1 . 유도 만능 줄기세포 의 개발 1 - 1 유도 만능 줄기세포 란 ? 우리 의 몸 은 수정 후 의 제한 된 기간 의 과정 에서 각종 장기 ㆍ 기관 으로 분화 하 고 , 그러 한 분화 는 불가역 적 인 것 으로 여겨졌 다 . 그러나 , 세포 분화 에 관한 연구 의 진전 으로 초기 배 를 배양 하 여 만들 어 진 배아줄기세포 ( ES 세포 ; embryonic stem cell ) 와 우리 의 체내 에서 다분화능 을 가진 간엽 계 줄기세포 ( MSC ; mesenchymal stem cell ) 가 발견 되 었 다 . 이 는 개체 발생 후 에 도 다분화능 ( multi - potency ) 을 가진 세포 ( stem cell ) 가 존재 하 며 , 이러 한 다분화능 을 가진 세포 를 찾 기 위한 연구 가 진행 되 어 왔 다 . 2006 년 8 월 , 일본 의 쿄 토 대학 의 Yamanaka 교수 팀 에 의해 생쥐 의 성체 세포 인 피부 세포 에 4 종류 의 유전자 ( Oct 3 / 4 , KLF 4 , Sox 2 , c - Myc ) 만 을 도입 하 여 만능 분화 능 을 가진 세포 를 만들 어 내 는데 성공 하 여 , 이 를 유도 만능 줄기세포 즉 , iPS ( induced pluripotent stem cell ) 이 라 명명 하 였 다 . 이 는 완전히 분화 된 세포 가 다시 전분 화 능 을 가질 수 있 다는 새로운 발견 이 며 , 불가역 적 이 라 여겨졌 던 수정 후 일어나 는 일련 의 발달 과정 이 일방 적 인 것 이 아니 라 가역 적 인 현상 이 라는 이제 까지 의 개념 을 뒤엎 는 발견 이 었 다 . 이어서 일 년 뒤 인 2007 년 Yamanaka 교수 팀 은 인간 세포 를 이용 하 여 iPS 세포 를 만들 수 있 다고 발표 하 였 다 . 이것 은 곧 , 환자 와 동일 한 유전자 를 가진 세포 를 대량 으로 생산 할 수 있 음 을 시사 한다 . 1 - 2 실용화 에 대한 기대 iPS 세포 의 발견 의 주목 할 점 은 여러 조직 이나 기관 으로 분화 할 수 있 는 능력 은 수정란 만 이 가지 는 것 이 아니 고 , 분화 된 세포 에 유전자 를 도입 하 여 배아줄기세포 와 마찬가지 로 전분 화 능 을 다시 얻 게끔 할 수 있 다는 데 에 있 다 . 즉 , 이러 한 발견 은 지금 까지 처럼 전분 화 능 을 가진 세포 를 찾 아 내 는 것 이 아니 라 만들 어 낼 수 있 고 , 필요 로 할 때 를 대비 하 여 언제 든지 준비 할 수 있 다는 편리 함 과 개개인 의 유전 적 형질 을 그대로 지닌 전분 화 능 세포 를 제작 할 수 있 다는 종래 의 개념 을 일변 시키 는 것 이 다 . 최적 의 세포 를 이용 하 여 필요 한 때 에 iPS 세포 를 제작 할 수 있 게 되 어 , 연구 분야 는 물론 의료 , 약물 개발 등 의 응용 면 에서 의 유용 성 에 기대 가 높 다 . 특히 , ○ 1 의약품 후보 화합물 의 안전 성 및 유효 성 등 을 평가 하 는 데 에 있 어 종전 에 이용 했 던 동물 모델 을 대신 하 여 인간 의 iPS 세포 로부터 분화 유도 한 조직 이나 세포 를 이용 하 는 약물 개발 에 의 응용 , ○ 2 질환 이나 사고 로 조직 , 기능 을 잃 어 회복 , 재생 을 필요 로 하 는 환자 로부터 iPS 세포 를 제작 하 여 환자 본인 의 조직 및 장기 를 재생 , 이식 하 여 치료 하 는 재생 의학 에 의 응용 , ○ 3 여 러 제공 자 로부터 여러 가지 종류 의 인간 iPS 세포 를 획득 하 여 iPS 세포주 은행 을 설립 하 고 언제 든지 많 은 환자 들 에게 폭넓 게 적용 할 수 있 도록 준비 하 고 , ○ 4 선천성 질환 , 난치병 을 치료 하 는 등 의 실용화 에 대한 기대 가 크 다 . 