 이용 범위에 커다란 제약으로 남아있다.
 

표 1. 인간 세포를 이용한 교차분화 예
upload_image


3. 임상 시험을 위한 품질관리

세포 치료를 위한 줄기세포의 사용에는 매우 엄격한 품질관리가 요구되어진다. 앞서 언급한 대로 모든 줄기세포들은 잠재적으로 인체 내 이식 후 종양을 만들 수 있는 가능성이 있는 데다가 이식 과정에서 벌어질 수 있는 환자의 감염과 이식 후 면역 거부로 인한 부작용 등도 고려해야만 한다. 따라서 임상 적용에 가능한 등급의 높은 수준의 품질관리가 줄기세포 생산에 요구된다.

먼저 세포주들 간의 교차 오염 등을 막기 위해서 single tandem repeat (STR) genotyping을 통해 세포주의 identity를 확립하여야 한다. 일반적으로 세포 치료에 사용되기 위한 세포주들은 STR genotyping을 역분화에 사용된 체세포 단계에서 한 번, 역분화 후 정립된 세포주 초기 단계에서 한 번 그리고 세포주의 master banking 단계에서 한 번 수행하여서 최소한 3번의 확인을 단계별로 시행해줌으로서 세포주의 identity가 변화가 없음을 확인해주어야 한다.

살아있는 세포는 그 자체로 멸균이 용이하지 않기 때문에 이를 이용하는 제품의 생산에는 항상 미생물의 오염이 커다란 문제가 된다. 따라서 생산 단계에서 여러 종류의 미생물의 오염을 확인해 주어야 한다. Mycoplasma는 크기가 작을 뿐만 아니라 오염 후에도 세포의 배양액의 변화나 세포 자체의 변화를 크게 일으키지 않아 오염을 육안이나 현미경 상으로의 발견이 불가능하기 때문에 대표적으로 과소평가 되어있는 오염원이나 줄기세포 연구와 치료에 있어서 결코 간과해서는 안되는 오염원 중에 하나이다. 따라서 세포주의 master banking 단계에서 반듯이 테스트를 거쳐야 한다. 박테리아성 세균이나 진균류에 대한 검사 방식은 오랜 시간 정립이 되어 왔기 때문에 여러 나라에서 매우 유사한 가이드 라인을 가지고 있다. 또한 HBV, HCV 그리고 HIV에 대한 바이러스성 병균에 대한 검사도 master cell banking 단계에서 철저하게 이루어져야 한다.

줄기세포는 배양 방식에 따라서 다양한 유전적 변이와 비정상적인 karyotyping을 보여준다. 따라서 임상에 들어가기 앞서 이러한 유전적 변이가 세포에 생성이 되었는지 면밀하게 관찰해야 한다. 가장 고전적인 방법중의 하나인 G-band staining karyotyping은 세포의 5-10번의 계대배양 후 실시해야 하고 보다 정확한 정보를 위해서는 single nucleotide polymorphism array (SNP)나 whole genome sequencing (WGS)를 통한 스크리닝을 해야 한다.

줄기세포의 특성을 보여주기 위한 여러 가지 marker들의 발현은 flow cytometry나 immunocytochemistry를 통해 증명해 줄 수 있다. 일반적으로 extracellular marker인 SSEA3, SSEA4, Tra-1-60는 flow cytometry를 이용해서 발현을 확인하고 intracellular marker인 Oct4, Sox2, Nanog의 발현은 flow cytometry나 immunocytochemistry를 이용해서 확인할 수 있다. 많은 연구자들이 가지고 있는 줄기세포에 대한 커다란 오해는 이러한 marker들이 다분화능(pluripotency)을 보여주는 marker라고 생각하는 것이다. 앞서 이야기한 marker들이 모든 줄기세포에서 발현하는 단백질이 맞지만 이러한 단백질이 발현된다고 해서 모든 세포가 다분화능(pluripotency)을 지니고 있는 줄기세포는 결코 아니다. 따라서 다분화능(pluripotency)을 보여주기 위한 여러 가지 실험이 필요한데 teratoma assay나 three germ layer differentiation과 같은 실험들이 대표적인 pluripotency test assay들이다.

