불교TV 방송 내용 정리 - 체세포 복제 줄기세포란?

[仙佛一道也]

불교TV 방송 내용 정리 - 체세포 복제 줄기세포란?

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하늘에비친지구(hook21)

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작성일 : 2006-12-30 21:31:44

불교 TV 방송 내용 중 제가 맡았던 부분에 관한 정리를 하나씩 해보려고 합니다. 
시간이 부족해서 언급하지 못했던 부분도 많고 해서 방송을 보실 때 참고로 읽어보시면 
좋을 것 같습니다. 

질문이 꽤 되는데 이미 대부분은 알고 계시겠지만 민초리를 처음 방문하시는 분들을 주대상으로 해서 정리해서 올려보겠습니다. 회원 분들은 다시 복습하시는 기분으로 보시면 될 것 같습니다. 

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1. 본격적인 토론에 앞서 황교수팀의 특허가 어떤 내용인지 정확히 알고 싶은데요, 황교수팀이 특허의 주제인 인간 체세포복제배아 줄기세포란 어떤 것인가요? 

줄기세포를 한마디로 정의한다면 

(1) 세포 분열에 의해서  장기간 미분화 상태로 증식이 가능하고,
(2) 일정한 조건에서 심장세포나 췌장의 인슐린 분비세포와 같은 특별한 기능을 하는 세포로 변할 수 있는 

두 가지 중요한 특징을 가지는 세포라고 정의할 수 있습니다. 이러한 줄기세포는 어디에서 얻는가에 따라서 크게 성체줄기세포와 배아줄기세포로 구분할 수 있습니다. 

황교수팀의 인간 체세포복제배아 줄기세포는 이중에서도 체세포핵이식 기술을 이용해 생성한 체세포복제배아에서 얻은 줄기세포를 말합니다. 

즉 쥐어짜기 기술을 이용해서 난자의 핵을 제거하고 여기에 체세포를 난자에 융합시켜 적당한 자극을 주면 체세포복제 배아를 만들 수 있게 됩니다.

이 체세포 복제 배아가 배반포 단계에 이르면 안쪽 세포덩어리인 세포내괴를 배양할 수 있게 되고 여기서 줄기세포를 확립하면 이것이 바로 체세포복제배아 줄기세포입니다.

이 때 줄기세포는 원칙적으로 체세포와 동일한 DNA를 가지게 되므로 체세포복제라는 용어를 사용하게 됩니다.  

참고 자료
줄기세포의 정의: NIH 홈페이지 http://stemcells.nih.gov/info/basics/basics1.asp

Stem cells have two important characteristics that distinguish them from other types of cells. First, they are unspecialized cells that renew themselves for long periods through cell division. The second is that under certain physiologic or experimental conditions, they can be induced to become cells with special functions such as the beating cells of the heart muscle or the insulin-producing cells of the pancreas.

(줄기세포는 다른 종류 세포와 구분되는 두 가지 중요한 특성이 있다. 하나는 그들 자신이 세포 분열을 통해서 오랜 기간 스스로를 복제할 수 있는 덜 분화된 세포라는 것이다. 또하나는 특별한 생리적 실험적 조건에서 심근세포나 췌장의 인슐린 분비 세포와 같은 특별한 기능을 수행하는 세포로 변할 수 있다는 것이다.)    

불교TV 방송 내용 정리- 체세포복제배아 줄기세포의 유용성

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하늘에비친지구(hook21)

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작성일 : 2006-12-30 21:38:11

2. 그렇다면 인간 체세포복제배아 줄기세포가 가지는 과학적의미도 클텐데
   어떤가요?

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 미국 NIH의 홈페이지에서는 다음과 같이 줄기세포의 유용성에 대해서 밝히고 있습니다.

 하나는 줄기세포의 분화 과정을 연구해서 암이나 유전적 질병의 기전을 밝히는 것입니다.
또 하나는 줄기세포로 만들어지는 다양한 조직들에 새로운 약물을 테스트 할 수 있게 되어 신약 개발에 큰 도움이 됩니다.