그림 1 . iPS 세포 를 이용 한 실용화 ( Induced pluripotent stem cells and transplantation therapy ( R Passier , LWv Laake , CL Mummery , Nature 453 , 322 ( 2008 ) 에서 발췌 ) . 2 . iPS 세포 에 의한 과학 기술 의 혁신 2 - 1 약물 개발 에 응용 iPS 세포 의 실용화 에 있 어서 가장 먼저 응용 할 수 있 다고 기대 되 는 분야 는 바로 새로운 약물 을 개발 하 는 연구 분야 이 다 . 많 은 의약품 후보 화합물 을 평가 하 는 데 에 있 어 약물 의 안전 성 , 유효 성 을 인간 에 투입 하 여 평가 하 는 것 이 가장 좋 은 방법 이나 실제로 는 위험 하 고 , 또한 사람 의 세포 나 인간 질환 모델 세포 는 입수 가 어려워 생쥐 로부터 의 동물 세포 나 질환 모델 동물 을 이용 하 여 평가 해 왔 다 . 그러나 동물 세포 에서 보였 던 약효 가 사람 에게 는 효과 가 없 거나 , 또는 동물 에서 는 보이 지 않 았 던 부작용 이 사람 에게서 는 나타나 는 등 의 종간 에 보이 는 차이 로 인해 약물 개발 에 시간 이 걸렸 다 . 이 후 질환 환자 유래 의 iPS 세포 에서 분화 시킨 세포 를 이용 함 으로써 초기 단계 에서 사람 에 대한 효과 를 확인 할 수 있 고 , 또한 뇌신경 세포 와 심근 세포 등 의 채취 불 가능 한 부위 의 세포 도 평가 하 여 그 정보 를 얻 을 수 있 게 되 었 다 . 이러 한 일반 약물 개발 뿐 만 아니 라 환자 유래 의 iPS 세포 를 제작 하 여 각 체질 에 맞 는 약물 의 효과 및 독성 을 투여 전 에 검토 하 여 투 여량 의 최적화 , 부작용 의 사전 회피 등 도 가능 할 것 이 라고 사료 된다 . 2 - 2 재생 의학 ㆍ세포치료 ( 자 가 세포 치료 ) 그림 2 . iPS 세포 를 이용 한 자 가 세포 치료 의 개념 iPS 세포 를 이용 하 는 면 에 있 어 가장 큰 기대 를 모으 는 분야 는 재생 의학 분야 이 다 . 세포 치료 용 의 세포 를 입수 하 는 것 이 어렵 고 , 또한 세포 치료 로서 의 재생 의학 이 그다지 진전 이 없 다는 것 이 현실 이 다 . 이러 한 때 에 피부 로부터 다분화능 을 가지 는 iPS 세포 가 등장 하 여 이러 한 세포 를 만들 어 필요 로 하 는 세포 또는 조직 으로 분화 를 유도 하 여 이식 치료 에 적용 할 수 있 을 것 이 라는 기대 가 크다 ( 그림 2 ) . 특히 , iPS 세포 의 등장 에 기대 가 모아 지 고 있 는 이유 는 , 환자 자신 의 세포 를 이용 하 여 치료 하 는 자 가 세포 치료 에 있 다 . 즉 , 환자 자신 의 피부 세포 에서 iPS 세포 를 제작 하 여 치료 에 필요 한 세포 ㆍ 조직 으로 분화 ㆍ배양하여 제공 자 인 환자 자신 의 치료 에 이용 하 는 방법 이 다 . 이 경우 , 원래 의 세포 는 환자 자신 의 것 이 므로 이식 후 에 도 면역 거부 반응 이 일어나 지 않 는다 . iPS 세포 를 제작 하 는 데 에 시일 이 걸리 는데 , 응급 한 상황 하 에서 는 제작 할 여유 가 없 다 . 그러나 미리 발병 이 예측 되 는 경우 , 예 를 들 면 심근 경색 의 가능 성 이 높 은 경우 에 는 미리 본인 의 iPS 세포 를 만들 어 심근 세포 를 준비 해 놓 는 등 의 지금 까지 는 생각 할 수 없 었 던 [ 구명대 응 의료 ] [ 예방 의학 ] 등 의 새로운 의료 분야 가 등장 할 것 으로 보인다 . 