역분화만능줄기세포(induced pluripotent stem cell)란 분화가 완료된 체세포에 네 가지 역분화 전사인자(OCT4, SOX2, KLF4, C-MYC)의 과 발현에 의해 만들어질 수 있다. 이는 수정란의 배반포 단계(blastocyst)로부터 얻을 수 있는 배아줄기세포와 같은 특징을 가지고 있지만, 배아를 사용하지 않기 때문에 ...
역분화만능줄기세포(induced pluripotent stem cell)란 분화가 완료된 체세포에 네 가지 역분화 전사인자(OCT4, SOX2, KLF4, C-MYC)의 과 발현에 의해 만들어질 수 있다. 이는 수정란의 배반포 단계(blastocyst)로부터 얻을 수 있는 배아줄기세포와 같은 특징을 가지고 있지만, 배아를 사용하지 않기 때문에 생명 윤리를 극복할 수 있으며, 자가 세포를 이용하기 때문에 면역거부반응 문제를 극복할 수 있다는 매우 큰 장점을 가지고 있다. 따라서 최근 환자 특이적 세포치료 대체방법으로 활발히 연구되고 있다. 하지만 이러한 역분화만능줄기세포를 임상 수준으로 이용 및 연구하는 데는 아직 해결 해야 할 과제들이 많이 남아 있다. 우선 역분화만능줄기세포 제작 시 크게 숙주세포의 염색체 비 삽입 (chromosomal- integration free) 및 바이러스를 사용하지 않는 방법으로 역분화만능줄기세포를 제작해야 하며, 동물유래 물질의 오염이 없는 xeno-free/feeder-free 배양 시스템을 개발하여야 한다는 점이 있다. 이 뿐만 아니라 non-oncogenic 유전자 역분화 인자를 대체하고, 역분화 효율을 높여야 한다는 점 또한 해결해야 할 과제로 남아있다. 따라서 우리는 역분화만능줄기세포의 임상적용 가능한 제작을 위해 기존에 개발한 xeno-free/feeder-free배지를 사용하여 염색체 비삽입 방법인 mRNA transfection방법을 이용해 인간 역분화만능줄기세포 제작에 성공하였으며, 이렇게 제작된 인간 역분화만능줄기세포가 인간배아줄기세포와 마찬가지로 미분화를 유지하며 배양이 가능하고, 만능분화능을 가짐을 증명하였다. 또한 역분화 인자 대체 및 역분화 효율증진을 위해 Gli-유사 단백질인 Glis3라는 transcription factor를 이용하여 Glis3-인간 역분화만능줄기세포를 제작하였고, 네 가지 역분화 인자와 함께 과 발현 시켜 제작하였을 때, 역분화 효율이 증가하며, 제작한 Glis3-인간 역분화만능줄기세포 또한 인간배아줄기세포와 마찬가지로 미분화 유지 및 만능분화능을 평가하여 동일한 특성을 가짐을 확인 하였다.