마지막으로 가장 중요한 것은 파키슨씨 병이나 알츠하이머 치매 병, 화상, 척수 손상, 당뇨병 등과 같이 재생 불가능한 조직의 파괴로 오는 질병에 대해서 세포와 조직을 이용하는데 사용하게 됩니다.

인간체세포복제배아 줄기세포는 이러한 목적에 부합하는 가장 이상적인 줄기세포입니다. 체세포를 준 사람에게는 면역 거부 반응이 없으므로 이식 후 면역 억제제를 사용할 필요도 없으며 선천적 유전병 등의 난치병 환자의 체세포를 핵이식해서 만든 체세포 복제 줄기세포는 병의 기전에 대한 이해와 신약 개발에 아주 중요한 역할을 하게 되는 것입니다.

따라서 체세포복제 줄기세포는 이론적으로 가장 이상적인 줄기세포로 성공한다면 세포치료, 재생의학의 임상화를 획기적으로 단축시킬 수 있는 매우 중요한 기술이 되는 것입니다.

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 참고 자료)

2006년 7월 20일 체세포복제배아연구 재평가 토론회 자료 (차병원 정형민)
 특히 체세포 복제배아줄기세포의 경우는 이론적으로 가장 이상적인 줄기세포로서 성공한다면 세포치료제의 개발시기를 획기적으로 단축시킬 수 있는 매우 중요한 기술이다.

2006년 7월 20일 체세포복제배아연구 재평가 토론회 자료 (KAIST 한용만)
현재 인류가 안고 있는 여러 난치병들은 특정 조직이나 기관을 구성하고 있는 세포에 문제가 생긴 것으로서 이를 치료하기 위한 가장 확실한 길은 특정조직의 질환세포를 건강한 세포로 대체하는 방법이 될 수 있다. 그렇지만 줄기세포를 이용한 세포치료의 가장 큰 문제점은 세포이식시 면역거부반응을 피할 수 없다는 점이다. 이를 극복하기 위한 최선의 방법은 자신의 체세포를 이용하여 복제수정란을 만든 다음, 이들로부터 배아 줄기세포주를 개발하여 분화시킨 다음 세포치료에 이용하는 방법인데, 일명 "치료용 복제 (therapeutic cloning)"라 일컫는다. 난치질환의 원인과 그 해결에 관한 생물학적인 복잡성에 대한 연구와는 별개로 난치질환을 해결하기 위한 치료복제 연구는 전 세계의 난치질환 환자들과 의료진들에게 희망을 주고 있다.

NIH　홈페이지
http://stemcells.nih.gov/info/basics/basics6.asp

VI. What are the potential uses of human stem cells and the obstacles that must be overcome before these potential uses will be realized?
인간배아줄기세포의 가능한 이용법은 무엇이며 이러한 이용이 현실화되기 위한 장벽은 무엇인가?

Studies of human embryonic stem cells may yield information about the complex events that occur during human development.
인간배아줄기세포는 인간의 발달 과정에서 일어나는 여러 가지 복잡한 현상에 대한 정보를 준다.
A primary goal of this work is to identify how undifferentiated stem cells become differentiated.
이러한 작업에 대한 중요한 목표는 어떻게 비분화 줄기세포가 분화되는지를 알기 위한 것이다.

Scientists know that turning genes on and off is central to this process. Some of the most serious medical conditions, such as cancer and birth defects, are due to abnormal cell division and differentiation.
과학자들은 이 과정에서 가장 중요한 것이 유전자들의 활성화, 비활성화 기전이라는 것을 알고 있다. 가장 심각한 의학적 상태인 암이나 유전적 결함들은 비정상적인 세포분열과 분화 때문이다. 
A better understanding of the genetic and molecular controls of these processes may yield information about how such diseases arise and suggest new strategies for therapy.
이러한 과정의 유전적 분자적 조절은 어떻게 질병이 일어나는지 정보를 제공할 것이며 새로운 치료법을 제시하게 될 것이다.

