과학자들은 조혈모세포 자가 재생에 필요한 '누락된 조각'을 확인했습니다

UCLA 과학자들은 인간의 혈액줄기세포가 주변 환경의 신호를 감지하고 해석하는 데 도움을 줌으로써 자가 재생을 조절하는 데 중요한 역할을 하는 단백질을 확인했습니다.

에 발표된 연구 자연연구자들은 실험실 접시에서 혈액 줄기 세포를 확장하는 방법을 개발하는 데 한 걸음 더 가까워졌습니다. 이를 통해 생명을 구하는 세포 이식이 더욱 가능해지고 유전자 치료법과 같은 혈액 줄기 세포 기반 치료법의 안전성이 높아질 수 있습니다.

조혈줄기세포라고도 알려진 혈액줄기세포는 자가 재생이라는 과정을 통해 스스로 복제할 수 있는 능력을 갖고 있으며, 분화하여 신체에서 발견되는 모든 혈액 및 면역 세포를 생산할 수 있습니다. 수십 년 동안 이러한 세포 이식은 백혈병과 같은 혈액암과 기타 다양한 혈액 및 면역 장애에 대한 생명을 구하는 치료법으로 사용되어 왔습니다.

그러나 조혈모세포 이식에는 상당한 한계가 있습니다. 특히 비유럽계 조상의 경우 적합한 기증자를 찾는 것이 어려울 수 있으며, 이식에 사용할 수 있는 줄기 세포의 수가 너무 적어서 개인의 질병을 안전하게 치료할 수 없습니다.

이러한 한계는 신체에서 제거되어 실험실 접시에 놓인 조혈모세포가 자가 재생 능력을 빠르게 상실하기 때문에 지속됩니다. 수십 년간의 연구 끝에 과학자들은 이 문제 해결에 아슬아슬하게 가까워졌습니다.

“우리는 조혈모세포와 똑같이 생겼고 모든 특징을 갖고 있는 세포를 생산하는 방법을 알아냈습니다. 하지만 이 세포가 이식에 사용될 때 이들 세포 중 상당수는 여전히 작동하지 않습니다. 뭔가 빠진 것이 있습니다.”라고 Dr. 새로운 연구의 수석 저자이자 UCLA의 Eli and Edythe Broad 재생의학 및 줄기세포 연구센터 회원인 Hanna Mikkola.

이러한 혈액 줄기 세포 유사 세포가 완전히 기능하는 것을 방해하는 누락된 부분을 찾아내기 위해 논문의 첫 번째이자 공동 교신 저자인 Julia Aguade Gorgorio는 시퀀싱 데이터를 분석하여 혈액 줄기 세포를 실험실에 배치할 때 침묵되는 유전자를 식별했습니다. 접시. 같은 이름의 단백질을 암호화하는 유전자 중 하나인 MYCT1은 이들 세포의 자가 재생 능력에 필수적인 것으로 나타났습니다.

그들은 MYCT1이 세포내이입(endocytosis)이라는 과정을 조절한다는 사실을 발견했습니다. 이는 혈액줄기세포가 환경으로부터 자기 재생 시기, 분화 시기, 조용 시기를 알려주는 신호를 받아들이는 방식에 핵심적인 역할을 합니다.

“세포가 신호를 인식하면 이를 내부화하고 처리해야 합니다. MYCT1은 조혈모세포가 이러한 신호를 인식하는 속도와 효율성을 제어합니다”라고 Mikkola 연구실의 보조 프로젝트 과학자인 Aguade Ggorrio가 말했습니다. “이 단백질이 없으면 세포 환경의 신호가 속삭임에서 비명으로 바뀌고 세포는 스트레스를 받고 조절 장애가 발생합니다.”

연구원들은 MYCT1을 근처의 모든 활동을 모니터링하고 적시에 운전자에게 가장 중요한 정보를 선택적으로 전달하여 언제 안전하게 방향을 바꾸거나 차선을 변경할지와 같은 결정을 내리는 현대 자동차의 센서와 비교합니다. MYCT1이 없으면 조혈모세포는 이러한 센서에 의존하던 불안한 운전자가 안내 없이 갑자기 길을 잃게 되는 것과 비슷합니다.

다음으로, 연구자들은 바이러스 벡터를 사용하여 MYCT1을 다시 도입하여 그 존재가 실험실 접시에서 혈액 줄기 세포 자가 재생을 복원할 수 있는지 확인했습니다. 그들은 MYCT1의 복원이 혈액줄기세포의 스트레스를 줄이고 배양에서 자가 재생을 가능하게 했을 뿐만 아니라, 마우스 모델에 이식된 후에도 확장된 세포가 효과적으로 기능할 수 있게 해준다는 사실을 발견했습니다.

다음 단계로 연구팀은 MYCT1 유전자의 침묵이 발생하는 이유를 조사한 다음 임상 환경에서 사용하기에 더 안전한 바이러스 벡터를 사용하지 않고 이러한 침묵을 방지하는 방법을 조사할 것입니다.

분자, 세포 및 세포학 교수인 Mikkola는 “배양 및 이식 후 혈액 줄기세포에서 MYCT1 발현을 유지할 수 있는 방법을 찾을 수 있다면 이 분야의 다른 모든 놀라운 발전을 극대화할 수 있는 문이 열릴 것”이라고 말했습니다. UCLA 대학에서 발달 생물학을 전공했으며 UCLA Health Jonsson 종합 암 센터의 회원입니다. “이는 조혈모세포 이식의 접근성과 효율성을 더욱 높일 뿐만 아니라 이러한 세포를 활용하는 유전자 치료법의 안전성과 경제성도 향상시킬 것입니다.”

이 연구는 국립 보건원(National Institutes of Health), 스위스 국립 과학 재단(Swiss National Science Foundation), 유럽 분자 생물학 기구(European Molecular Biology Organization), UCLA Jonsson 암 센터 재단, James B. Pendleton Charitable Trust, McCarthy Family Foundation, 캘리포니아 재생 의학 연구소의 지원을 받았습니다. UCLA AIDS 연구소, Cedars-Sinai 의료 센터의 이사회 재생 의학 연구소, 왕립 학회, Wellcome Trust 및 UCLA 광범위 줄기 세포 연구 센터 줄기 세포 훈련 프로그램.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/06/240605162720.htm