품질 관리는 배아줄기세포와 유도 만능 줄기세포의 세포주 확립 혹은 master cell banking 단계에서 반드시 이루어져야 하는 필수적인 실험으로서 임상을 위한 줄기세포의 생산을 고려한다면 생산 초기 단계에서부터 필수로 이루어져야 한다.

4. 현재 진행 중인 임상시험

현재 배아줄기세포와 유도 만능 줄기세포를 이용한 많은 전 임상 단계의 실험들이 유용한 결과들을 보여줌으로 관련된 질병 치료 목적의 임상시험 역시 활발하게 진행되고 있다 [42,43].

가장 먼저 유도 만능 줄기세포를 이용한 임상시험은 황반변성(Age Related Macular Degeneration, AMD) 치료를 위한 연구였다 [42]. 황반변성은 시력에 매우 중요한 역할을 하는 망막 부위(황반 부위)에 생기는 퇴행성 질환으로 나이가 들면서 망막에 생기는 여러 가지 변화에 의해 생성되는 질병으로 아직까지 마땅한 치료법이 없는 데다 궁극적으로 실명을 초래하기 때문에 세포치료가 가장 적합한 치료 방법 중 하나이다. 2013년 일본 RIKEN에서 시행된 첫 번째 케이스는 환자 유래 유도 만능 줄기세포를 이용하여 retinal pigment epithelial (RPE) 세포로 분화시킨 후 환자에게 이식하는 것이었다. 이식 후 6개월 만에 환자의 유의미한 시력의 회복이 나타났고 환자의 안전과 관련된 어떠한 나쁜 증후도 보이지 않아서 많은 연구자들을 환호하게 만들었다. 하지만 두 번째 케이스 이식을 준비하던 중 환자의 체세포에서는 나타나지 않았던 2개의 유전자 변이가 이식을 위해 준비 중이었던 retinal pigment epithelial (RPE) 세포에서 발견됨으로써 모든 연구는 중단되고 많은 연구자들이 커다란 좌절과 실망에 빠지게 되었다. 또 다른 유도 만능 줄기세포를 이용한 임상 시험의 시도는 2016년 Cynata Therapeutics에서 스테로이드에 내성을 지닌 Graft-versus-host disease (GVHD) 환자 치료를 위한 환자 유래 유도 만능 줄기세포에서 제작된 mesenchymal stem cell (MSC)이다. Graft-versus-host disease (GVHD)는 골수 이식 후에 생성되는 질병으로서 면역력 저하 등의 이유로 골수 이식 후 환자 내로 유입된 공여자의 면역세포가 환자의 면역체계에 의하여 사멸되지 않고, 환자의 체내에서 증식하여 환자를 공격하는 병으로, 증상의 정도에 따라 심한 경우에는 환자가 사망에 이르기도 한다. 또한 골수 이식 후 약 30-50% 정도 환자가 이러한 증상을 보여주며 아직까지 스테로이드가 유일한 치료법으로 알려져 있다. 하지만 몇몇 환자의 경우 스테로이드에 의한 치료가 도움이 되지 않아 mesenchymal stem cell (MSC)을 이용한 세포 치료가 대안으로 떠오르고 있다. Cynata Therapeutics의 임상 1상의 결과는 매우 고무적이었고 현재 임상 2상이 진행 중에 있다 [42]. 마지막으로 현재 진행 중인 유도 만능 줄기세포를 이용한 임상시험은 일본의 쿄토 대학과 미국의 BlueRock Therapeutics에서 진행 중인 Parkinson’s disease의 치료를 위한 유도 만능 줄기세포 유래 도파민 뉴런의 전구체 (dopaminergic progenitor)의 세포이식 방법이다. Parkinson’s disease는 대표적인 신경 퇴행성 질환으로 느린 운동, 떨림, 근육 강직과 인식 장애 및 언어 장애와 같은 증상들을 특징으로 하고 있다. 주로 뇌의 중간 뇌 흑질(midbrain substantia nigra)의 불완전한 도파민의 생성 및 작용이 원인으로 이로 인한 운동신경 피질의 자극이 감소되어 일어난다. 현재까지 마땅한 치료약이 없는 데다가 심각한 삶의 질에 영향을 주는 질병이라 치료법 개발에 여러 제약회사들이 그동안 많은 시간과 자본을 투자하였지만, 결과는 항상 실망적이었다.