 A significant hurdle to this use and most uses of stem cells is that scientists do not yet fully understand the signals that turn specific genes on and off to influence the differentiation of the stem cell.
이러한 목표에 대한 중요한 장애는 과학자들이 특별한 유전자를 활성화 비활성화 시켜 줄기세포 분화에 영향을 주는 이러한 신호들을 전부 이해하고 있지 못하다는 것이다.

Human stem cells could also be used to test new drugs.
인간 줄기세포는 또한 새로운 약의 개발에 사용된다.
 For example, new medications could be tested for safety on differentiated cells generated from human pluripotent cell lines. Other kinds of cell lines are already used in this way.
예를 들면 인간 전분화능 세포주에서 생성된 분화들 세포들에게 새로운 약물을 안전하게 시험할 수 있다. 이러한 방법에 이미 다른 종류의 세포주들은 사용되고 있다.

Cancer cell lines, for example, are used to screen potential anti-tumor drugs. But, the availability of pluripotent stem cells would allow drug testing in a wider range of cell types.
예를 들면 암세포주는 항암제의 능력을 검사하는데 사용된다. 그러나 전분화능 줄기세포들은 훨씬 넓은 범위의 형태의 세포들에게 약물 시험을 할 수 있게 될 것이다.

However, to screen drugs effectively, the conditions must be identical when comparing different drugs. Therefore, scientists will have to be able to precisely control the differentiation of stem cells into the specific cell type on which drugs will be tested.
그러나 약물을 효과적으로 시험하기 위해서는 다른 약물을 비교할 때 동일한 조건이 되야 한다. 따라서 과학자들은 줄기세포를 약물이 시험될 특별한 형태의 세포로 분화 시킬 수 있어야 한다.

Current knowledge of the signals controlling differentiation fall well short of being able to mimic these conditions precisely to consistently have identical differentiated cells for each drug being tested.

현재의 분화 조절 기전들에 대한 지식은 각기 다른 약물을 시험할 완벽하게 동일한 세포를 얻을 수 있게 되기에는 많이 부족하다. 

Perhaps the most important potential application of human stem cells is the generation of cells and tissues that could be used for cell-based therapies.
아마도 가장 중요한 인간배아줄기세포의 적용은 세포치료술에 사용될 세포와 조직을 형성하는 것일 것이다.

Today, donated organs and tissues are often used to replace ailing or destroyed tissue, but the need for transplantable tissues and organs far outweighs the available supply.
현재 기증되는 장기와 조직은 파괴된 조직을 교체하는데 사용되고 있지만 이식가능한 조직과 장기를 충분히 공급할 수 없다.

Stem cells, directed to differentiate into specific cell types, offer the possibility of a renewable source of replacement cells and tissues to treat diseases including Parkinson's and Alzheimer's diseases, spinal cord injury, stroke, burns, heart disease, diabetes, osteoarthritis, and rheumatoid arthritis.
줄기세포는 직접 특정한 형태의 세포로 분화되기 때문에 파키슨씨 병이나 알츠하이머 치매병, 척수 손상, 중풍, 화상, 심장질환, 당뇨, 관절염, 류마치스 관절염 등의 질병에 사용될 재생 가능한 대체 세포와 조직을 얻을 수 있게 해준다. 

To realize the promise of novel cell-based therapies for such pervasive and debilitating diseases, scientists must be able to easily and reproducibly manipulate stem cells so that they possess the necessary characteristics for successful differentiation, transplantation and engraftment.
심각한 질병들에 사용될 이러한 중요한 세포치료술을 현실화시키기 위해서 과학자들은 줄기세포가 분화나 이식에 필요한 특성을 가지도록 줄기세포를 용이하고 반복적으로 조작할 수 있어야 한다. 

The following is a list of steps in successful cell-based treatments that scientists will have to learn to precisely control to bring such treatments to the clinic. To be useful for transplant purposes, stem cells must be reproducibly made to:
다음은 임상에서 이러한 치료를 할 수 있기 위해서 과학자들이 엄격하게 조절할 수 있어야 하는 단계들에 대한 명단이다. 이식 목적을 위해서 줄기세포는 재현 가능하게 아래와 같이 만들어져야 한다.  

