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| △ 미국 소크연구소 연구진이 발견한 새로운 줄기세포인 영영특이성 전분화능 줄기세포(rsPSC. 초록색)가 생존할 수 없는 생쥐 배아에 삽입된 다음 분화를 계속하는 모습. 빨간색은 소화기관이나 호흡기 등으로 발달하는 내배엽이다. 미국 소크연구소 제공 |
"새로운 특성 보이는 제3 줄기세포 발견"<美 연구진>
소크연구소 "배아 발달과정·질병치료 연구 등 활용 기대"
(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 미국 소크연구소(Salk Institute) 연구진이 기존 배아줄기세포(ESC)나 유도 만능줄기세포(iPSC)와 달리 발달 영역에 따라 다른 특성을 보이는 새로운 종류의 '전능성 줄기세포'를 발견했다.
미국 소크연구소 J.C.I. 벨몬트 교수팀은 6일 과학저널 '네이처(Nature)'에서 배아 발달 시기에 따라 특성이 결정되는 기존 배아줄기세포와 달리 발생 영역에 따라 특성이 결정되는 영역 특이성 전분화능 줄기세포(rsPSC)를 발견했다고 밝혔다.
연구진은 생쥐 배아 또는 인간을 포함한 영장류 만능줄기세포에서 rsPSC를 얻을 수 있으며 이 rsPSC를 생존할 수 없는 생쥐 배아에 삽입, 인간 배아 초기 단계처럼 분화하도록 하는 데도 성공했다고 설명했다.
벨몬트 교수는 보도자료에서 "rsPSC는 기존 줄기세포보다 배양이 쉽고 DNA를 교정하는 유전자 편집(gene editing)도 용이하다"며 rsPSC를 배아 발달, 진화, 질병 연구와 새로운 치료법 개발 등에 활용할 수 있을 것이라고 말했다.
연구진은 인간 줄기세포에 일련의 화학적 신호를 가해 영역 특이성 전분화능 줄기세포를 만든 다음 생쥐 배아에 주입, 36시간 동안 배양했다. 또 기존 방법으로 배양한 인간 줄기세포를 생쥐 배아에 주입해 비교했다.
그 결과 기존 방법으로 배양한 인간 줄기세포는 생쥐 배아에 통합되지 않고 배양도 안 됐으나 rsPSC는 배아 초기 조직에서 외배엽, 중배엽, 내배엽 등 3개 층으로 발달한 것으로 나타났다.
연구진은 이 단계에서 분화실험을 중단했으나 각 배엽 층은 이론적으로 각 층에 해당하는 특정 조직과 기관으로 발달할 수 있다.
논문 제1저자인 위쥔 연구원은 "영역 특이성 줄기세포는 완전히 새로운 실험실 배양 줄기세포로 인간 줄기세포가 어떻게 다양한 조직과 기관으로 분화하는지에 대한 중요한 통찰력을 준다"고 말했다.
그는 또 "줄기세포는 시간뿐 아니라 영역에 의한 특성도 고려할 필요가 있다"며 "줄기세포의 두 측면을 모두 이해하는 것이 재생의학에 활용할 수 있는 세포를 생산하는 데 중요하다"고 덧붙였다.
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