생식 복제는 줄기 세포 연구와 어떻게 다른가요?
줄기 세포에 대한 최근의 현재 연구는 아래에 간략하게 요약되어 있으며 줄기 세포와 재생 의학의 미래라는 제목의 국립 아카데미의 최근 보고서에서 더 자세히 논의 된 것은 인간 생식 복제와 직접 관련이 없습니다. 그러나,일반적인 초기 단계—핵 이식 또는 체세포 핵 전송(체세포)—의회는 인간의 생식 복제 뿐만 아니라 줄기 세포 연구의 특정 영역을 금지 하는 법안을 고려 하도록 주도하 고 있다. 줄기 세포는 반복적으로 분할 및 특수 세포와 더 많은 줄기 세포를 모두 야기 할 수있는 능력을 가지고 세포입니다. 일부 혈액 및 뇌 줄기 세포와 같은 일부는 성인에서 직접 파생 될 수 있으며 다른 일부는 이식 전 배아에서 얻을 수 있습니다. 배아에서 유래 한 줄기 세포를 배아 줄기 세포라고합니다. 국립 아카데미에서 위에서 언급 한 보고서 줄기 세포 연구의 현재 상태에 대 한 자세한 계정을 제공 합니다.
에스 세포는 이식 후 배아,태아 및 완전히 발달 된 유기체에서 발견 될 수있는 모든 세포 유형을 포함하기 때문에 만능 줄기 세포라고도합니다. 그들은 초기 배아(배반포)의 내부 세포 덩어리에서 파생됩니다. 주어진 배반포의 내부 세포 덩어리의 세포는 유 전적으로 동일하며 각 배반포는 단일 세포주 만 산출합니다. 줄기 세포는 이식 전 배아보다 성인에서 발견하기가 더 희귀하고 더 어렵고,분리 후 성체 줄기 세포의 일부 종류를 세포주로 성장시키는 것이 더 어렵다는 것이 입증되었습니다.
현재 연구 대상이다. 골수 이외의 전체 장기의 생산(골수 이식에 사용되는)이러한 세포에서 아직 달성되지 않은,그 궁극적 인 성공은 불확실하다.
현재 줄기 세포에 대한 관심은 특정 건강한 세포,조직 및 기관을 다양한 질병 및 쇠약 장애로 고통받는 사람들에게 치료 이식 할 수있는 잠재력에서 비롯됩니다. 성인 줄기 세포를 가진 연구는 세포가 파생된 그들 이외에 조직을 위해 포함하여 그런 목적을 위해 유용할지도 모르다 나타냅니다. 현재의 지식을 바탕으로,성인이 모든 종류의 조직을위한 줄기 세포의 충분한 원천이 될 가능성은 희박합니다. 세포주는 하나의 세포주가 무한정 증식할 수 있고 한 종류의 특수 세포뿐만 아니라 이식에 필요할 수 있는 다양한 종류의 특수 세포(뇌,근육 등)를 생성할 수 있기 때문에 이식에 잠재적인 관심사입니다. 그러나 성체 줄기 세포 또는 에스 세포의 치료 잠재력의 크기가 잘 이해되기 전에 훨씬 더 많은 연구가 필요할 것입니다.
줄기 세포의 치료 가능성에 관한 가장 중요한 질문 중 하나는 이식 거부 위험을 최소화하면서 세포,조직 및 그로부터 유래 된 장기를 이식 할 수 있는지 여부입니다. 이상적으로,이식에 유리한 성체 줄기 세포는 환자 자체에서 파생 될 수 있습니다. 이러한 세포 또는 그로부터 파생 된 조직은 환자 자신과 유 전적으로 동일하며 면역 체계에 의해 거부되지 않습니다. 그러나,이전에 설명 된 바와 같이,충분한 성체 줄기 세포 및 세포 및 조직 유형의 전체 범위를 야기 할 수있는 잠재력의 가용성은 불확실하다. 또한 유전 적 기원을 가진 장애의 경우 환자 자신의 성체 줄기 세포가 동일한 결함을 지니고 치료 이식에 사용되기 전에 성장 및 유전자 변형되어야 할 것입니다.