2009 년 1 월 , 미국 식품 의 약국 ( FDA ) 은 미국 벤처 기업 인 Geron 사 에 인간 배아 줄기세포 ( human embryonic stem cell : hESC ) 를 하반신 마비 ( paraplegia ) 환자 8 ~ 10 명 에 적용 하 는 임상 실험 을 승인 했으며 , 이 는 세계 최초 로 인간 배아 줄기세포 에 의한 임상 실험 이 다 . 이 후 iPS 세포 의 안전 성 을 검증 하 고 , iPS 세포 유래 의 안전 한 분화 세포 가 확립 되 면 iPS 세포 를 재생 의학 에 응용 하 는 것 이 빨리 실현 될 것 으로 생각 된다 . 2 - 3 . 선천성 질환 및 난치병 의 치료 iPS 세포 는 선천성 질환 이나 난치병 치료 분야 에 도 새로운 장 을 여 는 것 으로 도 기대 가 높 다 . 즉 선천성 질환 환자 나 유전 적 난병 을 가진 환자 의 세포 로부터 iPS 세포 를 제작 하 고 그 환자 가 가지 는 유전자 손상 부위 를 정상 으로 복구 한 뒤 에 그 세포 를 분화 유도 하 여 체내 에 다시 주입 함 으로서 정상 적 으로 기능 을 할 수 있 는 조직 ㆍ장기로 재생 하 는 방법 혹은 질환 부위 에 iPS 세포 유래 의 정상 세포 를 이식 하 여 치료 하 는 방법 이 다 . 혈우병 , 선천성 면역 결핍증 , 파킨슨병 등 이 그 대상 이 다 . 이미 미국 의 하버드 대학 연구 팀 은 근위축증 , 다 운증 후군 , 당뇨병 , 파킨슨병 의 질환 환자 의 피부 혹은 골수 세포 를 이용 하 여 iPS 세포 를 구축 했 다고 보 고 하 였 다 . 이 들 과 는 별도 로 또 다른 하버드 의 연구 팀 은 근위 축성 측색 경화증 ( ALS ) 의 고령 환자 로부터 상기 와 동일 한 목적 으로 iPS 세포 를 구축 했 다고 보 고 하 였 다 . 현재 이러 한 iPS 세포 의 구축 에 관해서 는 미국 이 압도 적 으로 주도 권 을 쥐 고 있 는 것 으로 보인다 . 2 - 4 . iPS 세포주 은행 면역 거부 반응 의 경우 줄기세포 은행 을 만들 어 수백 종류 의 줄기세포 중 에서 환자 에게 가장 부작용 이 적 은 것 을 골라 씀 으로써 어느 정도 해소 할 수 있 다 . 그러나 근본 적 인 해결 은 어렵 다 . ‘ 황 박사 줄기세포 ’ 는 이론 상 면역 거부 반응 없 는 환자 맞춤 형 줄기세포 를 만들 수 있 다 . 환자 자신 의 세포 를 복제 해 사용 하 기 때문 이 다 . 그러나 황 박사 의 논문 조작 이 밝혀진 이후 우리나라 뿐 아니 라 세계 어느 곳 에서 도 그런 줄기세포 를 만들 어 내 지 못했 다 . 더구나 연구 하 는 것 자체 에 대해서 도 거부 반응 이 크 다 . 인간 을 복제 할 가능 성 이 있 다는 것 과 난자 를 사용 하 는 것 등 의 윤리 적 인 문제 가 크 게 부각 된 탓 이 다 . 황 박사 줄기세포 의 단점 을 극복 할 수 있 는 역 분화 줄기세포 ( iPS ) 가 2007 년 처음 개발 된 것 도 하나 의 요인 이 다 . 이러 한 iPS 세포 를 이용 하 여 세포 치료 를 하 는 데 에 있 어 세포주 은행 을 구축함 으로서 이러 한 세포 를 필요 에 의해 자유로이 이용 할 수 있 게 하 는 것 이 필요 하 다 . 이 는 자기 의 iPS 세포 를 본인 의 치료 를 위해서 만 사용 하 는 것 이 아니 라 모든 사람 들 의 치료 에 적용 하 도록 하 는 것 이 다 . 이 와 같이 iPS 세포주 은행 및 iPS 세포 에서 분화 시킨 치료 용 세포주 은행 이 라는 개념 은 동종 간 세포 치료 및 구급 구명 치료 에 적용 이 가능 할 것 으로 기대 된다 . 3 . 국외 연구 개발 동향 2009 년 3 월 9 일 , 미국 의 오바마 대통령 의 배아줄기세포 의 규제 완화 방침 은 미국 내외 에서 커다란 반향 을 불러 일으켰 다 . 바티칸 은 재빨리 반대 의사 를 표명 했으나 , 오바마 대통령 은 [ 공정 한 과학 의 존중 ] 이 라 성명 을 발표 하 였 다 . 