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2009년 7월 26일 일요일

Embryonic Stem Cell Substitute Passes Acid Test

Embryonic Stem Cell Substitute Passes Acid Test

By Gretchen Vogel
ScienceNOW Daily News
23 July 2009

Scientists have for the first time demonstrated that a possible alternative to controversial embryonic stem (ES) cells shares one of their key abilities. So-called induced pluripotent stem (iPS) cells can generate a live mouse in an experiment scientists say is the gold standard for pluripotency, the ability to become any cell type in the body. The feat, performed by two independent groups, suggests that iPS cells may be as powerful as ES cells, which many scientists hope will someday help cure a variety of diseases.

ES cells are prized by scientists for their flexibility. Taken from early embryos, they can in theory develop into all the tissues of the body. This talent makes them useful for studying--and perhaps someday treating--diseases. But because isolating ES cells involves destroying an embryo, they have proved ethically and politically controversial.

Many researchers believe iPS cells offer the best hope as an alternative. In 2006, scientists first demonstrated that by adding certain genes to adult mouse cells, they could reprogram them to look and act like ES cells. A year later, scientists achieved the same result using human cells. But it is still not clear how similar ES and iPS cells really are.

To grow ES cells into an animal, scientists inject them into an early embryo that carries twice the usual number of chromosomes. Such an embryo by itself can only become placental tissue. But if the injected ES cells are truly pluripotent, they can form a viable fetus. Several groups have tried the trick by substituting iPS cells for ES cells, but early attempts failed to produce any live-born mice.

Now, two groups in China report that their perseverance with the technically challenging experiment has paid off: They have produced apparently normal pups. A group led by Qi Zhou of the Chinese Academy of Sciences in Beijing and Fanyi Zeng of Shanghai Jiao Tong University used the method to test the pluripotency of six different iPS cell lines. In a paper published online today in Nature, they report that three of the lines yielded healthy mice at about the same rate as typical ES cell lines--about 3% of the time.

In a paper published today in Cell Stem Cell, Shaorong Gao of the National Institute of Biological Sciences in Beijing and colleagues describe a similar success rate with an iPS cell line that seemed to be particularly good at forming a variety of tissues in other tests. In nearly 200 tries, they produced several pups.

The results show that reprogramming can produce iPS cells--at least in mice--that are functionally equivalent to ES cells, says Konrad Hochedlinger, a stem cell biologist at Harvard University. But it also makes clear that all iPS cells are not equal. "It will be quite interesting now to identify the differences among different lines with different developmental potentials," he says. Although the test is an important proof of principle, it would be ethically impossible to do with human material. And in any case, it might not be relevant to the potential use of human iPS cells in therapies, he notes. "As long as the iPS cells make the functional cells you're interested in," he says, whether the cells are pluripotent may not be so important.

IPS로 쥐도 만들고 강아지도 만들었다는 이야기군요.

하지만 모든 IPS가 같은 능력을 가지는 것은 아니라고 합니다.




2009년 7월 5일 일요일

역시 iPS(유도만능줄기세포)는 배아줄기세포와 다르다

배아줄기세포와 마찬가지로 신체의 모든 세포로 분화가 가능하다고 알려진
iPS도 유전적 배열이 완전히 배아줄기세포와 같지는 않다고 합니다.

이 결과는 UCLA 팀에서 July 2, 2009 issue of the journal Cell Stem Cell 
에 발표한 내용입니다.

IPS는 국제적인 사기극으로 끝날 수 도 있겠습니다.

http://www.medicalnewstoday.com/articles/156365.php

2009년 6월 4일 목요일

피부세포로 Fanconi anemia를 치료?

http://www.worldhealth.net/news/scientists_achieve_significant_stem-cell
http://www.medicalnewstoday.com/articles/152446.php


teams of Jordi Surrallés, Universitat Autònoma de Barcelona (UAB); Juan Carlos Izpisúa-Belmonte and Angel Raya, Centre for Regenerative Medicine of Barcelona (CMRB); and Juan Antonio Bueren, Centre for Energetic, Environmental and Technological Research (CIEMAT)라는 사람들은
Fanconi anemia라는 유전병을 가진 사람의 피부세포를 이용하여 혈액세포를 만드는데 성공했습니다.

(이병은 상염색체 열성유전을 합니다.)

구체적으로, 피부세포를 추출하여 iPS(induced pluripotent stem cell) 로 만든 후
이것을  혈액전구세포로 분화하였습니다.
이 혈액전구세포는 유전학적인 결함이 치유가 된 상태라고 합니다.

하지만, 이것은 아직 실험실 배지에서만 이루어진 것이라 인체내에서도 같은 성공이 이루어 질지는 모릅니다.


또한, 이 iPS를 만들때 바이러스를 이용해서 만들기 때문에 , 암이 발생할 가능성이 있습니다.
이에 대해서는 다른 과학자들이 plasmid등 여러가지 바이러스를 대체할 방법을 연구중에 있습니다.  
 
종양이야기를 좀더 해볼까요?
일반적으로 배아줄기세포나 iPS를 직접 주입하면 종양이 발생한다고 알려져 있습니다.
하지만, 성체골수줄기세포와 섞어서 주입하면 종양이 안생긴다는 연구결과가 있지요.

