과학기술
인체 다능성 줄기세포(hPSCs)로부터 척수 신경줄기세포(NSCs)를 만들어내는데 성공함으로써 척수 손상으로 휠체어에 의지해야 하는 환자들에게 새로운 희망을 안겨줄 것인지 주목된다.
미국 캘리포니아 샌디에이고대(UCSC) 연구진은 척수를 통해 다양한 세포집단으로 분산되고 오랫동안 유지될 수 있는 척수 신경 줄기세포를 창출했다고 과학저널 ‘네이처 메소드’(Nature Method) 6일자 온라인판에 발표했다.
이에 따라 실험실에서 질병 모델을 이용한 생의학 연구뿐만 아니라 척수 손상이나 척수 질환 대체 전략에 필요한 개선되고 임상적으로 변환 가능한(translatable) 세포 원천을 구성할 수 있게 됐다.
유도 다능(만능)줄기세포에서 유래한 인체 뉴런을 배양해 전자현미경으로 촬영한 모습. CREDIT: Mark Ellisman and Thomas Deerinck, National Center for Microscopy and Imaging Research, UC San Diego
“쥐의 손상된 척수 재생, 기능회복 지원”
최근 수년 동안 의료계에서는 인체 다능성 줄기세포에서 유래한 줄기세포를 이용해 손상됐거나 질병에 걸린 척수 복원에 필요한 새로운 척수 신경세포를 만들어내기 위해 많은 노력을 기울여 왔다. 하지만 연구는 꾸준히 진행되었으나 느리고 제한적이었다.
논문 제1저자인 히로미 구마마루(Hiromi Kumamaru) 신경과학과 박사후 연구원과 시니어저자인 마크 투진스키(Mark Tuszynski) 신경과학과 교수 겸 UC 샌디에이고 중개 신경과학 연구원장팀은 이번 연구에서 효과가 크게 진전된 것으로 보이는 척수신경 줄기세포 셀 라인을 창출했다고 밝혔다.
배양된 hPSCs 유래 NSCs를 쥐의 손상된 척수에 이식한 뒤 관찰한 결과 연구팀은 흥분성 뉴런들에서 이식편이 풍부해지고 수많은 축삭돌기를 원거리까지 확장시킴으로써 표적 구조물을 자극하고 피질척수를 강력하게 재생시켰다고 기술했다.
쥐의 후각에 관여하는 GFP 양성 신경 전구세포(녹색). 붉은 색은 RECA-1 양성 혈관. CREDIT: Wikimedia Commons / Oleg Tsupykov
구마마루 연구원은 “우리는 모든 척수 신경 전구체 세포유형들을 포함한 확장 가능한(scalable) 인체 척수 신경 줄기세포 원천을 확립했다”고 강조했다.
그는 “이식편에서 이 세포들은 복부에서 등까지 척수 모든 곳에서 발견되었다”고 말하고, “마음대로 움직이는 수의 운동기능에서 매우 중요한 피질척수 축삭돌기를 포함해 성체 쥐의 손상된 척수 재생을 촉진하고, 기능 회복을 지원했다”고 밝혔다.
“3~5년 안에 인체 임상실험 예상”
투진스키 교수는, 앞으로 더 많은 연구가 필요하지만 이번에 새롭게 생성된 척수 신경줄기세포들은 3~5년 안에 인체 임상실험을 위한 개선된 근원 세포를 구성할 수 있을 것이라고 전망했다.
이들 연구팀에게는 줄기세포들이 설치류와 유인원을 대상으로 한 연구에서도 오랫동안 안전성을 유지할 수 있을 것인지, 그리고 효능이 그대로 발휘될 수 있는지를 살펴봐야 하는 과제가 남아있다.
투진스키 교수는 신경줄기세포가 질병의 모델링이나, 척수 기능부전 등의 질병 치료약물 검색에도 활용될 수 있기 때문에 이번 연구가 척수신경 손상 치료를 넘어 여러 잠재적인 유용성을 제공한다고 강조했다.
질병 모델링이나 약물 검색 대상 질환에는 저명한 물리학자 고 스티븐 호킹이 앓았던 근위축성 측색경화증과 진행성 근 위축증, 유전성 뇌성마비, 척수소뇌실조증 그리고 걸음걸이와 손 및 안구 운동의 점진적 부조화를 나타내는 유전질환 그룹 등이 포함된다.