체세포 핵 이동 또는 핵 이식의 응용 프로그램은 이식 거부 반응의 위험을 최소화 이식 치료에 사용할 수있는 줄기 세포를 얻기위한 대체 경로를 제공합니다. 이 절차(치료 복제,연구 복제 또는 비생산적 복제라고도 함)는 여기에서 줄기 세포를 생산하기위한 핵 이식이라고도 함)은 이식받는 사람의 세포와 유 전적으로 동일한 다 능성 에스 세포를 생성하는 데 사용됩니다. 따라서 성체 줄기 세포와 마찬가지로 이러한 세포는 타의 추종을 불허하는 이식으로 보이는 거부 반응을 개선해야합니다.
성체 줄기세포의 두 가지 유형—골수를 형성하는 혈액 속의 줄기세포와 피부 줄기세포—는 현재 사용되고 있는 유일한 두 가지 줄기세포 치료법이다. 그러나 국립 아카데미의 줄기 세포 및 재생 의학의 미래 보고서에 언급 된 바와 같이 다른 성체 줄기 세포의 잠재력을 정확하게 평가할 수 있기 전에 많은 질문이 남아 있습니다. 성체 줄기 세포에 대한 연구는 단일의 고립 된 세포에서 시작하여 줄기 세포의 잠재력을 충분히 정의하거나 올바른 분화 또는 세포가 장기를 다시 채우는 효율성을 제어하는 요인에 필요한 세포 환경을 정의했습니다. 도입된 성체줄기세포로부터 유래된 세포가 조직 기능에 직접적으로 기여하고 있음을 보여주고,세포 분화 없이 배양에서 성체줄기세포를 유지하는 능력을 향상시킬 필요가 있다. 마지막으로,너무 많은 관심을 얻고있다 연구의 대부분은 마우스가 아닌 인간의 성체 줄기 세포를 사용했다.
에스 세포는 이식을위한 세포의 원천으로서 자신의 잠재적 인 문제가없는 것은 아니다. 배양에서 인간 에스 세포의 성장은 바이러스를 포함 할 수있는 마우스 세포의”피더”층을 필요로하며,에스 세포를 분화 할 때 한 번에 세포 유형의 혼합물을 형성 할 수 있습니다. 마우스에 도입 할 때 인간의 에스 세포는 양성 종양을 형성 할 수있다,이 잠재력은 세포가 수신자에 도입하기 전에 분화 할 수있는 경우 사라질 것 같다 있지만,. 마우스 에스 세포를 사용한 연구는 당뇨병,파킨슨 병 및 척수 손상 치료에 대한 약속을 보여주었습니다.
핵이식으로 만들어진 이종세포는 성체줄기세포에 비해 사실상 모든 세포 유형을 제공할 수 있고 장기간 배양할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 현재의 지식은 불확실하며,성체 줄기 세포와 핵 이식으로 만든 줄기 세포에 대한 연구는 치료 잠재력을 이해하는 데 필요합니다. (이 점은 줄기 세포의 발견과 권고 2 와 부분적으로”배아 및 성인 인간 줄기 세포의 연구가 재생 의학의 과학적 및 치료 적 잠재력을 가장 효율적으로 발전시키기 위해 필요할 것이라고 말하는 재생 의학의 미래에 명확하게 명시되어 있습니다.”)에스 세포는 처음에 신경 세포 또는 근육 세포와 같은 이식을위한 단일 세포 유형을 생성하는 데 사용될 가능성이 높습니다. 앞으로는 많은 세포 유형을 생성 할 수있는 능력 때문에 조직 및 이론적으로 이식을 위해 복잡한 장기를 생성하는 데 사용될 수 있습니다. 그러나 이것은 각 구성 요소 세포 유형으로 전문화를 지시 한 다음 장기에 대한 올바른 비율과 공간 조직에서 이러한 세포를 조립하는 기술의 완벽을 필요로합니다. 즉 인슐린을 생산하는 췌장 섬과 같은 간단한 구조에 대한 합리적으로 간단 할 수도 있지만,폐,신장,또는 간에서와 같은 복잡한 조직에 대한 더 많은 도전이다.