실제로 미국 은 이미 배아줄기세포 분야 에서 주도 적 입장 을 확보 하 고 있 으며 , 이번 연설 은 줄기세포 연구 와 그 응용 분야 에서 도 주도 권 을 장악 하 려 하 는 정치 적 결의 표명 으로 도 보여진다 . 또한 신 형 의 만능 세포 ( iPS 세포 ) 를 혈액 으로부터 만드 는 것 에 일본 동경 대 의 과학 연구소 나카우치 교수 연구 팀 이 성공 했 다 . 사람 의 iPS 세포 는 주로 피부 를 잘라 내 만들 지만 , 앞 으로 채혈 로 도 제작 이 가능 하 게 된다면 , 환자 의 부담 이 훨씬 줄어든 재생 의료 의 실현 이 가능 할 것 으로 기대 된다 . 연구 성과 는 2009 년 3 월 5 일 부터 열리 는 ` 일본 재생 의료 학회 ` 에서 발표 된다 . iPS 세포 는 환자 의 세포 로부터 만들 수 있 어 , 거부 반응 이 적 은 재생 의료 로서 관심 을 받 고 있 다 . 환자 의 세포 는 보다 간단 하 게 입수 할 수 있 는 편 이 좋 은데 , 피부 세포 는 바늘 을 사용 해 채취 하 기 때문 에 출혈성 혈액 질환 환자 나 아이 에 는 적합 하 지 않 은 경우 가 있 다고 한다 . 하지만 , 채혈 은 환자 와 의사 모두 에게 부담 이 적 어 손쉽 게 세포 를 채취 할 수 있 을 것 으로 기대 된다 . 기존 의 iPS 세포 를 제작 하 는 방법 에서 외래 유전자 를 도입 하 는 데 에 사용 되 는 종래 의 바이러스 유래 벡터 가 아닌 플라스미드 를 이용 한 방법 이 최근 에 보 고 된 바 있 다 . 2009 년 3 월 27 일자 로 미국 의 저명 한 과학 잡지 인 “ Science ” 의 온라인 판 속보 ( Science Express ) 를 통해 미국 위스콘신 대학 의 제임스 톰슨 ( James A . Thomson ) 박사 의 연구 팀 이 발표 한 연구 성과 에 따르 면 , 비 바이러스 성 벡터 인 비 삽입 성 에피솜 벡터 ( non - integrating episomal vector ) 를 이용 하 여 사람 의 iPS 세포 를 만드 는데 성공 했 음 은 물론 , 외부 로부터 인공 적 으로 삽입 시킨 유전자 를 완전히 제거 하 는 것 에 성공 했 다고 한다 . 톰슨 교수 는 2007 년 에 일본 의 iPS 세포 의 창시자 인 야마나카 교수 와 동시 에 사람 의 iPS 세포 를 제작 하 여 발표 한 바 있 는 연구자 로써 , 이때 최초 로 제작 된 사람 의 iPS 세포 는 바이러스 성 벡터 를 이용 하 여 4 종류 의 필수 유전자 를 체세포 에 도입 함 으로써 제작 되 었 다 . 그러나 , 이 iPS 세포 의 경우 바이러스 에 의한 부작용 및 삽입 된 4 종류 의 유전자 가 예상 치 못한 이상 반응 을 일으킬 수 도 있 다는 위험 성 을 내포 하 고 있 었 다 . 완성 된 iPS 세포 의 내부 에 는 도입 된 유전자 가 전부 소실 되 었 다는 사실 을 확인 하 였 다 . 위 의 연구 성과 는 재생 의료 에 사용 이 가능 한 보다 안 전한 iPS 세포 의 제작 을 향한 개량 법 으로서 세계 적 인 주목 을 받 을 것 으로 기대 된다 . 이렇 듯 iPS 세포 연구 에 관해서 는 미국 과 일본 이 선두 를 달리 고 있 으나 하 기 의 그림 에서 와 같이 세계 각국 에 줄기세포 연구 기관 이 있 고 이러 한 줄기세포 를 실제로 임상 에 적용 하 기 위해 연구 를 진행 중 이 다 . 그림 3 . 