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2013년 5월 16일 목요일

피부세포에서 인간 배아 줄기 세포 생성 성공



  
 오레곤 건강 과학 대학 (Oregon Health & Science University) 과 오레곤 국립 영장류 연구 센터 (Oregon National Primate Research Center (ONPRC)) 의 과학자들이 체세포 핵이식 방법 (somatic cell nuclear transfer, or SCNT ) 을 이용해서 피부 세포를 인간 배아 줄기 세포로 만드는데 성공했다고 cell 최신 호에 보고 했습니다. 오레곤 팀이 과학자들은 이미 2007 년에 원숭이를 이용해 같은 일을 성공적으로 수행한 바 있습니다. 


 ONPRC 의 수석 과학자인 Shoukhrat Mitalipov 와 그의 동료 과학자들은 이 연구를 위해 미국에 거주하는 23 - 31 세 사이의 여성 9 명으로부터 기증받은 126 개의 신선 난자를 사용했습니다. 기증자 중 2 명은 유전성 신경 대사 질환인 라이 병을 앓고 있었다고 합니다. 이 난자에 타인에서 추출한 피부 세포에서 핵을 분리한 후 이 핵을 이식하는 체세포 핵이식 방법을 통해 특정인 (혹은 환자) 의 DNA를 가지고 있는 인간 배아 줄기 세포 (Human Embryonic Stem Cell) 를 만드는데 성공했습니다. 



(체세포 핵이식 중인 난자  The first step during SCNT is enucleation or removal of nuclear genetic material (chromosomal) from a human egg. An egg is positioned with holding pipette (on the left) and egg's chromosomes are visualized under polarized microscope. A hole is made in the egg's shell (zone pellucida) using a laser and a smaller pipette (on the right) is inserted through the opening. The chromosomes then sucked in inside the pipette and slowly removed from the egg. (Credit: Cell, Tachibana et al.))  


 최종적으로 126 개의 난자 중에 6 개가 성공해서 4.8% 정도의 성공률을 보였는데 이는 이전에 동물 실험에서의 결과와 비슷한 수준이라고 합니다. 특히 라이병 환자에게서 기증 받은 20 개의 난자 중 7 개가 배아 세포 형성에 사용되었는데 그 중 2 개가 성공해서 상대적으로 높은 성공률을 보였습니다.


 인간 배아 줄기 세포는 인간을 구성하는 모든 세포로 분화할 수 있는 능력을 지니고 있어 파킨슨 병이나 다발성 경화증 (Multiple sclerosis), 심장 질환, 척추 손상 등의 질환에 응용될 수 있을 것이라는 기대를 받고 있습니다. 이번 연구는 이런 면에서 주목할 만한 성과지만 한국에서 특히 기억나는 것은 과거에 있던 어떤 사건 때문일 것입니다.


 이와 비슷한 연구를 진행했던 모 교수가 결국은 조작한 결과를 바탕으로 학계와 나라를 속였다는 씁쓸한 이야기였죠. 개인적으로는 당시에도 이해가 안되던 게 있다면 그게 모두 사실이라고 해도 실제 임상에서의 적용과는 아직 거리가 먼 이야기인데 언론에서는 마치 모든 질병이 정복될 것 처럼 대서 특필을 했다는 점입니다. 물론 조작한 사람이 근본적으로 잘못했지만, 사견으로는 확실하지 않은 내용에 대해서도 실제보다 부풀려서 보도하는 언론의 특징이 아주 잘 나타난 사건이라고 생각합니다.


 아무튼 이제 실제 비슷한 연구가 성공했지만 그렇다고 곧 위에서 언급한 질환이 정복될 것 같은 언론 보도는 보기 힘듭니다. 한국이 아닌 다른 나라에서 성공해서 국내 언론에서 짧게 다뤄지는 부분도 있지만 실제 환자 치료에 적용되기 까지는 앞으로 상당히 먼 길을 가야 하기 때문에 해외 언론에서도 신중한 반응을 보이고 있습니다. (물론 과거 비슷한 보도를 했다가 망신 당한 기억이 있기 때문일 수도 있겠죠)


 현재까지 인간 배아 세포를 원하는 세포로 분화시켜 안전하게 이식할 수 있는 기술은 확립되어 있지 않습니다. 또 이렇게 이식된 세포가 문제를 일으키지 않고 - 예를 들어 암세포로 분화한다든지 - 질병을 치료하는 순기능만 할 수 있을지 현재 기술 수준으로는 장담하기 어렵다고 하겠습니다. 다만 특정한 질환에서 미래에 치료 가능성 때문에 계속해서 주목받는 연구인 것은 사실입니다.


 이번에 Mitalipov 팀이 성공한 방법은 피부에서 추출한 체세포의 핵을 처리한 후 신선한 난자에 화학 물질로 'metaphase (중기)' 상태를 핵 이식 기간 동안 오래 유지시킨데 있다고 연구팀은 전했습니다. 인간의 난자는 다른 종에 비해서 매우 약해서 동물 실험과는 달리 체세포 핵이식을 통한 배아 줄기 세포 만들기가 매우 어려웠습니다. 연구팀은 이 새로운 기법으로 앞으로 인간 배아 줄기 세포 연구의 돌파구가 열리기를 희망하고 있습니다.


 다만 그렇다고는 해도 여성에서 난자를 기증받아야만 가능한 치료라는 점에서 그 적용범위는 어느 정도 제한을 받을 것으로 보입니다. 다른 동물에서 추출한 난자를 사용하는 방식은 종간에 바이러스 전파의 가능성을 비롯해서 다소 위험성이 있을 것으로 우려하는 시각이 적지 않아서 현재로써는 생각하기 쉽지 않습니다. 


 아무튼 비록 지금 시점에서 이 기술의 미래를 말하긴 힘들지 모르지만 향후 긍정적인 결과가 있기를 기대합니다. 


 참고 




Journal Reference:

  1. Masahito Tachibana, Paula Amato, Michelle Sparman, Nuria Marti Gutierrez, Rebecca Tippner-Hedges, Hong Ma, Eunju Kang, Alimujiang Fulati, Hyo-Sang Lee, Hathaitip Sritanaudomchai, Keith Masterson, Janine Larson, Deborah Eaton, Karen Sadler-Fredd, David Battaglia, David Lee, Diana Wu, Jeffrey Jensen, Phillip Patton, Sumita Gokhale, Richard L. Stouffer, Don Wolf, Shoukhrat Mitalipov. Human Embryonic Stem Cells Derived by Somatic Cell Nuclear TransferCell, 2013; DOI:10.1016/j.cell.2013.05.006

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