다음 단계는 복제 절차에 사용할 계란을 기꺼이 기증하고 복제 할 개체 (기증자)로부터 세포를 수집하는 여성을 모집하는 것이 었습니다. 복제 과정은 간단 해 보이지만 성공 여부는 여러 작은 요인에 따라 달라집니다. 아직 이해하지 못합니다. 기본적인 핵 이식 기술에서 과학자들은 매우가는 바늘을 사용하여 성숙한 난자에서 유전 물질을 빨아 들인 다음 공여자 세포 (또는 때로는 전체 세포)의 핵을 제거 된 난자에 주입하고 배양합니다. 우리는 보스턴 지역의 출판물에 광고를 게재하여 연구에 사용하기 위해 익명으로 알을 기꺼이 기꺼이 기꺼이 제공하는 여성을 발견했습니다. . 우리는 적어도 한 명의 자녀를 둔 24 세에서 32 세 사이의 여성 만 받아 들였습니다. 흥미롭게도, 우리의 제안은 체외 수정에 사용하기 위해 불임 부부에게 난자를 제공 할 수있는 여성과는 다른 일부 여성에게 호소했습니다. 우리 광고에 응답 한 여성들은 연구를 위해 자신의 알을 주려는 동기가 있었지만, 많은 사람들이 알을 사용하여 결코 볼 수없는 아이를 낳는 데 관심이 없었을 것입니다. (기증자를 모집하고 매사추세츠 주 Somerville에있는 Duncan Holly Biomedical의 Ann A. Kiessling-Cooper가 이끄는 팀에 의해 계란이 수집되었습니다. Kiessling은 또한 계란 기증자와 관련된 윤리적 문제에 관한 심의의 일부였습니다.)

우리는 잠재적 인 난자 기증자들에게 여성이 건강하고 난자를 제공하는 것이 그들에게 부정적인 영향을 미치지 않도록 전염병 선별 검사를 포함한 심리적 및 신체적 테스트를 제출하도록 요청했습니다. 우리는 달걀을 기증하기에 좋은 후보자 인 12 명의 여성을 찾았습니다. 그 동안 우리는 복제 절차에 사용하기 위해 섬유 아세포라는 세포를 분리하기 위해 다른 익명의 여러 개인으로부터 피부 생검을 실시했습니다. 우리의 섬유 아세포 기증자 그룹에는 일반적으로 건강하거나 당뇨병 또는 척수 손상과 같은 장애가있는 다양한 연령대의 사람들이 포함됩니다. 치료 복제로 혜택을받을 수있는 사람들입니다.

우리의 첫 번째 복제 시도는 지난 7 월에 발생했습니다. . 각 시도의시기는 난자를 제공 한 여성의 월경주기에 따라 다릅니다. 기증자들은 며칠 동안 호르몬 주사를 맞아 정상적인 1 ~ 2 개가 아닌 한 번에 10 개 정도의 난자를 배란해야했습니다.

우리는 세 번째주기에서 성공을 거두었습니다. 주입 된 섬유 아세포의 핵은 분열하는 것처럼 보였지만 결코 분열되어 두 개의 별개의 세포를 형성하지 않았습니다. 그래서 다음주기에서 우리는 Teruhiko Wakayama와 그의 동료들, 1998 년에 처음으로 복제 된 마우스를 만든 과학자들이 사용한 방법을 사용하기로 결정했습니다. (Wakayama는 당시 하와이 대학에 있었고 현재는 Advanced Cell Technology에 있습니다.) 평소와 같이 피부 섬유 아세포에서 나온 핵을 일부 난자에 주입했고, 우리는 보통 난소에서 발육중인 난자를 키우고 배란 후에도 여전히 난자에 달라 붙는 것을 발견 할 수있는 적운 세포라는 난소 세포를 다른 난소 세포에 주입했습니다. 적운 세포는 너무 작아서 전체적으로 주입 할 수 있습니다. 결국, 우리가 최초의 복제 된 초기 배아를 생성하기 전에 7 명의 지원자로부터 총 71 개의 난자가 필요했습니다. 우리가 적운 세포를 주입 한 8 개의 난자 중 2 개는 분열되어 4 개의 세포의 초기 배아를 형성하고 1 개는 성장이 중단되기 전에 적어도 6 개의 세포로 진행되었습니다.

분체 형성

우리는 또한 결정해야 할 사항이 있습니다. 인간의 난자가 정자에 의해 수정되거나 적출되고 공여자 세포가 주입되지 않고 초기 배아로 분열하도록 유도 할 수 있습니다. 성숙한 난자와 정자는 일반적으로 일반적인 신체 세포의 유전 물질의 절반에 불과하지만 임신 후 배아가 두 배의 유전자 세트를 갖지 않도록하기 위해 난자는 성숙주기에서 상대적으로 늦게 유전 적 보체를 절반으로 줄입니다. 이 단계 이전에 활성화 된 경우에도 전체 유전자 세트를 유지합니다.

