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(학술)유도 만능 줄기세포로 망막 3차원 구조 완성 - 죤스 홉킨스 대학
죠나단	2014/06/15	1,348
유도 만능 줄기세포로 망막 3차원 구조 완성 - 죤스 홉킨스 대학 최근 미국 죤스 홉킨스 대학 연구팀이 유도 만능 줄기세포를 이용하여 망막의 3차원 구조를 만드는 데 성공하였다고 발표하였습니다. 이는 2010년 7월 미국 켈리포니아 어바인 대학 연구팀들이 배아 줄기세포를 사용하여 초기 단계의 망막 8개 층을 최초로 분화시키는 데 성공한 바 있었 는데,,, (협회 의학 소식 449번) 이번에는 배아 줄기세포 대신에 유도 만능 줄기세포 (iPS-Cell) 을 사용하여 죤스 홉킨스 대학이 망막의 3차원 구조를 만드는 성공하였다는 소식입니다. 이러한 연구 성과는 향후 망막 질환의 다양한 치료에 유도 만능 줄기세포를 폭넓게 유용될 수 있다는 과학적 근거를 제시하였다 볼 수 있습니다. 자세한 소식 내용을 올리오니 참조바랍니다. ------------ 소 식 내 용 -------------------------------- Light-sensitive retina created with human stem cells 미국 볼티모어 소재 죤스 홉킨스 대학의 연구팀이 인간의 줄기세포를 사용하여 시험실 배양 접시에서 빛을 인지할 수 있는 소규모 망막 구조물을 완성하는 데 성공하였다. 이들은 이 기술을 진전 시킨다면, 장차 시각 장애자의 실명을 회복시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다. 죤스 홉킨스 대학 조교수인 Canto-Soler 박사가 이끄는 이번 연구 성과는 네이쳐 커뮤니케이션 저널지에 게재되었다. 연구팀은 시험실에서 인간 망막의 3차원 구조를 완성하였으며 이중에는 빛을 인지하는 광수용체 세포층도 포함되어 있는 데 이 세포층은 빛을 전환 시켜 시각의 이미지를 만들기 위해 가장 먼저 작동하는 부위이다. (번역자 주 : 또한 광수용체는 알피 질환에 의해 가장 먼저 죽어가는 세포층 이어서 이번 연구 성과 역시 유도 만능 줄기세포를 사용하여 알피를 치료할 수 있다는 가능성을 다시한번 제시하였다고 보여짐) 이러한 망막 세포층의 완성은 인간의 유도 만능 줄기세포를 사용하여 이루어 졌으며, 유도 만능 줄기세포는 인간의 성체 세포를 유전자 조작으로 역분화 시켜 세포를 최초의 원시 상태 (어떤 세포로도 분화시킬 수 있는 상태 - 즉 배아 줄기세포와 유사한 상태) 로 바꾸어 얻어진다. 이같은 줄기세포는 인체를 구성하는 약 200 종류의 세포 대부분으로 발달할 수 있는데 이번 연구팀은 이들 세포들을 빛을 인지하는 망막의 전구체 세포 들로 유도시켰다. 실험실 접시에서 연구자들은 이들 세포들이 인간의 자궁에서 태아의 망막이 만들어지는 시간과 과정이 일치하는 것을 관찰하였다. 더구나 광수용체 세포가 원활하게 작동하기 위해 필수적인 외절 부위 (Outer-Segments) 가 생겨나는 것도 발견되었다. 빛을 흡수하고 이를 처리하여 이미지를 뇌로 보내기 까지 인간의 특정 세포층과 부합하여, 7 종류의 주요 세포와 6종류의 신경 세포들로 구성된 망막을 만들었다는 사실은 엄청난 과학적 업적이다. 실험실에서 자란 광수용체는 막대세포와 동일하게 반응하였다. 이번에 만들어진 망막 조직이 인간의 자궁에서 28주에 해당하는 시점에 도달 하였을 때, 연구자들은 광수용체 세포가 빛에 반응하고 시각을 만들어 내는지 테스트하였다. “인간 망막의 기능적 특성을 재현하기 원한다면, 우리는 반드시 망막 조직의 3차원 구조물이 필요하다는 생각을 했었다.“ 고 Canto-Soler 박사는 말하면서 “ 그러나 우리가 이 연구를 시작할 당시에는 과연 줄기세포가 스스로 망막을 만들어 낼 수 있을지 생각 못했다. 그런데 우리 시스템을 통과하면서, 세포는 무슨 일을 해야 하는 지 정확히 알고 있었다 (스스로 망막세포를 만들어 갔다).“ 라고 덧붙였다. 그리고 연구팀은 망막의 기능을 검증하기 위해 광수용체 세포 속에 광자를 집어 넣고 빛의 파장을 보내주었다. 그러자 이들 세포들은 인간의 망막 세포들이 빛에 노출 되었을 때와 동일한 생화학적 반응을 나타내었다. 자세하게 말하면, Canto-Soler 박사는 실험실에서 만든 광수용체 세포는 망막의 막대세포와 똑같은 방식으로 빛에 반응하였으며, 광수용체 세포는 대부분이 원뿔세포 보다 막대세포가 차지하고 있는데 이는 어두운 데에서 빛을 인지 하기 위한 것이라고 말했다. 한편 칸토 솔러 박사는 이러한 연구 성과를 통하여 궁극적으로 우리는 유형별 망막 질환의 환자로부터 (세포를 채취하여 유도 만능세포를 만들면) 미니 망막을 일시에 수 백개씩 만들어 낼 수 있는 기술을 갖게 될 것이라고 말한다. 더불어 이러한 성과는 장차 인간의 망막 질환의 원인을 밝히는 데 동물 조직을 사용하는 대신에, 앞으로는 인간 망막의 조직을 직접 사용하게 되는 독창적인 시스템을 제공하게 되었다. “ 아주 좋은 출발이면서 앞으로 할 일이 많다. ” 고 칸토 솔러 박사는 말하면서 앞으로 망막 질환 별 특정된 약물을 검증하는 데에도 유용할 것으로 보여, 그야말로 맞춤형 약물을 처방하게 되는 시대를 열 것으로 기대하였다. 아무튼 이번 연구 성과는 장차 시각 장애자들의 눈을 뜨게 하는 데 진일보 하였음을 의미하였다. -이상-