역분화만능줄기세포(induced pluripotent stem cell)란 분화가 완료된 체세포에 네 가지 역분화 전사인자(OCT4, SOX2, KLF4, C-MYC)의 과 발현에 의해 만들어질 수 있다. 이는 수정란의 배반포 단계(blastocyst)로부터 얻을 수 있는 배아줄기세포와 같은 특징을 가지고 있지만, 배아를 사용하지 않기 때문에 생명 윤리를 극복할 수 있으며, 자가 세포를 이용하기 때문에 면역거부반응 문제를 극복할 수 있다는 매우 큰 장점을 가지고 있다. 따라서 최근 환자 특이적 세포치료 대체방법으로 활발히 연구되고 있다. 하지만 이러한 역분화만능줄기세포를 임상 수준으로 이용 및 연구하는 데는 아직 해결 해야 할 과제들이 많이 남아 있다. 우선 역분화만능줄기세포 제작 시 크게 숙주세포의 염색체 비 삽입 (chromosomal- integration free) 및 바이러스를 사용하지 않는 방법으로 역분화만능줄기세포를 제작해야 하며, 동물유래 물질의 오염이 없는 xeno-free/feeder-free 배양 시스템을 개발하여야 한다는 점이 있다. 이 뿐만 아니라 non-oncogenic 유전자 역분화 인자를 대체하고, 역분화 효율을 높여야 한다는 점 또한 해결해야 할 과제로 남아있다. 따라서 우리는 역분화만능줄기세포의 임상적용 가능한 제작을 위해 기존에 개발한 xeno-free/feeder-free배지를 사용하여 염색체 비삽입 방법인 mRNA transfection방법을 이용해 인간 역분화만능줄기세포 제작에 성공하였으며, 이렇게 제작된 인간 역분화만능줄기세포가 인간배아줄기세포와 마찬가지로 미분화를 유지하며 배양이 가능하고, 만능분화능을 가짐을 증명하였다. 또한 역분화 인자 대체 및 역분화 효율증진을 위해 Gli-유사 단백질인 Glis3라는 transcription factor를 이용하여 Glis3-인간 역분화만능줄기세포를 제작하였고, 네 가지 역분화 인자와 함께 과 발현 시켜 제작하였을 때, 역분화 효율이 증가하며, 제작한 Glis3-인간 역분화만능줄기세포 또한 인간배아줄기세포와 마찬가지로 미분화 유지 및 만능분화능을 평가하여 동일한 특성을 가짐을 확인 하였다.
Induced pluripotent stem cell (iPSC) can be generated by overexpression of four reprogramming factors (OCT4, SOX2, KLF4, and C-MYC) from somatic cells. Human iPS cells exhibit many characteristics identical to those of inner cell mass-derived ES cells that are obtained from blastocyst and they have ...
Induced pluripotent stem cell (iPSC) can be generated by overexpression of four reprogramming factors (OCT4, SOX2, KLF4, and C-MYC) from somatic cells. Human iPS cells exhibit many characteristics identical to those of inner cell mass-derived ES cells that are obtained from blastocyst and they have many advantages which can overcome both ethical issues and immune rejection as cell based therapy is used. However, many problems still remain when we applied iPSCs to clinically uses and studies in the fields of regenerative medicine. First, chromosomal-integration free method and virus-free method necessary for reprogramming protocols as well as xeno-free/feeder-free culture systems without animal-derived components need to be developed. Second, we should get over some problems about low efficiency of generating iPSCs and alternating factors of oncogenes that have a risk in patient-specific cell therapy. In this study, we generated hiPSCs with xeno-free/feeder-free culture medium that is previously formulated and also mRNA transfection method that is one of the footprint-free technique for clinical application of hiPSCs and we characterized hiPSCs generated in this study. Furthermore, we discovered Gli-similar protein (Glis3) improves the reprogramming efficiency when Glis3 overexpressed with four-reprogramming factors. It named Glis3-hiPSCs and then examined and identified the pluripotency and differentiation potential of Glis3-hiPSCs.
Induced pluripotent stem cell (iPSC) can be generated by overexpression of four reprogramming factors (OCT4, SOX2, KLF4, and C-MYC) from somatic cells. Human iPS cells exhibit many characteristics identical to those of inner cell mass-derived ES cells that are obtained from blastocyst and they have many advantages which can overcome both ethical issues and immune rejection as cell based therapy is used. However, many problems still remain when we applied iPSCs to clinically uses and studies in the fields of regenerative medicine. First, chromosomal-integration free method and virus-free method necessary for reprogramming protocols as well as xeno-free/feeder-free culture systems without animal-derived components need to be developed. Second, we should get over some problems about low efficiency of generating iPSCs and alternating factors of oncogenes that have a risk in patient-specific cell therapy. In this study, we generated hiPSCs with xeno-free/feeder-free culture medium that is previously formulated and also mRNA transfection method that is one of the footprint-free technique for clinical application of hiPSCs and we characterized hiPSCs generated in this study. Furthermore, we discovered Gli-similar protein (Glis3) improves the reprogramming efficiency when Glis3 overexpressed with four-reprogramming factors. It named Glis3-hiPSCs and then examined and identified the pluripotency and differentiation potential of Glis3-hiPSCs.
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