이러한 단위 생식 적으로 활성화 된 세포에서 파생 된 줄기 세포 환자 소유의 세포와 매우 유사하고 사람의 면역 체계에 익숙하지 않은 많은 분자를 생성하지 않기 때문에 이식 후 거부 될 가능성이 낮습니다. (난자와 정자가 형성되는 동안 항상 발생하는 유전자 섞기 때문에 개별 세포와 동일하지 않을 것입니다.) 이러한 세포는 또한 복제 된 초기 배아에서 파생 된 줄기 세포보다 일부 사람들에게 도덕적 딜레마를 덜 일으킬 수 있습니다.

한 시나리오에서 심장 질환이있는 여성은 배반포를 생산하기 위해 실험실에서 자신의 난자를 수집하고 활성화 할 수 있습니다. 그런 다음 과학자들은 성장 인자의 조합을 사용하여 배반포에서 분리 된 줄기 세포를 유도하여 심장의 병든 부위를 패치하기 위해 여성에게 다시 이식 할 수있는 실험실 접시에서 자라는 심장 근육 세포가 될 수 있습니다. 남성을 치료하기 위해 줄기 세포를 만드는 안드로겐 시스라는 유사한 기술을 사용하는 것은 더 까다로울 것입니다. 그러나 그것은 인간의 정자에서 나온 두 개의 핵을 핵이 제거 된 공헌 된 난자로 옮기는 것을 포함 할 수 있습니다.

연구자들은 이전에 생쥐와 토끼의 난자가 다른 화학 물질에 노출되어 배아로 분열하도록 유도했다고보고했습니다. 또는 전기 충격과 같은 물리적 자극. 일찍이 1983 년에 현재 하버드 대학에 재학중인 Elizabeth J. Robertson은 단위 생식 마우스 배아에서 분리 된 줄기 세포가 신경과 근육을 포함한 다양한 조직을 형성 할 수 있음을 입증했습니다.

우리의 parthenogenesis 실험에서 우리는 22 개의 난자를 세포 내부의 이온이라고하는 하전 된 원자의 농도를 변화시키는 화학 물질에 노출 시켰습니다. 배양 접시에서 5 일 동안 성장한 후 6 개의 알이 배반포로 발전했지만 줄기 세포를 생성하는 소위 내부 세포 덩어리를 포함하고있는 것은 분명하지 않습니다.

우리가 해낸 이유

우리는 처녀 생식에서 발생하는 치료 복제 또는 세포 치료를 병든 환자에게 제공 할 수있는 날을 열망합니다. 현재 우리의 노력은 신경 및 심혈 관계 질환과 당뇨병,자가 면역 질환, 혈액 및 골수 관련 질환에 초점을 맞추고 있습니다.

복제 된 배아에서 신경 세포를 추출 할 수있게되면 손상된 척수를 치료할 수있을뿐만 아니라 파킨슨 병과 같은 뇌 질환을 치료할 수 있기를 바랍니다. 도파민은 통제 할 수없는 떨림과 마비를 유발합니다. 알츠하이머 병, 뇌졸중 및 간질도 그러한 접근 방식으로 이어질 수 있습니다.

당뇨를 치료하기 위해 인슐린을 생성하는 췌도 세포 외에도 복제 된 배아의 줄기 세포가 울혈 성 심장 치료법으로 심장 근육 세포가되도록 찌를 수 있습니다. 심장 마비로 인한 실패, 부정맥 및 심장 조직.

잠재적으로 더 흥미로운 응용 프로그램은 복제 된 줄기 세포가 혈액 및 골수 세포로 분화하도록 유도하는 것을 포함 할 수 있습니다. 다발성 경화증 및 류마티스 관절염과 같은자가 면역 질환은 골수에서 발생하는 면역계의 백혈구가 신체 조직을 공격 할 때 발생합니다. 예비 연구에 따르면자가 면역 질환을 앓고있는 암 환자가 암 치료를 위해 고용량 화학 요법으로 사망 한 자신의 골수를 대체하기 위해 골수 이식을받은 후자가 면역 증상에서 완화되는 것으로 나타났습니다. 혈액 생성 또는 조혈 복제 줄기 세포의 주입은자가 면역 질환을 가진 사람들의 면역 체계를 “재부팅”할 수 있습니다.

