인간 세포의 시계를 되돌려 배아 상태뿐 아니라 생명의 초기 단계와 유사한 단계로까지 되돌리는 것을 상상해 보십시오. 이것이 바로 광저우 생의약건강연구원의 연구자들이 추구한 야심찬 목표이며, Nature에 발표된 초기 논문에 수정이 필요했지만, 그 근본적인 과학은 재생 의학과 초기 인간 발달에 대한 우리의 이해의 경계를 계속 넓혀가고 있습니다.

2022년 3월에 발표된 원본 논문에서는 "되감기"하여 8세포 배아와 유사한 단계로 만들 수 있는 인간 전분화능 줄기세포(hPSC)의 생성에 대해 탐구했습니다. 이 단계의 세포는 전분화능 세포로 알려져 있으며 태반을 포함하여 신체의 모든 세포 유형으로 발달할 수 있는 놀라운 능력을 가지고 있기 때문에 중요합니다. 이러한 전분화능을 이해하고 활용하면 조직 공학 및 신약 개발과 같은 분야에 혁명을 일으킬 수 있습니다.

그러나 초기 논문의 방법 섹션에는 동물 연구 및 윤리 성명과 관련된 오류가 있었습니다. 수정 사항에서는 인간-쥐 키메라 및 인간 블라스토이드 실험을 포함한 동물 실험이 특정 라이선스 번호로 동물 관리 및 사용 위원회와 인간 대상 연구 윤리 위원회의 검토와 승인을 받았음을 명확히 합니다. 과학자, 의사 및 변호사로 구성된 이 위원회는 실험 계획, 인간 물질의 출처 및 동의, 조사자의 자격을 엄격하게 평가했습니다. 수정 사항에서는 연구가 2016년 지침을 포함하여 관련 국제 규정을 준수했음을 강조합니다.

수정 사항은 윤리적 감독의 중요한 측면을 다루지만 핵심적인 과학적 노력은 여전히 큰 관심의 대상입니다. 8세포 단계와 유사한 세포를 생성하는 능력은 인간 발달의 초기 단계를 전례 없는 수준으로 자세히 연구할 수 있는 문을 열어줍니다. 연구자들은 이제 전분화능과 전분화능에서 다능성으로의 전환을 제어하는 분자 메커니즘을 조사할 수 있습니다. 다능성 세포는 신체 내의 모든 세포 유형으로 분화할 수 있지만 태반으로는 분화할 수 없습니다.

"이러한 초기 발달 결정을 제어하는 신호를 이해하는 것이 기본입니다."라고 샌프란시스코 캘리포니아 대학의 줄기세포 생물학자인 아냐 샤르마 박사는 설명합니다. "이러한 경로를 정확하게 제어할 수 있다면 치료 목적으로 특정 세포 유형을 더 효율적이고 정확하게 생성할 수 있습니다."

잠재적인 응용 분야는 광범위합니다. 이식을 위해 실험실에서 기능적인 인간 장기를 만들거나 손상된 세포를 건강한 실험실에서 배양한 세포로 대체하여 당뇨병이나 파킨슨병과 같은 질병에 대한 새로운 치료법을 개발하는 것을 상상해 보십시오. 시험관 내에서 초기 인간 발달을 모델링하는 능력은 선천적 결함 및 유산의 원인에 대한 귀중한 통찰력을 제공할 수도 있습니다.

그러나 이 연구는 윤리적 고려 사항도 제기합니다. 초기 단계에서도 인간 배아의 사용은 민감한 주제이며 인간-동물 키메라의 생성에는 신중한 윤리적 감독이 필요합니다. 원본 논문에 대한 수정 사항은 이 분야에서 투명성과 엄격한 윤리적 검토의 중요성을 강조합니다.

어려움에도 불구하고 전분화능 줄기세포의 추구는 재생 의학의 중요한 진전을 나타냅니다. Fujifilm 회사인 Cellular Dynamics International과 같은 회사는 이미 연구 및 신약 개발을 위해 hPSC에서 파생된 세포주를 개발하고 상용화하고 있습니다. 전분화능 상태에 더 가까운 세포를 생성하는 능력은 이러한 제품의 유용성을 더욱 향상시켜 연구자들에게 인간 생물학을 연구하고 새로운 치료법을 개발하기 위한 보다 다양한 도구를 제공할 수 있습니다.

앞으로 줄기세포 운명을 조작하는 기술이 더욱 발전할 것으로 예상됩니다. 연구자들은 소분자 및 CRISPR 기반 유전자 편집을 포함하여 세포를 재프로그래밍하는 새로운 방법을 모색하고 있습니다. 초기 인간 발달에 대한 이해가 깊어짐에 따라 치료적 이점을 위해 줄기세포의 힘을 활용하는 더욱 혁신적인 접근 방식을 기대할 수 있습니다. 전분화능을 완전히 이해하고 제어하기 위한 여정은 이제 막 시작되었지만 잠재적인 보상은 엄청납니다.