Hajime Ohgushi (주요 연구 과학자), 셀 공학 연구소 (Director : Jun Miyake) (국립 고급 산업 과학 기술 연구소 (바카라) (대통령 : hiroyuki yoshikawa)의 연구소 (Jun Miyake), Masahiro Go와의 공동 연구 Ltd 줄기 세포와 성공적으로 그들의 증식 및 분화 능력 (골 형성 분화)

바카라 개발 기술의 도움으로, 환자의 골수로부터 배양 한 중간 엽 줄기 세포는 뼈 또는 심장의 손상에 대한 의료 요법을 재생하는 데 사용됩니다 그러나,이 기술의 임상 적용은 이들 세포의 증식 및 분화 능력이 문화 후 몇 주 안에 급격히 감소하기 때문에 제한적이다 공동 연구에서 연구원들은 유전자를 변형시켰다Nanog또는sox2, 배아 줄기 세포에 의해 발현되고, 확산 및 분화 능력이 감소 된 줄기 세포로의 레트로 바이러스를 사용하여

The proliferation and differentiation abilities of the cells into which theNanog유전자는 정상 수준으로 회복되거나 초기 (1 차 배양 직후) 수준에 비해 증가 하였다 The proliferation and differentiation abilities were not restored in the cells into which only thesox2유전자가 번역되었습니다 그러나, 이들 세포가 기본 섬유 아세포 성장 인자 (B-FGF)라는 단백질로 배양 될 때 복원되었다

이 연구에 사용 된 세포는 임상 목적으로 이미 사용 된 냉동 보존 된 세포이기 때문에 연구 결과는 곧 임상 적 사용에 적용될 수 있으며 재생 의약품의 적용은 신중하게 확장 될 것으로 예상됩니다

연구 결과는“실험 셀 연구”라는 미국 과학 저널의 전자 버전에 곧 출판 될 것입니다

장기 이식은 손상 기관을 치료하는 데 널리 사용되지만 장기 기증자의 심각한 부족이 있습니다 예를 들어, 일본의 부족으로 인해 점점 더 많은 일본 환자가 해외로 심장 이식을 받기 위해 해외로갑니다 이러한 추세는 사회적 문제가되기 위해 성장했습니다 이 문제에 대한 가능한 해결책으로서, 환자의 골수로부터 중간 엽 줄기 세포를 사용한 재생 의학의 적용은 이미 시작되었습니다

교토 대학교의 Shinya Yamanaka 교수는 4 개의 유전자를 형질 도입하여 유도 된 다 능성 줄기 세포 (ips 세포)를 성공적으로 생성했습니다 (Oct4, sox2, KLF4및myc) 피부 세포로의 위스콘신 대학교 (University of Wisconsin)의 연구 그룹은 또한 4 개의 유전자를 변형시켜 IPS 세포를 생성하는 데 성공했습니다 (Oct4, sox2, Nanog및LIN28) 이러한 연구 결과는 다수의 유전자 형질 도입에 의한 세포 기능의 변화 가능성을 보여 주었다는 점에서 시대적이다

그러나 장기간 다수의 형질 도입 유전자의 발현을 제어하는 것은 매우 어렵다 또한, IPS 세포가 이식 후 기형종을 형성 할 가능성이 높다 IPS 세포가 임상 적용을 준비하기 전에 해결해야 할 많은 문제가 있습니다

2001 년 이후 바카라는 다 능성 중간 엽 줄기 세포의 배양, 증식 및 분화에 관한 연구를 해왔다 배양-확장 중간 엽 줄기 세포는 바카라가 공동으로 연구를 수행하는 대학 병원의 뼈 및 관절 질환 또는 심장병으로 고통받는 환자에게 이식되었습니다 그러나 확산 능력이 부족하여 예상대로 숫자가 증가하지 않았기 때문에 일부 환자의 치료를 중간 쯤에 중단해야했습니다

이러한 상황에서, 우리는이 공동 연구를 Stem Cell Sciences Ltd와 함께 시작했습니다 약 3 년 전 연장 된 기간 동안 분화 능력을 유지하면서 중간 엽 줄기 세포의 배양 시스템을 개발하는 방법에 대한 연구를 시작했습니다 이 연구의 목표로서, 우리는 이들 중간 엽 줄기 세포로 배아 줄기 세포에서 활성으로 발현 된 유전자의 형질 도입에 의해 중간 엽 줄기 세포의 증식 능력을 유지할 수 있는지 여부를 결정하려고 시도했다

우리가 연구에서 채택한 접근법은 단일 유전자 전달이 세포 기능을 회복시키는 것으로 나타났습니다 이런 의미에서, 우리는 이미 환자들에게 냉동 보존 된 중간 엽 줄기 세포를 사용했고 현재의 연구가 중간 엽 줄기 세포를 사용했기 때문에 연구 결과는 곧 (임상 적으로) 적용될 수 있습니다

바카라 cryopreserves 기증자의 사전 동의하에 인간의 골수에서 배양 된 중간 엽 줄기 세포 우리는이 중간 엽 줄기 세포를 해동하여 활성화 된 레트로 바이러스로 번역했습니다Nanog또는sox2유전자가 복제되었습니다 우리는 유전자-트랜스 덕트 세포 만 선택하고 몇 주 동안 배양했습니다

유전자가 번역되지 않은 대조군 세포의 증식 능력은 3 내지 6 주 동안 배양에 의해 10 배의 증식 만 나타났다 반면에, 문화의 같은 조건에서, 세포는Nanog유전자가 1,000 배 증식으로 번역되었습니다ie, 우리는Nanoggene compared with non-transduced cells (그림 1)

이것들Nanog-트랜스 디튜 세포를 분화-유도 인자로 배양하고 뼈 세포로 분화시켰다 분화는 대조군 세포에서 거의 증거가 아니었다 (그림 2 : 붉은 색 세포는 분화 된 뼈 세포를 나타냅니다) 대조군 세포와 비교하여 대략 100 배 더 높은 분화 능력 (골 형성 분화)을 갖는다

우리는이 결과에서Nanog유전자는 인간 중간 엽 줄기 세포의 증식 및 분화 능력을 약 100 배 향상시킵니다

동시에,sox2유전자는 또한 줄기 세포가 기본 섬유 아세포 성장 인자 (B-FGF)라는 단백질과 함께 배양되는 경우 이러한 능력을 복원하지만sox2유전자는 어떤 효과를 보이지 않습니다

그림 1 : 중간 엽 줄기 세포의 증식 곡선

그림 2 : 중간 엽 줄기 세포의 골 형성 분화 (빨간색 염색 영역은 분화를 나타냅니다)

우리는 유전자 전달 방법을 개선하는 것을 목표로하며, 다루기 어려운 질병으로 고통받는 환자를 치료할 준비가 될 것입니다