배아줄기세포란?

소개글

배아줄기세포란?에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 배아줄기세포란?

2. 배아 줄기세포를 통한 연구 및 현황
▸ 심장 연구
▸ 뇌 연구
▸ 조혈모세포 연구
▸ 배아 줄기세포의 효용성
▸ 세포를 이용한 치료
▸ 분화능, 줄기 세포, 그리고 배아 줄기세포

3. 배아 줄기세포의 전망
▸ 배아 줄기세포 형성의 효율 및 온전성
▸ 체세포의 문제

4. 결론

본문내용

는 여러 용어 및 사실들에 대해서 알아보았다.
우리 몸은 몇 몇 특수 기관 및 세포를 제외하고 모두 같은 염색체로 이루어져 있다. 즉, 우리는 우리 아버지와 어머니로부터 받은 한 쌍의 염색체로 이루어져 있다. 이는 수정(fertilization)이란 작업을 통해 이루어지며, 수정을 통해 한 쌍이 된 염색체는 이 후 매우 복잡한 과정을 통해 배아를 거쳐 태어나게 된다. 수정 후 처음 발생 단계에서는 하나의 세포가 하나의 개체가 될 수 있는 능력을 갖고 있다. 일란성 쌍둥이가 생기는 원리가 그러하다. 2 세포기 에서 나누어져서 각각 착상이 이루어지면 두 쌍둥이, 4 세포기 에서 나누어지면 네쌍둥이 이런 식이다. 하지만, 이후에 수정란이 발생과 분화를 거듭하면 각 세포는 자기의 운명이 결정되게 된다. 즉, 혈구가 될 세포는 혈구만 될 수 있으며, 신경 세포가 될 운명의 세포는 신경 세포만으로 분화될 수 있다. 이러한 과정을 분화 결정이라고 한다.
최종적으로 분화 결정된 세포는 나중에 언급할 유전자 재 프로그래밍이란 기법을 제외하고는 다른 세포계열로 분화할 수 없다. 이처럼 특정 세포로 분화할 수 있는 능력을 분화능이라고 하며, 분화가 진행되면 될수록 그 세포가 갖는 분화능은 떨어지게 되고 그 세포에서 나오는 세포의 계열 또한 한정되게 된다.
발생 과정에 대한 오랜 동안의 연구를 통해, 모든 개체가 하나의 수정란에서 비롯되었듯 여러 발생 및 분화 과정의 중심에는 그 근원이 되는 세포가 있을 것이라는 가정 하에 이러한 ‘근원’ 세포를 찾아내는 작업이 진행되었다. 이처럼 다른 조직 및 세포를 새롭게 하는 능력을 지닌 세포가 줄기세포이다.
<그림> 수정란으로부터의 발생 및 분화. 수정란으로부터 시작된 발생 및 분화는 초기의 분화능을 점차 잃어 분화가 진행될수록 분화할 수 있는 세포가 한정되게 된다. 결국, 다능 세포의 경우 일정한 계열의 세포로만 분화가 가능하게 된다.
하나의 줄기세포에서 는 여러 종류의 관련된 각기 다른 세포가 분화되어 나온다. 이 과정은 외부 호르몬 및 내부 유전자 발현 프로그래밍을 필요로 하는 대단히 복잡한 과정이다. 분화능에 따라 세포는 만능 (totipotent), 전능 (pluripotent), 다능 (multipotent) 세포 및 일반 세포로 나눌 수 있다. 만능 세포란 모든 계열로의 분화가 가능한 세포로 수정란 및 상실기까지의 배가 이에 해당한다.
전능 세포란 포배 단계 정도의 세포를 말하며 거의 모든 세포로 분화 가능하다. 다능 세포는 일정한 계열의 세포로 분화 가능한 세포로 조혈모세포와 같은 것을 말한다. 만능과 전능의 경우는 오직 배 발생단계에서만 나타나는 데 반해, 다능 세포는 골수 같은 성체의 조직에도 존재하며, 이러한 세포를 성체 줄기세포라 부른다. 우리는 모든 신경조직을 이룰 수 있는 세포는 신경 줄기세포, 다양한 혈구 관련 세포를 만들어내는 세포는 조혈모세포, 이런 방식으로 정의한다.