(5757)
- 김병희 객원기자
- hanbit7@gmail.com
- 저작권자 2018.08.07 ⓒ ScienceTimes
관련기사
목록 보기전체 댓글 (0)
로그인후 이용 가능합니다.
-
“당뇨병 발병 나이 빠를수록 치매 위험↑”
전당뇨(prediabetes)가 2형 당뇨병 발병으로 이어지는 나이가 빠를수록 알츠하이머 치매 위험이 높아진다는 연구 결과가 나왔다.
-
설산에 시뻘건 용암…남극근처 호주 화산서 소규모 분화 관측
남극 인근 호주 허드섬에 있는 '빅벤' 화산에서 소규모 용암류가 관측됐다고 영국 일간 가디언이 29일(현지시간) 보도했다. 가디언은 유럽우주국(ESA)의 코페르니쿠스 센티넬-2 위성이 지난 25일 촬영한 빅벤 화산 사진에서 소규모 용암이 흘러내리고 있는 것이 확인됐다고 전했다. 퀸즐랜드대학 화산학자인 테레사 유바드 박사는 빅벤 화산이 20세기 초부터 분화를 해왔다면서 이번 분출은 2012년 9월 용암 분출 이후 계속되고 있는 소규모 분출 가운데 하나라고 설명했다.
-
UNIST “암 발생 관여 새로운 세포 사멸 조절 원리 발견”
울산과학기술원(UNIST)은 생명과학과 박찬영 교수 연구팀이 암세포의 새로운 세포 사멸 조절 기작을 발견, 암 발생에 대한 새로운 단서를 제시했다고 30일 밝혔다.
-
“우리은하에 생명체 존재 가능영역 외계행성 수억개 달할 듯”
현재 발견되고 있는 수많은 외계행성 중 가장 일반적인 형태인 왜소항성 주변 외계행성 중 3분의 1가량이 생명체가 존재할 수 있는 액체 상태 물이 있는 영역에 자리 잡고 있다는 연구 결과가 나왔다.
-
“기후위기에 미군 작전능력 타격 받는다”
지구 온난화를 비롯한 기후 위기가 전 세계적으로 미군의 역량을 약화할 수 있다는 경고가 나왔다. 30일(현지시간) 미국 NBC 방송에 따르면 미국 캘리포니아주에 위치한 싱크탱크 랜드연구소는 지난 24일 발간한 보고서를 통해 미군이 장·단기적 기후변화 과제들에 집중해야 한다고 주장했다. 랜드연구소는 기후변화가 미국의 병력 훈련, 정비 및 시설 정비, 국내외에서의 효과적 작전 수행 역량을 위태롭게 할 수 있다며 폭염, 홍수, 산불, 가뭄, 토지 황폐화, 열대 폭풍우 등을 기후위험으로 꼽았다.
-
온라인 수업 끝났지만…초·중학생 인터넷 중독 늘어
/ 사회적 거리두기가 해제돼 온라인 수업이 없어졌는데도 초·중학생의 스마트폰 중독은 오히려 심해진 것으로 나타났다. 중고생 대상 청소년 사이버 도박 조사에서는 3.3%가 중독 위험군인 것으로 확인됐다. 여성가족부는 29일 전국 학령전환기(초4·중1·고1) 청소년 약 128만명을 대상으로 지난 4월 3일∼28일 실시한 2023년 청소년 인터넷·스마트폰 이용습관 진단조사 결과를 발표했다. 초등학생 39만9천129명, 중학생 43만9천655명, 고등학생 43만8천5명이
-
“위 줄기세포로 인슐린 생산 베타세포 만들어”
위 조직에서 채취한 줄기세포를 췌장에서 인슐린을 만드는 베타 세포로 전환할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 웨일 코넬 의대(Weill Cornell Medicine) 치료적 장기 재생 연구소(Institute for Therapeutic Organ Regeneration)의 재생의학 전문의 조 주(Joe Zhou) 교수 연구팀이 위 조직에서 채취한 성체 줄기세포를 재프로그램(reprogram) 해 췌장의 인슐린 생산 베타세포와 매우 흡사한 세포로 분화하는 데 성공했다고 메디컬 익스프레스(MedicalXpress)가 29일 보도했다. 위 조직에 있는 특정 줄기세포에 췌장의 베타세포 생성 유전자 발현에 관계하는 3개 전사인자(transcription factors)를 주입한 결과 베타세포의 기능을 수행하는 유사 베타세포로 전환했다고 연구팀은 밝혔다.