기사 메일전송
줄기세포, 당뇨 · 암 · 신경계 등 다양한 질환 치료에 활용 - 20여년 줄기세포 연구결과 분석, 재생의학에서 중추 역할 - 줄기세포의 발달 역사 ①
  • 기사등록 2021-04-27 08:03:51
  • 수정 2021-04-27 08:08:34
기사수정
줄기세포는 우리 몸의 다양한 형태의 조직을 구성하는 세포로 분화할 수 있는 특성을 지닌 세포군이다. 줄기세포는 세포의 분열, 분자기전과 세포학적 측면, 그리고 조직 항상성에 연구에 필요한 적절한 정보를 줄 뿐만 아니라 다양한 퇴행성 질병을 진단하고 치료하는 데에도 도움을 준다. 

지난 20여 년간 수행한 줄기세포에 대한 다양한 연구 결과를 분석해 25페이지 분량으로 정리, 오는 5월 발표 예정인 종설논문 ‘재생의학에서 줄기세포와 그 중추적 역할 이해(Understanding stem cells and its pivotal role in regenerative medicine)’를 2회로 나눠 요약 소개한다. (출처; Arnab Sarkar 등, Life Sciences, Volume 273, 15 May 2021)


[특별기고 - 이병천 서울대 수의과대학 교수]

이번에 소개하는 종설논문은 줄기세포의 분류, 분화, 발견 및 다양한 분리 기술에 대한 간략한 정보가 담겨 있다. 본 요약에서는 줄기세포의 기본적 특성과 활용분야를 중심으로 알아본다. 생물학적 신호경로(WNT, Sonic hedgehog, Notch,  BMI1 및 C-met 등)와 그것이 다양한 종류의 줄기세포의 재생에 어떻게 영향을 미치는지 그리고 줄기세포의 잠재력을 조절하는 요인들도 소개되어 있다.

또한 당뇨병, 암, 심혈관 질환 및 신경 질환 등의 주요한 진단 또는 치료 또는 두 가지 모두에 활용할 세포 마커와 함께 줄기세포의 재생의학 분야의 활용이 가능함을 그간의 연구 사례를 들어 설명하고 있다.  

질병이 있을 때 특이적으로 많이 발현하여 이를 바탕으로 질병을 진단 또는 치료에 활용하는 생체포지자(Biomaker)가 여러 문헌과 연구에 의해 알려져 있다. 예를 들면 당뇨병에서는 PDX1, FOXA2, HNF6, NKX6-1, 암은 CD33, CD24, CD133, 심혈관계 질환에서는 c-Kit, SCA-1, Wilm's tumor 1 및 신경계질환에서는 OCT, 4, SOX2, c-MYC, EN1, DAT, VMAT2가 있다.  이 논문에서는 줄기세포 기반 치료의 잠재력, 발전과 범위 그리고 가까운 미래에 도움을 줄 임상분야에서의 다양한 활용을 설명하고 있다.
 

그림 1. 임상적으로 가능한 줄기세포 활용분야. 왼쪽부터 줄기세포는 심혈관계 장애들, 장기 재생, 암, 당뇨병 그리고 신경계 장애들에 활용할 수 있음을 예시하고 있다. (출처; Arnab Sarkar 등, Life Sciences, Volume 273, 15 May 2021)


줄기세포의 발달 역사
당뇨병, 신경계 장애, 암 그리고 심근경색 같은 심혈관질환은 현대인에게 이미 낮선 질병이 아니다. 지구상 많은 과학자들이 이러한 심각한 상황들을 해결하기 위해 많은 노력을 해왔으며, 그 중에서도 줄기세포를 통한 재생 의학은 이러한 질병들과 싸우는 한 방법으로 제안하고 있다.

세계보건기구(WHO)의 조사에 따르면, 2012년 약 220만 명이 당뇨병의 직접적인 원인으로 사망했다. 암의 경우 2018년 전 세계적으로 960만 명이 사망했으며 매년 1,790만 명이 심혈관 질환으로 사망하는데, 이는 전 세계 사망률의 31%에 해당한다.

줄기세포는 자가 복제(sefl-renewal)가 가능하며, 자가복제는 미분화 상태(undifferentiated)의 줄기세포가 스스로 자신과 같은 여러 자가 복제 세포로 분열을 할 수 있는 잠재력으로 정의된다. 미분화(undifferentiated)란 단어는 어떤 세포로 갈 지가 결정되지 않은 줄기세포의 상태를 말한다. 달리 설명하면 줄기세포는 자가 복제를 위해 한번 또는 두 번 딸세포를 생산한다.

이러한 자가 복제능력으로 인해 줄기세포는 재생 의학에서 필수적 분야로 예견된다. 모든 사람에서 발견되는 줄기세포는 다양한 성체세포로 분화한다. 과학자들이 줄기세포 생물학을 연구하고 다양한 질병의 예방적 치료법을 찿아온 지도 50여년이 넘었다. 가장 새로운 접근방식은 줄기세포는 손상되거나 노화 또는 비정상적 세포와 조직을 재생 또는 제거할 수 있다는 것이다(그림 1). 1981년 에반스 마틴 등에 의해 최초의 배아줄기세포(eSCs)가 확인되었으며, 이후 다른 연구자들이 인간의 재생의학 분야에서 줄기세포의 중요한 역할을 알아내기 위해 줄기세포의 분리와 리프로그래밍 관련 연구를 수행하였다. 재생 의학에서 줄기세포의 여정표는 그림 2에 나타나 있다.
 

그림 2. 재생의학 분야에서 줄기세포의 여정표. 1981; 배아줄기세포의 확인, 1983; 화상 피해자에 이식할 피부의 재생, 1997; 최초로 복제 양 ‘돌리’ 탄생, 1998; 인간 배반포로부터 배아줄기세포의 분리, 2006; 성체 세포의 재프로그램을 통해 만능세포의 생산, 2007; 인간 유도만등줄기세포의 생산, 2009; 최초로 인간 배아줄기세포의 임상시험, 2013; 치료목적의 복제를 통한 인간 맞춤형 배아줄기세포의 생산, 2014; 유도만능줄기세를 통한 노인성 시각손상 치료를 위한 최초의 임상시험 개시를 들 수 있다. (출처; Arnab Sarkar 등, Life Sciences, Volume 273, 15 May 2021)

[1화 끝]

0
기사수정

다른 곳에 퍼가실 때는 아래 고유 링크 주소를 출처로 사용해주세요.

http://mdtrinity.com/news/view.php?idx=5716
기자프로필
관련기사
재생의료 기사
나도 한마디
※ 로그인 후 의견을 등록하시면, 자신의 의견을 관리하실 수 있습니다. 0/1000
네이처셀 주주전용몰
기획특집 1 - 치매더보기
기획특집 2 - 미세먼지더보기
모바일 버전 바로가기
TOP