<그림> 배아 줄기 세포의 생성 및 시험관 내 분화. 포배의 내 세포괴 로부터 유래한 배아 줄기 세포는 이후 다양한 자극과 활성화에 의해 외배엽, 중배엽, 내배엽 계열 줄기 세포로 분화가 가능하며, 이들 줄기 세포의 경우 각 계열의 조직 및 기관을 이룰 수 있는 세포로 분화가 가능하다.
3. 배아 줄기세포의 전망
배아 줄기세포 형성의 효율 및 온전성
난자에 환자의 체세포 핵을 주입한 후, 발생을 유도하여 포배를 형성하고 그 후 내 세포괴를 활용하여 배아 줄기세포를 만든다.
그리고, 이후의 연구를 통해 이들 배아 줄기세포를 활용해 다양한 다능 줄기세포를 형성하여 이를 치료에 활용할 수 있다는 것이 기본적인 계획이다. 여기에서 남은 숙제는 결국 최적화의 문제로 볼 수 있는데, 얼마만큼 배아 줄기세포를 효율적으로 만드는 가와 얼마나 온전히 유전체를 보존할 수 있느냐이다.
처음, IVF가 시도 되었을 때와 비하면 현재는 훨씬 높은 확률로 수정이 이루어지고 또한 착상이 이루어지고 있다. 그와 마찬가지로 이 문제도 결국엔 시간이 해결해야 할 문제이다. 하지만, 현재의 물리적인 방법으로 이루어지는 핵 치환 방법에서 커다란 부작용은 없는지, 그리고 남성의 경우 결국 자신의 난자를 활용할 수 없으므로 타인의 난자를 활용해야하는데 이 때 발생하는 생물학적 문제 (가령, 남성의 경우 이식 받은 세포에 있는 미토콘드리아는 자신의 것이 아니므로 이로 나타날 수 있는 부작용은 없는지) 등에 대한 연구도 계속 진행되어야 할 것이다.
체세포의 문제
수정란을 통한 배아 줄기세포의 경우엔 문제가 되지 않을지 모르지만, 체세포 핵 치환을 통한 배아 줄기세포의 경우, 원래 공급받은 체세포의 염색체가 나이가 들었을 가능성이 있다. 즉, 우리 세포의 경우 분열을 할 때마다 염색체의 종말체(telomere)가 텔로머레이즈에 의해 점점 짧아지는데 이는 노화와 매우 밀접한 관련이 있으며, 현재 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 즉, 분열을 많이 한 세포에서 얻은 체세포를 통한 배아 줄기세포의 경우, 그것이 다능 세포의 형성 및 그 이후로의 분화에 영향을 미치지는 않을지에 대한 문제도 생각해 보아야 한다.
4. 결론
현재 배아줄기세포의 연구는 세계적으로 많은 주목을 받음과 동시에 많은 문제점도 안고 있습니다.
간단하게 생각하면 불치병이나 유전병과 같은 치료하기 힘든 병들을 치료할 수 있다는 것은 엄청난 일이며 연구업적입니다. 그러나 배아를 이용한다는 측면에서는 윤리적인 문제점들을 많이 안고 있습니다.
그러나 제 생각으로는 물론 윤리적인 부분도 중요하지만 그로인해서 더 많은 환자들을 치유할 수 있고, 또한 그보다 더 많은 사람들에게 희망이 되리라 생각합니다. 14일이 지난 수정란을 생명체로 인정하고 살인이라고 하는 말도 맞는 말이지만 그것보다는 눈앞에 보여 지는 환자들의 치료가 우선이 되어야 한다고 생각합니다.
이러한 연구가 임상적으로 적용이 될 때까지는 많은 시행착오와 어려움이 따를 것이다. 실험과정에서 사회, 윤리적으로 문제가 되지 않는 범위 내에서 연구 성과를 이루고, 발전이 된다면 이 분야의 연구는 많은 난치병 환자들에게 희망과 용기를 줄 것이라 생각합니다.

키워드

배아줄기세포,   조혈모세포,   분화능,   줄기 세포,   체세포,   전능 세포,   세포괴