유도 만능 줄기세포에 비해 배아줄기세포를 이용한 임상시험은 배아줄기세포의 역사에 만큼이나 더 많은 케이스가 현재 진행 중에 있다. 현재까지 약 29건의 임상시험이 Age Related Macular Degeneration (AMD), Stargardt macular dystrophy (SMD), spinal cord injury, Parkinson’s disease, diabetes mellitus type1 환자들을 통해서 진행 중에 있다. 다만 많은 임상시험에 사용되는 배아줄기세포는 유도 만능 줄기세포와 달리 처음부터 임상시험을 위해서 제작된 것이 아니라 연구 목적으로 제작된 research grade 세포를 후에 임상시험을 위해서 cGMP 조건에 맞추어 다시 배양된 것들이다. 현재까지 clinical grade 조건으로 처음부터 생산된 배아줄기세포는 매우 극소수이다.

현재까지 교차 분화를 통해서 생산된 다양한 세포들은 연구를 위한 목적으로 이용될 뿐 이를 이용한 임상시험은 보고되지 않고 있다. 교차 분화를 통해서 다양한 세포들을 생산할 수 있지만, 유도 만능 줄기세포와 배아줄기세포에 비해 효율성과 여러 안전성에 대한 연구가 더 필요한 실정이기 때문이다.

5. 결론

역분화와 교차 분화의 발견은 재생 의학의 커다란 흐름을 바꾸어준 사건이다. 수정에서 시작되는 발생에서부터 생명의 탄생에 이르기 까지 세포는 단순히 수동적으로만 흘러가는 존재였으나 이제는 인간의 기술을 통해서 새롭게 재창조될 수 있음을 보여준 것이기 때문이다. 특별히 최근 급속도로 발전하는 유전자 교정(gene editing) 기술은 줄기세포의 잠재력을 폭발적으로 성장시키고 있다. 비록 치료에 바로 적용하기에는 여러 가지 기술적 문제들이 아직 남아있기는 하지만 다가올 미래에는 이러한 문제들 조차 극복할 수 있으리라 예상해본다.

줄기세포를 이용한 치료의 가능성 또한 무궁무진하다. 그러므로 줄기세포는 다양한 세포치료제의 도구로서 무한한 잠재력을 지니고 있다. 다만 이러한 잠재력을 우리의 실생활에 이롭게 사용하기 위해서는 여러 가지 제도적 규범도 함께 발전시켜야 한다고 생각한다.

6. 참고문헌

==>첨부파일(PDF) 참조

 

  추천 0
  
인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
  
본 게시물의 무단 복제 및 배포를 금하며, 일부 내용 인용시 출처를 밝혀야 합니다.
Citation 복사
한민준(2020). 동물에서 역분화 및 직접교차분화 현황 및 응용. BRIC View 2020-T20. Available from https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=report&id=3513 (Jun 09, 2020)
* 자료열람안내 본 내용은 BRIC에서 추가적인 검증과정을 거친 정보가 아님을 밝힙니다. 내용 중 잘못된 사실 전달 또는 오역 등이 있을 시 BRIC으로 연락(member@ibric.org) 바랍니다.
 
  댓글 0
등록
목록
(주)비아이코퍼레이션
위로가기
동향 홈  |  동향FAQ  |  동향 문의 및 제안
 |  BRIC소개  |  이용안내  |  이용약관  |  개인정보처리방침  |  이메일무단수집거부
Copyright © BRIC. All rights reserved.  |  문의 member@ibric.org
트위터 트위터    페이스북 페이스북   유튜브 유튜브    RSS서비스 RSS
머크