후생유전학 연구소(Institute of Epigenetics) 연구 프로그램의 틀 내에서 과학자들의 새로운 연구는 부분적으로 가능해졌습니다.
재생의학이란?
나이가 들면서 인간 세포의 능력기능이 저하되고 노화의 흔적이 게놈에 축적됩니다. 재생 생물학은 세포의 수리 또는 교체에 중점을 둡니다. 재생 생물학의 가장 중요한 도구 중 하나는 "유도된" 줄기 세포를 만드는 능력입니다. 이 프로세스는 여러 단계의 결과이며 각 단계에서 세포를 전문화하는 일부 표시가 지워집니다. 이론적으로 이러한 줄기 세포는 모든 유형의 세포가 될 수 있습니다. 문제는 과학자들이 줄기 세포를 모든 유형의 세포로 재분화하기 위한 조건을 아직 안정적으로 재현할 수 없다는 것입니다.
시간을 되돌려
받은 기술을 기반으로 한 새로운 방법과학자들이 줄기 세포를 만드는 데 사용하는 노벨상은 과정의 특정 시점에서 재프로그래밍을 중지하여 세포 정체성을 완전히 지우는 문제를 해결합니다. 따라서 과학자들은 재프로그래밍 세포 사이의 정확한 균형을 찾아 생물학적으로 더 젊게 만드는 동시에 전문화된 세포 기능을 회복할 수 있습니다.
2007년에는 야마나카 신야(Yamanaka Shinya)가 최초의 과학자가 되었습니다.특정 기능을 수행하는 정상 세포를 어떤 종류의 세포로도 발달할 수 있는 특별한 능력을 지닌 줄기세포로 바꾸는 기술입니다. 줄기세포 재프로그래밍의 전체 과정은 약 50일이 소요되며 야마나카 인자(Yamanaka Factor)라고 불리는 4가지 주요 분자의 사용이 필요합니다.
과학자들이 "일시적"이라고 부르는 새로운 방법성숙 단계 재프로그래밍은 13일 동안 세포를 Yamanaka 인자에 노출시킵니다. 이 순간, 노화와 관련된 변화가 제거되고 세포는 일시적으로 "개성"을 잃습니다. 부분적으로 재프로그래밍된 피부 세포는 정상적인 조건에서 성장할 시간을 주어 특정 세포가 회복되었는지 확인했습니다. 게놈 분석은 그들이 특성 마커, 이 경우에는 섬유아세포를 다시 "수신"한다는 것을 보여주었습니다. 과학자들은 재프로그래밍된 세포에서 콜라겐 생성을 관찰했을 때 결과를 확인했습니다.
나이는 숫자에 불과하지 않다
세포가 젊어지는 것을 보여주기 위해,연구자들은 노화 징후의 변화를 조사했습니다. Babraham Institute의 Wolf Reik 연구소의 Diljit Gill 박사는 “분자 수준에서의 노화에 대한 이해는 지난 10년 동안 확대되었습니다. 이것은 과학자들이 인간 세포에서 노화와 관련된 생물학적 변화를 측정할 수 있게 하는 방법으로 이어졌습니다. 우리는 이것을 실험에 적용했습니다."
연구자들은 여러 지표를 연구했습니다.세포 나이. 첫 번째는 후성 유전적 시계로, 게놈에 있는 화학적 표시가 나이를 나타냅니다. 두 번째는 전사체(transcriptome)로, 세포에서 생성된 모든 유전자 판독값입니다. 이 두 가지 측정값에 대해 재프로그래밍된 세포는 참조 데이터 세트와 비교하여 30년 더 젊어진 세포의 프로필과 일치했습니다.
결론은 무엇입니까?
이 기술의 잠재적인 적용은 다음에 의해 영향을 받습니다.세포가 어린 세포처럼 보일 뿐만 아니라 기능도 한다는 사실입니다. 섬유아세포는 뼈, 피부 힘줄, 인대에서 발견되는 분자인 콜라겐을 생성하여 조직에 구조를 부여하고 상처를 치료하는 데 도움을 줍니다. 재생된 섬유아세포는 재프로그래밍 과정을 거치지 않은 대조 세포에 비해 더 많은 콜라겐 단백질을 생성했습니다. 그들은 또한 복원이 필요한 지역으로 이동합니다.
새로운 작업의 저자가 언급했듯이 방법은 또한연령 관련 질병 및 증상과 관련된 다른 유전자에 영향을 미쳤습니다. 알츠하이머병과 관련된 APBA2 유전자와 백내장 발병에 역할을 하는 MAF 유전자는 전사 수준이 젊어지는 방향으로 변화하는 모습을 보였다. 이것은 기술의 적용을 확대할 것입니다.
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