줄기세포란?
우리 몸속에는 피부나 혈액 등의 세포가 끊임없이 바뀌는 조직을 유지하기 위해 잃어버린 세포를 재생하는 능력을 가진 특수한 세포가 존재하고 있습니다.이러한 세포들이 「줄기세포」라고 불리는 것입니다.줄기세포에는 두 가지 중요한 특징이 있습니다.하나는 다양한 세포(피부, 적혈구, 혈소판 등)를 만들어내는 능력(분화능), 다른 하나는 자신과 같은 능력을 가진 세포로 분열할 수 있는 능력(자기복제능)입니다.
줄기세포에는 크게 두 종류가 있습니다.하나는 특정 조직이나 장기에서 사라진 세포를 계속 보충하는 「조직 줄기세포」입니다.이 줄기세포들은 특정 세포로만 분화할 수 있습니다.또 하나가 모든 세포로 분화할 수 있는 「다능성 줄기세포」입니다.이 다능성 줄기세포에는 줄기세포(배아줄기세포)나 iPS세포(인공다능성줄기세포)가 있습니다.
줄기세포의 성질을 살려 세포 자체를 치료에 이용하는 「재생의료」 연구가 진행되고 있습니다.또한 체외에서 세포의 상태를 재현하고 질병의 메커니즘을 조사하는 연구에도 줄기세포가 활용되고 있습니다.이러한 줄기세포 연구는 다양한 질환의 새로운 치료법 개발로 이어질 것으로 기대되고 있습니다.
다능성 줄기세포 - 재생의료의 가능성을 지닌 세포
다능성 줄기세포란 거의 모든 세포로 분화하는 능력을 가진 세포를 말합니다.최근 주목을 받고 있는 iPS 세포와 줄기세포는 이 다능성 줄기세포의 일종으로 알려져 있습니다.
iPS 줄기세포
iPS 세포의 등장으로 수정란이 필요 없이 줄기세포를 만드는 것이 가능해졌습니다.환자 자신의 세포에서 배양한 iPS 세포는 거부 반응이 잘 일어나지 않는 것이 특징입니다.현재 iPS 세포에서 신경, 심근, 혈액 등 다양한 조직과 장기를 만들어 낼 수 있는 것으로 알려져 있습니다.또, 폭넓은 연령층의 세포로부터 iPS 세포를 만들어 내는 것도 가능합니다.
이 iPS 세포를 활용해, 치료가 어렵다고 여겨지는 질환의 치료약 개발에 임하는 연구가 진행되고 있습니다.근위축성 측삭경화증(ALS)이나 가족성 알츠하이머병 등 난치성 질환에 대해서도 몇 년 후에는 iPS 세포를 이용한 치료법이 등장할 수 있습니다.
다능성 줄기세포의 응용 분야는, 재생 의료를 시작으로, 창약이나 독성 시험 등 폭넓은 것으로부터, 향후의 의료에의 공헌이 기대되고 있습니다.재생 의료의 실현을 향해서, 다능성 줄기세포 연구의 진전에 주목해 나갑시다.
ES세포 줄기세포
여러분,줄기세포라는말아시나요?줄기세포에는 여러 종류가 있는데 그중에서도 특히 주목받고 있는 것이 ES줄기세포입니다.ES줄기세포란 수정란에서 만들어지는 모든 세포로 분화하는 능력을 가진 세포를 말합니다.
불임치료를 위해 채취된 배아(수정란)를 바탕으로 줄기세포를 만들어 갈 수 있습니다.이 배아들은 치료에 사용되지 않았던 잉여를 제공자의 허가를 받아 이용하고 있습니다.
줄기세포는 다양한 세포로 분화할 수 있는 특성을 가지고 있지만 수정란에서만 만들 수 있기 때문에 자신의 세포가 아닌 것을 체내에 이식하게 됩니다.이것에 의해 거절 반응이 일어날 가능성이 있는 것이 문제가 되고 있습니다.
또한 본래 한 사람의 인간이 되기로 했던 세포를 이용하여 만들어지기 때문에 윤리적인 문제도 지적되어 왔습니다.그 때문에, 근년에는 ES세포보다 iPS 세포의 연구에 주력하는 경향이 있습니다.
하지만 ES 줄기세포가 완전히 살아나지 않은 것은 아닙니다.신생아의 암모니아 축적증에 대해 줄기세포에서 만든 줄기세포 이식을 통한 치료가 이루어져 일정한 효과가 확인되고 있습니다.
조직줄기세포
조직줄기세포란 골수나 간 등에 존재하며 다양한 종류의 세포로 분화할 수 있는 세포를 말합니다.iPS 세포나 줄기세포처럼 모든 세포로 분화할 수 있는 것은 아닙니다.우리 몸에는 다음과 같은 조직줄기세포가 존재합니다.
조혈모세포란
골수에 존재하는 조혈모세포는 적혈구, 백혈구, 혈소판 등의 혈액세포를 만들어내는 능력을 가진 중요한 세포입니다.이 조혈모세포는 혈액암이나 면역결핍증 등의 난치성 질환의 치료에 활용되고 있습니다.