핵이식을 통해 줄기세포를 생산하는 데 필요한 실험절차는 체세포핵을 환자로부터 비핵 난자로 옮기는 것,배반포 단계로 배아를 체외 배양하는 것,이 배반포의 내부 세포 덩어리로부터 만능 세포주를 유도하는 것으로 구성된다. 이러한 줄기 세포주는 치료 이식을 위해 실험실 배양에서 특수 세포(및 가능한 경우 조직 및 기관)를 유도하는 데 사용됩니다. 이러한 절차가 성공하면 이식 거부의 주요 원인을 피할 수 있습니다. 그러나이 제안에는 몇 가지 가능한 단점이 있습니다. 동물 모델을 사용한 실험은 세포에서 발산하는 미토콘드리아 단백질의 존재가 거부 반응을 일으킬 수있는”사소한”이식 항원을 만들 수 있음을 시사합니다 ; 난자가 이식받는 사람 또는받는 사람 자신의 어머니에 의해 기증 된 경우이 문제가되지 않을 것입니다. 일부자가 면역 질환의 경우,환자 자신의 세포에서 복제 된 세포의 이식은 이러한 세포가 진행중인 파괴적인 과정의 표적이 될 수 있다는 점에서 부적절 할 수 있습니다. 그리고,성체 줄기 세포의 사용과 마찬가지로,유전 적 기원을 갖는 질환의 경우,환자 자신의 세포로부터 핵 이식에 의해 유도 된 에스 세포는 동일한 결함을 수행 할 것이다 그들은 치료 이식에 사용될 수 있기 전에 성장 및 유전자 변형되어야 할 것이다. 줄기 세포의 다른 소스를 사용 하 여 더 많은 가능성이 가능(면역 억제가 필요한 것)성인 줄기 세포 또는 핵 이식 파생 된 줄기 세포 라인에서 질병에 관련 된 하나 이상의 유전자를 수정 하는 어려운 작업 보다 환자에서 핵으로 시작.
핵 이식 외에도 연구자들이 거부에 대한 리 켈리 후드가 감소 된 에스 세포를 유도 할 수있는 두 가지 다른 방법이 있습니다. 많은 가능한 유전 메이크업을 포함하는 에스 세포주의 은행은 하나의 가능성이다,국립 아카데미는 자격이 줄기 세포를보고하고 재생 의학의 미래는”임신하기 어려운”로이 평가하지만. 또는 배아 줄기 세포는 특정 세포 표면 단백질을 제거하거나 도입하여 세포가 수신자의 면역 체계에 보이지 않도록 설계 될 수 있습니다. 이식에서 성체 줄기 세포의 많은 종류의 제안 된 사용과 마찬가지로,이러한 접근 방식 중 어느 것도 현재 성공의 약속에 가까운 것을 전달하지 않습니다.
핵 이식에 의한 배아 줄기 세포의 준비는 자궁에 이식되지 않는다는 점에서 생식 복제와는 다르다. 에스 세포 만이 완전한 배아를 일으킬 수 있는지 여부에 대한 문제는 쉽게 잘못 해석 될 수 있습니다. 일부 보고서의 제목은 마우스 배아 혼자 에스 세포에서 파생 될 수 있음을 시사한다. 그러나 모든 경우에 에스 세포는 숙주 배아,특히 영양막 및 원시 내배엽에서 파생 된 세포로 둘러싸여 야합니다. 태반의 일부를 형성하는 것 외에도 배반포의 영양막 세포는 미래의 머리와 엉덩이(전방-후방)축의 방향을 결정하는 데 필요한 배아에 필수적인 패터닝 단서 또는 신호를 제공합니다. 이 위치 정보는 유전자 결정 되지 않습니다 하지만 수정 또는 계란 활성화 후 곧 시작 하는 이벤트에서 영양 막 세포에 의해 인수 됩니다. 또한,위치 신호 개발의 특정 시간 창 동안 배반포의 내부 세포에 부여 될 중요 하다. 격리 된 내부 세포 덩어리 마우스 배반포 스스로 이식하지 않지만 다른 배아의 영양막 소포와 결합하면 그렇게 할 것입니다. 대조적으로,영양막 소포에 도입 마우스 에스 세포의 고립 된 덩어리는 영양막의 무질서 질량에 반대 원격으로 이식 후 배아를 닮은 아무것도 상승을 제공하지 않습니다. 즉,정상적인 발달에 참여하는 마우스 에스 세포를 얻을 수있는 유일한 방법은 이러한 세포가 임신(리처드 가드너,개인 통신)에 걸쳐 가능한 유지하지 않는 경우에도,호스트 배아 세포를 제공하는 것입니다. 인간과 영장류 에스 세포가 문화에 영양막 세포를 야기 할 수 있다고보고되었다. 그러나 이러한 영양막 세포는 아마도 계란에서 배반포를 개발하는 동안 일반적으로 획득 한 위치 단서가 부족할 것입니다. 위에서 설명한 마우스 에스 세포를 사용한 실험 결과에 비추어 볼 때,자궁에 배치 된 인간 에스 세포의 덩어리가 이식되어 태아로 발전 할 가능성은 거의 없습니다. 그것은 마우스 에스 세포의 덩어리와 같은 문화에서 인간 에스 세포의 덩어리가 배아체로 알려진 무질서한 응집체를 초래한다고보고되었습니다.