세계 줄기세포 연구소 분포도 . ( MBBNet , University of Minnesota 에서 발췌 ) 주요 줄기세포 연구 기관 NorthAmerica SouthAmerica United Kingdom & Republic of I r e l a n d C o n tinentalEuropeMideastAsia - PacificAustraliaU Washington / Hutchinson Cancer Center * Oregon Stem Cell CenterU California DavisU California San Francisco ( UCSF ) U C aliforniaBerkeleyStanford UCaltechU California Los Angeles ( UCLA ) U Southern CaliforniaReeve - Irvine Research CenterU California San DiegoBurnham Institute , La Jolla * Salk Institute , La JollaScripps Res . Institute , La JollaStowers Institute , MissouriU MinnesotaMayo ClinicU Wisconsin *, *** Northwestern U ** U Michigan * Case Western R U / Cleveland ClinicU PittsburghWake Forest UVanderbilt UU Texas HoustonBaylor UU TorontoRobarts Research Inst . McMaster U , ontarioOttawa Health Research InstituteChildren ' s Hospital BostonMassachusetts General HospitalMassachusetts Institute of TechnologyWhitehead InstituteHarvard UYale UU ConnecticutColumbia URockefeller USloan - Kettering InstituteWeill - Cornell Medical CollegeMount Sinai School of Medicine * Albert Einstein College of Medicine * Rutgers U / UMDNJCoriellInstitute , New JerseyPrinceton UJohns Hopkins UDuke UNational Institutes of HealthU GeorgiaU MiamiU Sao PauloInstituto Nacional de Cardiologia LaranjeirasU Federal de Minas Gerais , Belo Horizonte Hammersmith Hospital , LondonImperial College LondonKing ' s College LondonMedical Research Council ( MRC ) Regenerative Medicine Institute , GalwayRoslin Institute , EdinburghU BirminghamU CambridgeU College LondonU DurhamU EdinburghU GlasgowU LiverpoolU ManchesterU NewcastleU OxfordU SheffieldU YorkGenopole , Evry , FranceI - stem , Evry , FranceINSERM , Reims , FranceIRB , Montpellier , FranceCtr of Regenerative MedicineBarcelona , SpainU Valencia , SpainGeneva U Hospitals , SwitzerlandSan Raffaele Scientific Institute , ItalyU Dusseldorf , GermanyU Cologne , GermanyMax - Planck Institute , GermanyFraunhofer Institute , GermanyHubrecht Laboratory , The NetherlandsCatholic U Leuven , BelgiumNorwegian Center for Stem Cell ResearchOdense U Hospital , DenmarkU Goteborg , SwedenU Lund , SwedenKarolinska Institute , SwedenMendel U , Czech RepublicOulu U , FinlandU Tampere , FinlandU Helsinki , FinlandIstanbul Memorial Hospital , TurkeyHadassah Medical Center , IsraelThe Technion , IsraelJeddah BioCity , Saudi ArabiaRoyan Institute , IranU Beijing , ChinaPeking Union Medical CollegeStem Cell & Regenerative Medicine Ctr , BeijingShanghai Second Medical UniversityChinese National Human Genome Center ShanghaiShanghai Huashan InstituteXiangya Reproduction & Genetics Hospital , ChinaSun Yat - sen U , ChinaNational Health Research Institutes , TaiwanBiomedical Engineering Center , TaiwanSeoul National U , KoreaAdult Stem CellResearch Center , KoreaCha Biotechnology Institute , KoreaStem Cell Research Centre , KoreaRIKEN Institute , JapanKyoto U , JapanCenter foriPS Cell Research and Application , JapanMitsubishi Kagaku Institute , JapanKeio U , JapanOsaka U Medical School , JapanU HawaiiGenome Institute of SingaporeInstitute of Molecular and Cell Biology , SingaporeU Kebangsaan , MalaysiaMahidol U , ThailandNCBS Bangalore , IndiaNational Centre forCell Science , IndiaCentre for Cellular and Molecular Biology , IndiaAustralian Stem Cell CentreHoward Florey Institute Monash U Stem Cell LabsMurdoch Childrens Research InstituteNSW Stem Cell NetworkPeter MacCallum Cancer Centre U AdelaideU New SouthWales U Queensland Victor Chang Cardiac Research Institute 표 1 . 주요 줄기세포 연구 에 대한 각국 의 지원 현황 국가 개요 예산 등 미국 · 2001 년 8 월 부시 대통령 에 의해 신규 의 인간 배아 줄기세포 연구 의 금지 · 국립 보건 연구소 ( NIH ) 에서 는 금지 이전 의 배아줄기세포 를 이용 한 연구 및 그 외 의 줄기세포 연구 를 지원 · 신규 의 인간 배아 줄기세포 연구 는 대통령령 을 받 지 않 는 캘리포니아 , 매 릴랜드 , 코네티컷 , 일리노이 , 뉴저지 , 뉴욕 , 오하 이 오 , 위스콘신 , 플로리다 등 의 주 정부 의 지원 으로 진행 · 2009 년 오바마 대통령 에 의해 배아 줄기세포 연구 의 규제 완화 2008 년 도 NIH 6 . 