이온세포 만들기: 낭성섬유증에 대한 세포치료를 향한 한 걸음

Oct 25, 2023

낭포성 섬유증 막횡단 전도도 조절제(CFTR) 조절제는 염화물과 물의 이동을 개선하고 점액 분비물을 촉촉하게 만들어 낭포성 섬유증에 대한 획기적인 발전이었습니다. 그러나 이러한 약물은 가격이 비싸고 모든 낭포성 섬유증 환자에게 효과가 없으며 다른 약물과의 부작용 및 상호 작용이 있습니다. CFTR 조절제에 반응하는 사람들은 평생 동안 복용해야 합니다.

연구원 Ruby Wang, MD, MD, MPH, Boston Children's Hospital의 폐과 과장은 최근에야 발견된 세포 유형을 표적으로 하는 세포 치료 또는 유전자 치료라는 대안적 접근법을 구상합니다.

2018년 네이처(Nature)에 발표된 두 가지 연구는 낭포성 섬유증 과학계를 뒤흔들었습니다. 그들은 CFTR 유전자 돌연변이가 주로 기도 세포의 1%만을 차지하는 이전에는 알려지지 않은 세포인 이온세포에 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다. 놀랍게도 CFTR 단백질의 90% 이상이 이러한 희귀 세포에서 만들어졌습니다.

이제 American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine에서 보스턴 대학의 Wang과 동료들은 줄기 세포 기술을 사용하여 처음으로 환자로부터 이온 세포를 생성했다고 보고했습니다. Boston Children's의 협력자로는 줄기세포 연구 프로그램의 Thorsten Schlaeger 박사와 Yang Tang, 폐의학 분야의 Stuart Rollins, MD, Chantelle Simone-Roach가 있습니다.

이번 성과는 이제 이오노사이트를 접시에서 연구하여 생물학과 치료 수단으로의 사용 가능성을 이해할 수 있음을 의미합니다.

Wang은 "아마도 환자의 이온 세포를 교정하여 다시 폐에 넣을 수 있을 것"이라고 말했습니다. "이것이 흥미로운 이유입니다."

이온세포가 낭포성 섬유증에서 중요한 역할을 할 수 있다는 생각은 처음에는 강한 회의론을 불러일으켰습니다. 그러한 흔하지 않은 세포가 어떻게 폐를 깨끗하게 유지하는 데 도움이 될 수 있습니까? 기도를 따라 점액을 추진하는 기도의 섬모 세포는 표적화할 논리적 세포처럼 보였습니다.

Wang은 "제가 의과대학에 다닐 때 CFTR 돌연변이가 섬모세포에 있다는 것이 복음이었습니다."라고 말했습니다. "당시 우리는 이오노사이트에 대해 몰랐고 만들 것이라고 기대하지도 않았습니다."

그러나 놀랍게도 그들은 그렇게 했습니다. Wang과 동료들은 환자의 혈액 세포에서 시작하여 유도 만능 줄기 세포를 만들었습니다. 그런 다음 줄기세포가 단계적으로 분화하도록 지시했으며, 먼저 이전에 발표된 프로토콜을 통해 기도 기저 유사 세포(iBC)를 생성했습니다. 예기치 않게 프로토콜을 수정하고 iBC를 자극하면 CFTR 단백질의 수준이 높은 이오노사이트가 생성되었습니다.

접시에서 이오노사이트는 뉴런과 비슷하게 긴 연장을 가지고 있습니다. 이로 인해 연구자들은 그들이 다른 세포와 대화하고 영향을 미칠 수 있다고 추측하게 되었습니다. Wang은 그들이 하는 일을 정확히 알아내는 데는 더 많은 시간이 걸릴 것이라고 생각합니다.

"이제 우리는 이온세포의 발달 기원과 기능을 알아내야 합니다"라고 Wang은 말했습니다. "너무 드물기 때문에 연구하기가 어렵습니다."

Wang의 작업은 Boston Children's에서 진행 중인 더 큰 노력의 일부입니다. 줄기세포 연구 프로그램의 공동 연구자인 Carla Kim(Schlaeger) 박사 및 George Daley(MD, PhD)와 함께 그녀와 Raby는 폐 질환에 대한 대체 치료법을 찾기 위해 폐 세포 치료 계획(Pulmonary Cellular Therapeutics Initiative)을 구성했습니다. 가장 관련성이 높은 영향을 받는 세포와 이를 연구하기 위한 인간 세포 기반 플랫폼을 보유하고 있는 경우 낭포성 섬유증이 첫 번째 테스트 사례가 될 수 있습니다.

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