난치성 질병, 이제 바코드로 연구한다

난치성 질병, 이제 바코드로 연구한다: 오영주 / 2021-11-30 20:13:02

과학자들이 유기체의 모든 세포를 추적함으로써 특정 암 치료가 실패하는 이유를 알아내고, 치료제 개발에 힘쓸 수 있는 방법이 주목받고 있다. 바로 '바코드'를 활용한 방법이다.

더 뉴 워크 타임스의 최근 보도에 따르면, 과학자들은 암이 항상 성숙한 골수 세포에서만 발생하는 것은 아니라는 사실을 발견했다. 일부 환자의 경우, 암의 모체는 신체의 모든 백혈구와 적혈구를 생성하는 원시 골수 세포인 줄기 세포일 수 있으며, 화학 요법 치료의 영향을 받지 않는 이러한 세포는 새로운 암세포를 생성하여 재발을 일으킬 수 있다.

이는 바코드 방식을 활용한 암 및 기타 질병의 기원 연구로 인해 발견됐다. 바코드 방식은 세포의 모든 자손에게 전달되는 스탬프를 통해 개별 세포를 표시하는 방식으로 진행된다. 연구원은 세포를 보고 바코드를 기록하고 부모, 조부모, 증조부모까지 혈통을 추적할 수 있다. 원래의 바코드 세포에서 생성된 각 세포에는 동일한 스탬프가 있기 때문이다.

배아 발달 중 바코드에 대한 아이디어는 워싱턴 대학의 Jay Shendure 박사와 그의 동료들에 의해 처음 시작됐다. 이 방법은 2018년 Science 잡지에서 올해의 돌파구로 선정됐으며, 현재 배아 세포에서 암세포, 성숙한 세포에 이르기까지 다양한 바코드 방법이 개발됐다.

예를 들어, 펜실베니아 대학의 Shendure 박사와 다른 동료 그룹은 췌장암에 걸린 쥐의 몸에 암세포가 퍼지는 것을 연구하기 위해 바코드를 사용하고 있다. 또한 Boston Children's Hospital의 Dr. Vijay Sankaran과 그의 동료들은 개별 세포를 표시하고, 자손에게 유전되는 무해한 자연 발생적 돌연변이를 이용해 인간 암세포를 바코드로 표시했다.

Sankaran 박사는 “바코드를 사용하면 이전에는 경험하지 못했던 암에 대한 관점을 얻을 수 있다"라고 말했다.

Boston Children's의 줄기 세포 생물학자인 Fernando Camargo도 이 기술을 사용해 놀라운 성과를 얻었다. 그는 기증자의 건강한 골수 줄기 세포를 이식하는 표준 암 치료가 왜 어렵고 종종 심각한 감염을 일으키는지 알기 위해 해당 기술을 사용했다.

그 결과 CRISPR로 알려진 유전자 편집 기술로 유전자를 표시하여 마우스의 골수 세포를 바코드로 만들었을 때, 줄기 세포가 혈액 생산의 주요 기여자가 아니라는 것을 발견했다.

Camargo는 “우리는 우리가 혈액 줄기세포에 대해 모든 것을 알고 있다고 생각했지만, 아니었다”라고 말했다.