5 억 달러 캘리포니아주 2 . 6 억 달러 ( 10 년 간 30 억 달러 의 주채 권 발행 승인 ) 매 릴랜드 주 0 . 23 억 달러 코네티컷주 0 . 1 억 달러 캐나다 · 2002 년 인간 다 분화 성 줄기세포 연구 지침 을 독자 적 으로 설정 하 여 캐나다 보건 연구소 ( CHIR ) 을 통하 여 연구 개발 을 지원 · 줄기세포 네트워크 를 통하 여 줄기세포 연구 의 임상 응용 , 상품 화 , 공공 정책 지원 줄기세포 네트워크 에 2009 년 부터 3 년 간 6 . 6 백만 캐나다 달러 의 예산 을 책정 유럽 · 제 7 프레임 워크 프로젝트 ( FP 7 ) 에서 줄기세포 연구 를 지원 ( 8 개국 11 연구 기관 참여 ) · 줄기세포 연구 와 임상 응용 정보 교환 을 위해 유럽 줄기세포 포털 사이트 추진 중 · 줄기세포 연구 의 성과 를 계산 과학 분야 로 전개 하 려는 콘 소시 엄인 유럽 SyStem 프로젝트 ( 8 개국 18 연구 기관 참여 ) 추진 중 유럽 줄기세포 포털 사이트 는 2008 년 에서 4 년 간 천만 유로 의 예산 이 배분 되 어 있 다 . 영국 · 2003 년 영국 줄기 세포주 은행 을 설립 하 여 줄기세포 연구 의 기반 을 확립 · 2006 년 연 국 줄기세포 네트워크 를 독립 기관 으로 설치 , 임상 응용 을 가속 화 하 기 위한 연구 추진 과 일반인 을 위한 계발 이벤트 를 실시 중 . · 스코틀랜드 도 마찬가지 로 줄기세포 연구 네트워크 가 형성 되 어 줄기세포 연구 와 임상 응용 진행 중 · 그 외 , 인간 배아 줄기세포 연구 의 과제 및 규제 조사 , 검토 하 기 위한 인간 수정란 및 배아 조사 당국 ( HFEA ) 설립 줄기 세포주 은행 에 는 2006 년 부터 4 년 간 9 . 4 백만 파운드 의 예산 이 책 정영국 줄기세포 네트워크 150 천만 파운드 ( 2008 ) 스코틀랜드 줄기세포 네트워크 에 는 10 년 간 1 . 85 백만 파운드 를 투자 할 계획 이스라엘 · 인간 배아 줄기세포 의 임상 응용 기술 개발 을 목적 으로 하 다 쉬 배아 줄기세포 연구 센터 설립 연구 자금 의 일부 는 미국 NIH 에서 지원 일본 · iPS 세포 연구 센터 ( CiRA : 연구 총괄 야마나카 신야 교수 ) 를 2008 년 설립 · 교토 대학 iPS 세포 연구 센터 ( 야마나카 ) 를 거점 으로 게이오 의대 ( 오카노 ) , 동경 대학 ( 나카우치 ) , 이화학연구소 ( 사사이 ) 의 4 그룹 을 중심 으로 iPS 세포 네트워크 를 형성 하 여 , 재생 의료 실현 화 프로젝트 를 진행 중 · 교토 대학 야마나카 교수 팀 이 보유 하 고 있 는 iPS 세포 의 특허 관리 회사 와 바이오 관련 기업 2 사 가 특허 계약 체결 · 2009 년 3 월 25 일 부터 이화학연구소 와 교토 대 는 공동 으로 비 영리 학술 연구 기관 에 인간 iPS 세포 제공 2003 - 2012 200 억 엔 투자 싱 가 폴 · 줄기 세포주 은행 운연 , 정부 자금 으로 줄기세포 연구 와 외부 연구 를 연결 하 는 싱 가 폴 줄기세포 연구 콘 소시 엄 설립 · 국립 바이오 프로세스 기술 연구소 내 에 생쥐 및 인간 배아 줄기세포 연구 그룹 이 활동 · 그 외 , 연구자 개인 및 연구 기관 이 회원 이 되 어 상호 연락 과 정보 교환 을 촉진 하 는 비 영리 연구 조직 인 줄기세포 연구 싱 가 폴 설립 과학 기술 연구 청 으로부터 줄기세포 연구 에 5 백만 싱 가 폴 달러 ( 2008 ) , 바이오 이메 징 콘 소시 엄 의 공동 연구 자금 으로 2 년 간 4 백만 싱 가 