하지만 복제 된 세포 또는 동생을 통해 생성 된 세포는 정상입니까? 세포에 대한 임상 테스트 만이 궁극적으로 그러한 세포가 환자에게 일상적으로 사용하기에 충분히 안전한지 여부를 보여줄 것이지만, 복제 된 동물에 대한 우리의 연구는 클론이 건강한 것으로 나타났습니다. 2001 년 11 월 30 일 사이언스 호에서 우리는 지금까지 소를 복제하는 데 성공했다고보고했습니다. 복제 된 소 30 마리 중 6 마리는 출생 직후 사망했지만 나머지는 신체 검사에서 정상적인 결과를 보였으며 면역 체계 검사 결과 일반 소와 다르지 않은 것으로 나타났습니다. 두 마리의 소는 건강한 송아지를 낳기도했습니다.

복제 과정은 또한 복제 된 세포에서 “노화 시계”를 재설정하는 것처럼 보이므로 세포가 어떤면에서 자신이 태어난 세포보다 젊어 보입니다. 복제되었습니다. 2000 년에 우리는 텔로미어 복제 된 송아지의 염색체 끝에있는 캡이 대조군 송아지의 길이만큼 길다고보고했습니다. 텔로미어는 일반적으로 유기체가 노화됨에 따라 짧아 지거나 손상됩니다. 치료 복제는 노화 인구에 “젊은”세포를 제공 할 수 있습니다.

지난 7 월 매사추세츠 주 케임브리지에있는 Whitehead Institute for Biomedical Research의 Rudolf Jaenisch의 보고서와 그의 동료들은 이러한 사실을 발견했기 때문에 많은 주목을 받았습니다. 복제 된 마우스의 각인 결함이라고합니다. Imprinting은 포유류의 많은 유전자에 부착 된 스탬프의 한 유형으로, 유전자가 어머니 또는 아버지로부터 유전되는지 여부에 따라 유전자가 켜지거나 꺼지는 방식을 변경합니다. 각인 프로그램은 일반적으로 배아 발달 중에 “재설정”됩니다.

각인이 생쥐에서 중요한 역할을하는 것처럼 보이지만,이 현상이 인간에게 얼마나 중요한지 아직 아무도 모릅니다.또한 Jaenisch와 그의 동료들은 섬유 아세포 나 적운 세포와 같은 성인의 몸에서 채취 한 세포에서 복제 된 마우스를 연구하지 않았습니다. 대신 그들은 배아 세포에서 복제 된 쥐를 조사했는데, 이는 더 다양 할 것으로 예상됩니다. 성체 세포에서 복제 한 생쥐에서 각인이 정상이라는 연구 결과는 현재 언론에 보도되고 있으며 몇 달 이내에 과학 문헌에 발표되어야합니다.

우리는 줄기 세포를 생산할 복제 또는 단 생식으로 생산 된 인간 배아를 생성하기위한 치료 복제 실험을 계속하고 있습니다. 과학자들은이 중요한 리소스를 활용하기 시작했습니다.

저자 :

JOSE B. CIBELLI, ROBERT P. LANZA 및 MICHAEL D. WEST는 연구 부사장, 부사장입니다. 매사추세츠 주 우스터에있는 비상장 생명 공학 회사 인 Advanced Cell Technology의 의료 및 과학 개발 및 사장 겸 CEO는 각각 DVM을 받았습니다. 아르헨티나 라 플라 타 대학교에서 박사 학위를 받았습니다. 애 머스트의 매사추세츠 대학교에서. 그의 연구로 1998 년에 최초의 복제 된 유전자 변형 송아지가 탄생했습니다. Lanza는 펜실베니아 대학에서 M.D.를 받았습니다. 그는 전 Fulbright 학자이며 Principles of Tissue Engineering이라는 텍스트를 포함하여 수많은 인기 있고 과학적인 책의 저자 또는 편집자입니다. West는 박사 학위를 받았습니다. 베일러 의과 대학 출신이며 특히 노화 및 줄기 세포에 관심이 있습니다. 1990 년부터 1998 년까지 그는 캘리포니아 멘로 파크에있는 Geron Corporation의 창립자, 이사 및 부사장을 역임했으며, 그곳에서 텔로미어 (노화 중에 수축하는 염색체의 끝) 생물학 연구 프로그램을 시작하고 관리했습니다. 인간 배아 줄기 세포. Carol Ezzell은 기고가이자 편집자입니다.

추가 정보 :

인간 이식에서 핵 이전 사용에 대한 전망 .Robert P. Lanza, Jose B. Cibelli 및 Michael D West in NatureBiotechnology, Vol. 17, No. 12, 페이지 11711174; 1999 년 12 월.

인간 이식에서 핵 이전 사용의 윤리적 타당성. Robert P. Lanza et al. Journal of the American Medical Association, Vol. 284, No. 24; 2000 년 12 월 27 일.

인간 배아 연구 토론 : 논쟁의 소용돌이 속의 생명 윤리. 로널드 M. 그린. Oxford University Press, 2001.

e-biomed : The Journal of Regenerative Medicine의 기사 전문은 www.liebertpub.com/ebi에서 볼 수 있습니다.