혹시, 환자 자신의 병이 든 골수세포와 환자 자신의 피부로 만든 iPS를 섞어서 ,
iPS를 혈구세포로 분화하는 유도체와 같이 주입을 하면,
혈구세포만 생기고 종양이 안생길 수도 있지 않을까요?
우선 동물모델로 실험을 해보고 싶네요.


이 실험은 유전병을 iPS를 이용하여 치료를 시도한 최초의 논문으로
this week's digital version of Nature.에 실렸습니다.

*Fanconi anemia는 골수에서 혈구를 잘 못만드는 유전병으로,
별혈구를 못 만들면 감염이 쉽게 일어나고, 적혈구를 못 만들면 피곤해 하며, 혈소판을 못 만들면
지혈이 잘 안됩니다.
지금까지 이 병의 치료법은 골수이식이나 제대혈이식뿐이었고 대부분의 사람이 적절한 공여자를 찾지
못해왔습니다.

* 이식은 혈관주사로 이루어지며 , 혈관주사를 하면 Homing이라는 과정을 통해
골수로 찾아가서 생착이 됩니다.







2009년 4월 23일 목요일

피를 뽑아서 배아줄기세포를 만든다?


Shinya Yamanaka가 induced pluripotent stem cell이라는 개념을 처음 도입한 이후,
배아줄기세포를 만들려는 시도가 계속되고 있습니다.
이번에 소개할 방법은 바이러스를 이용한 방법이지만,
피를 뽑아서 CD34+cells(HSC)를 배양하여 iPS를 만드는 것으로,
쉽게 어디서나 할 수 있다는 장점이 있습니다. 

American Society of Hematology의 공식저널인 Blood지에 최근 실린 내용은
George Q. Daley, M.D., Ph.D.( an investigator for the Howard Hughes Medical Institute at Children's Hospital, Boston)은 26세 남자의 피에서 혈구세포의 전구세포이며, 오직 혈구세포만을 생산해 낸다고 알려진 CD34+ cells를 추출해내어서 growth factor를 넣고 6일간 배양을 하였습니다.
배양하는 동안, 배아줄기세포에서 나오는 reprogramming factors를 바이러스를 이용하여 배양중인 세포에
주입을 하였습니다.

약 2주후에 혈구전구세포는 배아줄기세포의 특징들을 나타내기 시작했다고 합니다.

즉, 이 세포들에서는 stem cell "markers"라고 할 수 있는 세포표면에 나타나는 특정한 단백질을
발현했으며, 이것을 면역이 억제된 쥐에 주입했더니 성공적으로 기형종을 만들었습니다.

참고로, 배아줄기세포라는 것을 증명하려면, 기형종이 생기는 지를 확인하면 됩니다.
기형종이 생겨야 모든 germ line으로 분화가 가능하다는 증명이 되는 것이지요.

이전에 소개해 드린 microRNA나 plasmid를 이용한 방법등이 바이러스를 대체한다고는 
이미 말씀을 드렸습니다. 
이 연구결과와 조합하여 말씀드리면, 
HSC를 microRNA나 plasmid를 이용하여 reprogramming하면 계속 증식하여 
암이 생길 위험도 없앨 수 있겠습니다. 

이제는 피를 뽑아서 갖가지 질병을 치료하는 배아줄기세포를 만드는 시대가  코앞까지 왔습니다.

2009년 1월 30일 금요일

피부세포로 줄기세포 만들기 !!


 
배아줄기세포가 윤리적이 논란이 끊이지 않는 가운데, 피부세포를 이용하여 인공적으로 배아줄기세포를 만든 연구가 한창입니다. 줄기세포의 수많은 단백질들 중에 전지전능성을 띄게 만드는 것은 일부단백질이라고 합니다. 이 몇개의 단백질을 만드는 유전자를 바이러스를 매개하여 피부세포에 집어넣고 배양을 해보니 놀랍게도 줄기세포와 같은 전지전능성을 가지는 세포가 되었다고 합니다.이넘을  induced pluripotent stem cell(IPS)이라고 부른답니다.

2009년 1월 27일 화요일

Reprograming cells- Induced pluripotent stem cells

http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/322/5909/1766b

embryonic stem cell에 대한 연구가 전세계적으로 활발한 가운데
 induced pluripotent stem cells라고
윤리적인 문제를 비켜가기 위해 만들어낸 세포가 있다.
원래는 성인의 피부세포에서 만들어졌다.(정확히는 adult skin fibroblast)

간단히 말해 한 세포를 다른 종류의 세포로 바꾸는 기술이다. 
예를들어, 피부세포를 인슐린을 생산하는 췌장세포로 바꿔서 당뇨병의 치료에 사용할 수 있다.

새로운 기관을 만들기 위해 기존에는 난자의 줄기세포나 성인의 줄기세포를 채취하여
사용할 수 밖에 없었으나 이 기술을 사용하면 그럴 필요가 없다.
또한 태아줄기세포치료의 문제점인 암이 생길 가능성도 이 기술로 없앨 수 있단다.

획기적인 기술이다. !!!

윤리적인 문제도 비켜가면서 전지전능성도 같이 가지고 또한 암이 생기는 위험성까지 없다면
잘 발전시키면 대단한 기술일 될 것으로 보인다. 이미 전세계적으로 연구가
진행되고 있다. 

induced pluripotent stem cells 연구결과를 지속적으로 지켜봐야 겠다.