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International Journal of Arrhythmia 2011;12(2): 34-35.
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유도된 다분화능 줄기세포(induced pluripotent stem
cell, iPSC)는 역분화 줄기세포, 역분화 만능줄기세포 등으로 불리우며, Yamanaka 팀의 연구에 의해 도입된 개념으로 줄기세포 연구에 있어 혁신적인 업적이다.1, 2 즉, 네 가지
인자(Oct4, Klf4, Sox2, c-Myc)를 이용하여 성인의 체세포를 줄기세포로 바꿀 수 있음을 증명한 것이다. 이렇게 제작된 줄기세포를 다시 특정 세포로 분화시키면 이로부터 심근세포, 신경세포 등을 얻을 수 있게 된다.
선천성 긴 QT 증후군(long QT syndrome, LQTS)은 급사를 일으킬 수 있는 유전성 질환이다. 이 논문3에서 저자들은 제2형 LQTS 환자(KCNH2 유전자의 A614V missense
변이)의 섬유모세포로부터 iPSC를 제작하였다. 이를
Yamanaka의 방법을 이용하여 심근세포로 분화시킨 다음
전기생리학적 특성을 분석하였다. 이들 세포는 LQTS의 두 가지 특징인 QT 간격의 연장과 조기 후탈분극을 발현하는
특성을 갖고 있었다. 이에 그치지 않고 약물에 대한 반응을
평가하여 어느 약제가 QT를 줄여주는지 어느 약제가 후탈분
극을 줄여주는지를 증명하였다.
iPSC의 제작에는 retrovirus를 이용하기 때문에 예측하지 못했던 종양 발생 등의 우려가 있다. 따라서 만들어진 역분화 세포를 직접 환자에게 투여하는 것은 아직까지 안전성
의 문제가 있다는 의견이다. 하지만 세포 치료 분야에만
iPSC를 이용할 수 있는 것은 아니다. 이 연구 및 Moretti 등의 연구에서와 같이 환자에게 특화된 iPSC을 만드는 것은
질병의 모델을 만드는 데에 있어 새로운 패러다임을 제시하는 것이다.3, 4 이와 같은 연구들을 통해서 iPSC를 이용하여
개개인 환자에게 가장 적합한 맞춤형 약물 치료가 미래에 적용된다면, 질병의 약물 치료에 있어 획기적인 진보를 가져올
것이다.
References
- Takahashi K, Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells
from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined
factors. Cell. 2006;126:663-676.
- Takahashi K, Tanabe K, Ohnuki M, Narita M, Ichisaka T, Tomoda
K, Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from adult
human fibroblasts by defined factors. Cell. 2007;131:861-872.
- Itzhaki I, Maizels L, Huber I, Zwi-Dantsis L, Caspi O, Winterstern
A, Feldman O, Gepstein A, Arbel G, Hammerman H, Boulos M,
Gepstein L. Modelling the long qt syndrome with induced pluripotent stem cells. Nature. 2011;471:225-229.
- Moretti A, Bellin M, Welling A, Jung CB, Lam JT, Bott-Flugel L,
Dorn T, Goedel A, Hohnke C, Hofmann F, Seyfarth M, Sinnecker
D, Schomig A, Laugwitz KL. Patient-specific induced pluripotent
stem-cell models for long-qt syndrome. N Engl J Med.
2010;363:1397-1409.
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