자극 유발 다능성 획득

Stimulus-triggered acquisition of pluripotency

자극 유발 다능성 획득(STAP)은 일반 세포에 세균 독소 적용, 약한 산 속 침전 또는 물리적 [1][2]외상 등과 같은 특정 유형의 스트레스를 가함으로써 만능 줄기세포를 생성하는 제안된 방법이었다.이 기술은 2014년 1월 오보카타 하루코 등의 연구가 네이처에 발표되면서 두드러졌다.그 후 몇 달 동안, 그녀의 결과를 복제하려고 했던 모든 과학자들은 실패했고, 오보카타의 결과는 실수나 사기 때문이라는 의혹이 제기되었다.그녀의 고용주 리켄에 의한 조사가 개시되었다.2014년 4월 1일, RIKEN은 오보카타가 결과를 [3]얻기 위해 데이터를 조작했다고 결론지었다.2014년 6월 4일, 오보카타는 신문 [4]철회에 동의했다.2014년 8월 5일, RIKEN의 감독자이자 STAP 셀 페이퍼의 공저자인 사사이 요시키가 목을 [5]매 자살한 것으로 보이는 후 RIKEN 시설에서 숨진 채 발견되었다.

STAP는 핵이식이나 전사 [6]인자의 도입이 필요하지 않기 때문에 이전에 연구한 방법보다 근본적으로 단순한 줄기세포 생성 방법이었을 것이다.

개요

오보카타 하루코는 CD45 쥐 비장세포를 pH 5.7의 산성배지 등 특정 스트레스에 30분간 [6][7]노출시켜+ STAP 세포를 생성했다고 주장했다.이 치료 후, Oct4-GFP 트랜스젠을 [6][8]사용하여 다음 주에 걸쳐 Oct-4(배아줄기세포에서 발현되는 전사인자)의 수치가 증가하는 것을 관찰함으로써 세포가 만능임을 입증했다.평균 25%의 세포만이 산 처리에서 살아남았지만, 50% 이상이 Oct4-GFPCD45+− 만능 [6]세포로 전환되었다.연구진은 또한 박테리아 독소나 신체적 스트레스로 치료하는 것이 만능 [1]표지자 획득에 도움이 된다고 주장했다.생쥐 배아에 주입된 STAP 세포는 몸 전체에서 발견되는 다양한 조직과 장기로 성장했습니다.연구원들에 따르면, 키메릭 쥐들은 1년에서 2년의 관찰 [9]끝에 건강하고, 가임성이 있으며, 정상인 것으로 나타났다.또한, 이 쥐들은 건강한 자손을 낳았고, 이에 따라 "유전자 및 후생유전적 [6]정상성뿐만 아니라 다능성의 엄격한 기준"인 생식계 전달을 입증했다.

STAP 세포는 태반 세포로 분화할 수 있었는데, 이는 배아 줄기세포나 [1]유도 만능 줄기세포보다 더 강력하다는 것을 의미한다.Obokata 등은 체내 [6]산도와 같은 통상적인 조건에서 일반 세포가 유사한 자극을 받았을 때 줄기세포로 전환되지 않는 이유가 명확하지 않다.2014년 2월 Charles Vaccenti와 Koji Koji Kojima(원래 STAP의 발견과 발표에 관여한 Harvard 연구자)는 인간 섬유아세포에서 생성된 STAP 세포의 예비 결과를 가지고 있다고 주장했지만, 종합적으로 볼 때 인간 조직을 이용한 자극 유발 다능세포 획득을 생성하는 연구가 진행 중이다.이러한 예비 결과는 추가 분석과 [10]검증이 필요하다고 경고했다.

역사

2000년대 초 찰스 빈티와 마틴 빈티는 줄기세포가 기계적 손상이나 [11]산도 증가를 통해 스트레스를 받는 일반 조직으로부터 자발적으로 회복될 수 있다는 생각을 하게 하는 연구를 수행했다.

그 후 오보카타는 찰스 빈티 밑에서 포스트닥터로 공부하고 있을 때 브리검 여성병원(BWH)에서 STAP 세포를 만드는 기술을 연구했고, 그 후 일본 [12][13]리켄 발달생물학센터에서 연구했다.2008년 하버드 의대에서 일하던 그는 찰스 빈티의 요청으로 연구하던 배양세포 중 일부가 모세혈관에서 [1][9]기계적으로 다친 뒤 줄기세포 크기로 축소됐다는 사실을 확인했다.그녀는 지시에 따라 세포에 대한 다양한 자극의 효과를 실험했다.이 기술을 수정한 후, 오보카타는 신생 생쥐의 백혈구가 줄기세포와 같은 작용을 하는 세포로 변할 수 있다는 것을 보여줄 수 있었다.그녀는 뇌세포, 피부세포, 근육세포를 포함한 다른 종류의 세포로 실험을 반복했고 같은 [9]결과를 얻었다.

처음에는 동료들 사이에서도 오보카타의 연구 결과는 회의적이었다."모두가 예술품이라고 했어요.정말 힘든 날도 있었어요."라고 그녀는 [1]회상했다.이 작품을 기술한 원고는 네이처 [9]저널 내의 기사(짧은 공동 집필 "편지"와 함께)로 최종 출판되기 전에 여러 번 거절당했다.형광으로 STAP 세포를 태깅하여 쥐 배아를 녹색으로 만든 다음, T세포가 만능 세포로 변환되는 장면을 촬영한 일련의 실험은 마침내 그 결과가 [1]진짜라는 것을 회의론자들에게 확신시켰다.