치료 이식에 대한 용도 외에도,핵 이식으로 얻은 에스 세포는 임상 의학 및 인간 발달 생물학의 기초 연구에 중요한 여러 유형의 연구에 실험실에서 사용될 수 있습니다. 이러한 연구는 마우스 또는 원숭이 에스 세포로는 수행 할 수 없으며 정상적으로 수정 된 배반포로부터 준비된 에스 세포로는 실현 가능하지 않을 것입니다. 예를 들어,유전 질환을 가진 인간에서 파생 된 에스 세포는 핵 이식을 통해 제조 될 수 있으며,세포 및 조직 개발 및 뇌의 신경 세포로,그렇지 않으면 연구하기 어려운 성인 세포 모두에서 돌연변이 유전자의 역할의 분석을 허용 할 것이다. 이 작품은 기증자 알을 사용해야한다는 단점이 있습니다. 그러나 많은 세포 유형의 연구를 위해 에스 세포의 사용에 대한 대안이 없을 수있다;이러한 세포 유형에 대한 인간의 조직에서 기본 세포 라인의 유도는 아직 가능하지 않다.
특화된 세포형태로의 세포 분화가 이해되고 통제될 수 있다면,유 전적으로 정의된 인간 세포주를 얻기 위한 핵이식의 사용은 체외수정 클리닉에서 동결된 배아로부터 쉽게 얻을 수 없거나 임상적 필요를 초과하는 유 전적으로 다양한 세포주를 생성할 수 있을 것이다. 후자는 일반 인구의 다양성을 반영하지 않으며 여성이 최대 불임 기간 또는 한 파트너가 불임 기간보다 나이가 많은 커플의 게놈으로 왜곡됩니다. 또한,단순 및 복합(다중 유전자)유전 유전 적 편애와 관련된 질병을 가진 개인으로부터 핵 이식에 의해 줄기 세포를 생산하는 것이 중요 할 수 있습니다. 예를 들어,어떤 사람들은”루게릭 병”(근 위축성 측삭 경화증 또는 루게릭 병)에 걸리기 쉬운 돌연변이를 가지고 있지만,이들 개체 중 일부만이 추가 유전자의 영향 때문에 아플 수 있습니다. 질병에 대한 많은 일반적인 유전 적 편애는 유사하게 복잡한 병인을 가지고 있습니다; 인간 게놈 프로젝트에 의해 생성 된 정보가 적용되면 더 많은 질병이 분명해질 것입니다. 환자와 건강한 사람의 핵 이식으로 준비된 전세 세포를 사용하여 그러한 세포의 발달을 비교하고 질병에 대한 편애를 조절하는 근본적인 과정을 연구 할 수 있습니다.
이식을 위한 세포 및 조직의 형성으로 이어지는 연구도 자궁에 배반포를 배치하는 것을 포함하지 않는다. 따라서 64~200 세포 단계를 넘어서는 배아 발달이 없으며 태아 발달이 없습니다.