Proliferate extensively and generate sufficient quantities of tissue.
성장이 충분히 되어야 하고 충분한 양의 조직을 만들어 내야 한다.
Differentiate into the desired cell type(s).
원하는 종류의 세포로 분화되어야 한다.

Survive in the recipient after transplant.
이식된 이후 수여자안에서 생존해야 한다.
Integrate into the surrounding tissue after transplant.
이식된 이후에 주변 조직으로 이동해야 한다.
Function appropriately for the duration of the recipient's life.
수여자의 생애동안 적합하게 기능을 해야 한다.
Avoid harming the recipient in any way.
수여자에게 어떠한 형태의 해도 가하면 안된다.

Also, to avoid the problem of immune rejection, scientists are experimenting with different research strategies to generate tissues that will not be rejected.
또한 면역 거부반응 문제를 피하기 위해서 과학자들은 다른 형태의 연구를 통해서 면역 거부 반응이 없는 조직을 얻는 법에 관해서 실험하고 있다. (체세포복제줄기세포연구)

To summarize, the promise of stem cell therapies is an exciting one, but significant technical hurdles remain that will only be overcome through years of intensive research.
요약하면 줄기세포치료의 전망은 매우 밝으며 그러나 기술적인 장애가 남아있고 단지 몇 년간의 집중적인 연구로 해결될 것이다.

The NIH has a wide array of new scientific programs designed to support research that uses embryonic stem cell lines.
미국 국립보건성은 배아줄기세포주를 이용하는 연구들을 지원하기 위해 고안된 광범위한 새로운 과학 프로그램을 가지고 있다.

불교TV 방송 내용 정리- 배반포란?

작성자 :

하늘에비친지구(hook21)

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230

작성일 : 2006-12-30 21:59:02

3. 인간체세포핵이식 줄기세포는 크게 체세포 핵이식에 의한 배반포  기술과  배반포에서 뽑은 줄기세포를 배양하는 기술로 나뉘지 않습니까.   황교수팀은 배반포를 만드는 역할을 담당했고,  미즈메디는 배양업무를  담당해 특허지분의 40%를 가져갔죠.
그렇다면 황교수팀이 담당한 인간체세포핵이식에 의한 배반포기술은 어떤 기술인가요?

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(방송에서는 배금자 변호사님이 잘 설명해주셨지만 보충 설명입니다.) 

먼저 배반포라는 용어에 대해서 이해하셔야 할 것 같습니다. 수정란이나 핵이식된 난자는 2세포기, 4세포기, 8세포기로 분열을 하게 됩니다. 여기서 더 분열해서 보통 16세포기 이상을 상실배라고 부르는데 아직 난할강이라는 공간이 형성되어 있지 않은 시기입니다. 여기서 40개에서 120개 정도로 세포가 분열을 하면 배아 안에 난할강이라는 공간을 가지게 되며 이때부터를 배반포라고 부르게 됩니다. 보통 수정이나 핵이식 이후 6일에서 7일 정도면 배반포 단계에 이르게 되며 배반포에서 내부 세포 덩어리를 떼어 배양에 성공하면 줄기세포를 수립할 수 있게 되는 것입니다.

따라서 체세포복제배아 줄기세포를 만들기 위해서는 반드시 배반포 단계까지 이러한 세포분열을 지속시킬 수 있는 기술이 필요합니다.

따라서 황교수팀의 인간 체세포복제 배반포 수립 기술은 체세포복제줄기세포 확립 기술 중에서 가장 중요하고도 핵심이 되는 원천기술이며 이 기술의 확보 없이는 체세포복제배아줄기세포는 현재로서는 불가능하다고도 말할 수 있습니다. 

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뱀발) 너무 한꺼번에 올려도 부담스러우실 것 같아서 하루에 2-3개 정도 순차적으로 
        올려보겠습니다. 많은 분들이 홍보를 보고 민초리를 방문하는데 눈살 찌뿌리게 할 
        탁상공론보다는 도움이 되는 정보들을 예전 것이라도 잘 정리해서 올리는 것이 
        그 분들을 제대로 이해시키는 길이 될 것 같습니다.