최근 조혈모세포이식 기술이 발전하면서 이들 난치성 질환의 치료에 큰 역할을 하고 있습니다.조혈모세포이식은 환자의 조혈기능을 회복시키기 위해서 건강한 조혈모세포를 이식함으로써 새로운 혈액세포를 만들어낼 수 있습니다.
또, 조혈 줄기 세포는 재생 의료의 분야에서도 주목받고 있어 iPS 세포등의 다능성 줄기 세포로부터 조혈 줄기 세포를 제작하는 연구도 진행되고 있습니다.이 기술이 실용화되면 조혈모세포 공급원으로 활용할 수 있게 돼 이식의료 발전으로 이어질 것으로 기대됩니다.
향후도, 조혈모세포에 관한 연구가 진행되어 난치성 질환의 치료법의 개발이나 재생 의료에의 응용이 기대되고 있습니다.
골수줄기세포 - 다양한 재생능력을 가진 귀중한 세포
골수줄기세포란 골수에 존재하는 특수한 세포입니다.조혈모세포와 마찬가지로 골수 내에 존재하며 적절한 배양조건 하에서 다양한 세포유형으로 분화하는 능력을 가지고 있습니다.
최근의 연구에 의해 골수 줄기세포는 단순한 조혈세포의 공급원뿐만 아니라 뼈, 연골, 근육, 심근 등의 재생에 관여한다는 것이 밝혀졌습니다.즉, 골수 줄기세포는 「다분화능」을 가지고 있어 폭넓은 재생의료로의 응용이 기대되고 있습니다.
지방줄기세포.
지방 줄기 세포는 지방 조직에서 채취되는 줄기 세포를 말합니다.
자신의 지방에서 채취되기 때문에 거부 반응이 일어나기 어려운 것이 큰 특징입니다.골수줄기세포와 마찬가지로 뼈, 연골, 근육, 신경 등 다양한 세포로의 분화가 가능합니다.
지방 줄기세포는 상해 부위에 이식함으로써 조직의 재생을 촉진할 수 있습니다.관절염이나 근육 손상, 심지어 신경 질환의 치료 등에 응용이 기대되고 있습니다.
또한 지방줄기세포는 채취가 용이하고 무통적인 채취가 가능한 것도 특징입니다.이러한 이점 때문에 지방줄기세포는 재생의료의 유력한 세포원으로 주목받고 있는 것입니다.
치아의 줄기세포란
최근 치아와 관련된 다양한 줄기세포의 존재가 밝혀졌습니다.치수줄기세포, 치근막줄기세포, 치유두줄기세포, 유치줄기세포 등이 대표적입니다.이 치아 줄기세포들은 골수 줄기세포에 비해 증식 속도가 매우 빠른 것이 특징입니다.
치아줄기세포는 뼈, 지방, 신경 등 다양한 세포로 분화하는 능력을 가지고 있습니다.따라서 재생 의료 분야에서 큰 주목을 받고 있습니다.치아줄기세포를 활용하면 치아 재생은 물론 뼈 재생, 신경 재생 등 폭넓은 임상 응용이 기대되고 있습니다.
중간엽줄기세포란
중간엽 줄기세포는 뼈, 연골, 근육, 힘줄, 인대, 지방조직 등의 중배엽 조직으로 분화하는 다능성 줄기세포입니다.최근, 그 뛰어난 분화 능력과 면역 조절 기능으로부터, 재생 의료나 세포 치료의 분야에서 큰 주목을 모으고 있습니다.
골수, 지방조직, 탯줄 등 다양한 조직에서 채취할 수 있으며 체내에서의 자기복제능과 다분화능을 가지고 있습니다.이러한 특성으로부터, 조직의 수복이나 재생, 다양한 질환에의 치료 응용이 기대되고 있습니다.
중간엽 줄기세포는 단순한 세포 분화뿐만 아니라 염증 억제와 면역 조절, 종양 집적성 등 다양한 생물학적 기능을 가지고 있습니다.그 때문에, 이식편대숙주병의 예방이나, 암 치료에의 응용 등, 폭넓은 의료 분야에서의 활용이 기대되고 있습니다.
또, 중간엽계 줄기세포를 이용한 인공 장기의 제작이나, 조직 공학적 어프로치에 의한 장기 재생의 연구도 진행되고 있습니다.향후 새로운 기초 연구와 임상 응용의 발전이 기대되는 분야라고 할 수 있습니다.
자료자료.
[1] 기타아오야마 D클리닉 - 줄기세포에 대하여 ②: 조직줄기세포·간엽계 줄기세포(MSC)란 (https://www.dsurgery.com/antiage/regenerative-medicine/stem-cell-02/)
[2] J-Stage - 간엽 줄기세포를 이용한 재생의료 (https://www.jstage.jst.go.jp/article/ktsk/3/1/3_99/_pdf)
[3] J-Stage - 외상성 뇌손상에 대한 재생의료 현황과 과제 Stem Cell ... (https://www.jstage.jst.go.jp/article/jcns/31/3/31_154/_pdf)
[4] ONODERA MEDICAL - 줄기세포는 어떤 종류가 있는 거지?알기쉽게 소개해드려요... (https://onodera-medical.co.jp/souken/kansaibou-syurui/)
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