쟁점 채권에 대한 조사

두 개의 네이처 논문이 발표된 후 몇 달 동안, 오보카타의 결과를 복제하려고 했던 모든 과학자들은 실패했고 그녀의 결과가 오류나 사기 때문이라는 의혹이 제기되었다.부정행위에 대한 조사는 2014년 2월 15일 리켄에 의해 개시되었다.이 혐의는 논문의 중복된 이미지 사용에 의문을 제기했으며 다른 저명한 줄기세포 연구소에서 그녀의 결과를 재현하지 못했다고 보고했다.Nature는 또한 그들이 조사하고 있다고 발표했다.몇몇 줄기세포 과학자들은 조사가 [14]진행되는 동안 오보카타를 옹호하거나 그들의 의견을 유보했다.다른 실험실의 재현성 문제를 해결하기 위해, Obokata는 3월 5일 프로토콜에 대한 몇 가지 기술적 '팁'을 발표했으며, 상세한 절차는 적절한 시기에 [15]발표될 것이라고 약속했다.

3월 11일, 오보카타의 공동 저자인 와카야마 데루히코는, 많은 「의심스러운 점」[16]을 들어, 관련된 모든 연구자에게 논문의 철회를 재촉했다.찰스 바텐티는 이들의 철회에 반대하며 자신의 웹사이트에 STAP 세포를 만들기 위한 "개정된 프로토콜"을 올렸다고 말했다. 이 프로토콜은 그가 BWH에서 [17]사임한 후 삭제되었다.

3월 14일, RIKEN은 조사 중간 보고서를 발표했다.위원회는 조사 대상 6개 항목 중 2개 항목에 대해 부적절한 데이터 처리가 있었다고 결론을 내렸지만 잘못된 처리를 연구부정행위로 [18]판단하지는 않았다.4월 1일, RIKEN은 오보카타가 두 차례에 걸쳐 데이터를 위조하는 "연구 부정행위"를 저질렀다고 결론지었다.공저자들은 위법행위는 없앴지만, 자료 자체를 검증하지 않은 것에 대해서는 "중대한 책임"을 지고 있다.리켄은 '자극 유발 다능성 획득'[19]이 재현 가능한지 검증하기 위해 내부 그룹을 설립했다고 밝혔다.오보카타씨는 무죄를 주장하면서 항소하겠다고 말했다.[3]2014년 6월 4일, 오보카타는 기사와 "편지"[4]를 철회하기로 합의했다.그 기사는 2014년 7월 2일에 공식적으로 철회되었다.이 논란을 분석한 기사는 이미지 조작, 복제, 표절 문제가 포착될 가능성이 있지만 심사자들이 합격 [20]전 논문의 학력 비리의 산물이라고 단정할 수는 없었을 것이라고 결론지었다.

논란이 일자 관찰자, 언론인, 전직 회원들은 이 단체가 전문적이지 못한 과학적 엄밀성과 일관성으로 가득 차 있으며 이는 일본의 [21][22]과학연구 전반에 대한 심각한 문제를 반영하고 있다고 말했다.

RIKEN은 오보카타의 원래 결과를 검증하기 위해 과학자 팀에 의뢰하여 오보카타에게 이 노력에 참여하도록 요청했다.2014년 8월 5일, 오보카타의 감독자이자 논문의 공동 저자인 사사이 요시키가 일본 [23]고베시의 리켄 시설 건물에서 목을 매 숨진 채 발견되었다.2015년 9월 24일, RIKEN 과학자들은 오보카타의 STAP 세포가 배아줄기세포 [24]오염에서 나왔다고 보고했고, 같은 날, STAP 프로토콜의 공동 복제를 시도한 연구 단체들은 그들이 그것을 재현할 [25][26]수 없다는 것을 발견했다고 보고했다.

시사점

만약 그 결과가 유효한 것으로 입증되었다면, 자극 유발 다능성 세포는 기존의 iPS 기술에 [1]비해 더 쉽고 효율적으로 생성될 수 있었을 것이다.그리고 인체 조직에 적응했다면, 이 기술은 환자 맞춤형 줄기세포를 만드는 저렴하고 간단한 시술로 이어질 수 있었을 것이다.King's College London의 줄기세포 연구원 Dusko Ilic은 STAP 세포를 "줄기세포 [9]생물학에 새로운 시대를 열 중요한 과학적 발견"이라고 말했다.iPS 연구의 선구자인 야마나카 신야씨는, 이 연구 결과를 「핵 재프로그래밍을 이해하는 것은 중요하다…」라고 말했다.[그리고] iPS 유사 세포를 생성하기 위한 새로운 접근법입니다."[1]STAP 세포가 태반조직을 형성할 수 있다는 생각은 그들이 기증자의 난자와 시험관내 [1]재배의 필요성을 우회함으로써 복제를 상당히 쉽게 만들 수 있었다는 것을 의미했다.

줄기세포를 만드는 이전의 한 가지 방법은 iPS 세포로 성체 세포를 유전적으로 조작하는 것이었다.iPS 기반 치료법은 유전자 [9]조작을 둘러싼 규제 장애 때문에 더디게 진행되고 있다.또한 iPS 기술은 STAP가 [1]주장하는 효율성보다 훨씬 낮은 약 1%의 효율성을 보입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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