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형광성 세포를 갖고 있는 실험쥐를 통한 암연구 (출처: KISTI) |
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2134 |
등록일시 |
2012-12-13 17:10 |
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새롭게 유전공학적으로 만들어진 실험쥐는 세포분열과정에서 형광성 단백질을 만들어 인간에게서 세포의 확산과정을 조정할 수 있는 새로운 방법을 연구할 수 있게 되었다. 세포확산은 특정한 세포가 더 이상 복제를 하지 못하는 퇴행성 질환과 세포복제가 과도하게 일어나는 암에 대한 연구에서 중요한 역할을 한다. 인간의 신체에서 세포는 몸이 성장하는 과정이나 손상을 입은 후에 조직을 재생하는 과정에서 자라고 증식된다. 그러나 대부분 다 자란 조직은 거의 희귀한 경우에만 세포분열을 하게 된다. 세포복제과정에서 희귀한 경우를 연구하는 과학자들에게는 심각한 장벽이 있다: 대부분 현재 표식방법이나 복제되고 있는 세포를 찾아내는 것은 세포를 죽이거나 민감한 생물학적인 물질을 파괴하는 결과를 가져온다. 이러한 문제는 과학자들이 이들 세포에서 활동적인 유전자와 같은 세포의 중요한 기능을 조사하는데 한계에 이르게 한다.
이러한 문제를 해결하기 위해서 히브리 예루살렘 대학 (Hebrew University of Jerusalem)의 연구자들인 이스라엘-캐나다 의학연구소 (Institute for Medical Research Israel-Canada, IMRIC)의 유발 도르 (Yuval Dor) 교수와 알렉산더 실버맨 생명과학연구소 (Alexander Silberman Institute of Life Sciences)의 아미르 에덴 (Amir Eden) 박사는 덴마크와 미국의 연구진과 함께 세포복제과정에서 형광성 단백질을 발현하는 실험쥐를 만들었다. 이 형광성 단백질은 일단 세포분화가 일어나면 파괴된다. 이들 실험쥐 계통의 조직에서 복제된 세포는 녹색의 형광성물질로 표식을 가지게 된다. 이것은 건강하거나 병에 걸린 조직으로부터 살아있는 복제되고 있는 세포를 직접 분리하거나 발견할 수 있게 한다.
이러한 시스템을 이용하여 히브리 대학의 아그네스 클로첸들러 (Agnes Klochendler)와 노아 와인버그-코렘 (Noa Weinberg-Corem)은 실험쥐의 간으로부터 복제되고 있는 세포의 희귀한 세포군을 분리할 수 있었으며 발현되는 유전자와 나머지 간세포를 비교할 수 있었다. 흥미롭게도 복제되고 있는 간세포에서 지방산과 아미노산 물질대사와 같은 중요한 간의 기능에 영향을 주는 유전자의 발현이 줄어든다는 사실을 발견했다. 이번 연구결과는 분화된 세포가 분화될 때 이 세포들은 덜 분화된 상태로 전환된다. 이번 발견은 정상적인 세포에서 분화되고 확산되는 근본적인 두 개의 상태 사이의 차이를 이해하는데 큰 도움이 될 것으로 보고 있다. 또한 암 연구에 있어서도 세포가 확산되고 덜 분화되는 상황을 이해하는데 도움이 될 것이다.
앞으로 연구자들은 세포 확산을 조절하는 방법을 개발하기를 바라고 있다. 예를 들어 췌장에서 희귀하게 복제되고 있는 세포에 대한 연구와 분리는 확산을 촉진하는 방법의 개발과 당뇨병의 특징인 인슐린 유도세포의 확산에 대한 접근법을 개발하게 될 것이다. 이번 연구는 또한 암 생물학과 재생 생물학과 같은 분야에서도 유용할 것이다. 비정상적으로 종양에서 발현되는 유전자와 정상적인 세포분화와 연관되는 유전자 사이의 구분을 통해서 연구자들은 암특화 복제 마커를 찾아냄으로써 새로운 약물표적이 될 수 있다. 이와 유사하게 과학자들은 복제되고 있는 세포의 생물학에 대한 특정한 약물의 효과를 분석할 수 있으며 재생의학에 중요한 실마리를 제공할 수 있을 것이다.
출처: ‘사이언스 데일리’ 2012년 12월 1일
원문참조:
1. Agnes Klochendler, Noa Weinberg-Corem, Maya Moran, Avital Swisa, Nathalie Pochet, Virginia Savova, Jonas Vikesa, Yves Van de Peer, Michael Brandeis, Aviv Regev, Finn Cilius Nielsen, Yuval Dor, Amir Eden. A Transgenic Mouse Marking Live Replicating Cells Reveals In Vivo Transcriptional Program of Proliferation. Developmental Cell, 2012; 23 (4): 681 DOI: 10.1016/j.devcel.2012.08.009
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