폴 달러 의 연구비 예산 책정 줄기세포 연구 싱 가 폴 은 회원 제 에 의한 독립 채 산호주 · 줄기세포 연구 를 선도 , 혁신 적 치료 약 의 개발 을 목표 로 하 는 호주 줄기세포 센터 유닛 설립 · 유닛 으로부터 줄기세포 연구 의 윤리 와 가치 에 대해 성명 발표 , 연구 추진 · 임상 치료 에 사용 하 는 약품 , 장치 등 의 평가 와 모니터링 활동 을 실시 하 는 보험 국 약품 , 의약품 행정 국 이 줄기세포 의 임상 실험 을 위한 국내 지침 을 작성 중전 호주 줄기세포 센터 유닛 은 2002 년 설립 부터 2007 년 까지 44 백만 호주 달러 를 투자 2005 년 부터 6 년 간 연방 정부 와 빅토리 아주 정부 에서 170 백만 호주 달러 의 예산 투입 예정 http : / / stemcells . nih . gov / 참고 4 . 국내 연구 개발 동향 현재 국내 에 는 서울 대학교 , 차 바이오 텍 등 의 줄기세포 연구 기관 및 연세대 학교 , 한양 대학교 등 의 교육 기관 에서 도 줄기세포 연구 가 활발히 진행 중 이 다 . 또한 교육 과 학기 술부 는 2008 년 부터 향후 5 년 간 바이오 기술 개발 사업 역 분화 관련 4 개 와 만능 줄기세포 개발 을 포함 한 신규 과제 7 개 를 선정 하 여 연구 를 지원 하 고 있 다 . 또한 , 정부 차원 의 지원 이 현재 논의 되 고 있 다 . 서울대 강수경 교수 등 이 지난해 부분 적 으로 iPS 세포 를 만드 는 데 성공 한 것 에 이어 , KAIST 의 한용만 교수 팀 등 이 이 분야 를 선도 해 나가 고 있 다 . 이외 에 많 은 연구자 들 이 분화 조절 이 잘 되 고 , 보다 임상 에 적용 가능 한 iPS 를 만들 기 위해서 한국 에서 도 iPS 세포 연구 열기 가 한창 달 아 오르 고 있 다 . 5 . 특허 동향 iPS 세포 는 의약품 개발 및 신규 의료 에 그 응용 이 기대 가 모아 지 고 있 으나 , 산업 화 를 위해 iPS 세포 를 직접 혹은 간접 적 으로 사용 할 경우 , 그 지적 재산 권 , 즉 특허 사용 이 불가피 하 며 특허 권 소유자 에게 사용료 를 지불 해야 한다 . iPS 세포 와 관련 기술 은 일본 의 교토 대학 이 처음 발견 한 것 이 나 , 이 는 생쥐 를 이용 한 iPS 세포 제작 이 었 다 . 인간 세포 를 이용 한 iPS 세포 제작 은 일본 과 미국 이 거의 동시 에 발표 하 였으며 , 현재 줄기세포 에 관한 규제 가 완화 되 어 빠른 스피드 로 연구 를 진행 중 인 미국 과 최초 로 iPS 세포 를 제작 한 일본 과 의 지적 재산 권 에 관해 추이 를 지켜볼 필요 가 있 다 . 현재 까지 공개 된 특허 출원 은 교토 대학 에서 생쥐 iPS 세포 제작 으로 2005 년 12 월 13 일 ( 일본 출원 ) , 인간 iPS 세포 제작 및 방법 으로 국제 출원 이 2006 년 12 월 6 일 이 다 . 또한 미국 위스콘신 대학 에서 2007 년 3 월 23 일 , 미국 MIT 대학 에서 2007 년 4 월 7 일 , 미국 하버드대학 에서 2007 년 5 월 30 일 , 독일 의 바이엘사 에서 2007 년 6 월 15 일 에 특허 를 출원 중 이 다 . 6 . 이후 의 과제 6 - 1 . iPS 세포 의 표준 화 현재 , iPS 세포 에 관해 기초 적 인 연구 지식 을 가지 는 정도 에 불과 해 , 어떤 기준 으로 iPS 세포 라고 할 수 있 는지 iPS 세포 에 관한 정의 가 애매 한 상태 이 다 . 실용화 를 위해서 는 어떤 기준 을 충족 시키 는 세포 를 iPS 세포 라고 할 것 인가 하 는 표준 화 와 그 표준 화 를 위한 기술 개발 이 급선무 이 다 . 특히 , iPS 세포 를 제작 할 때 분화 능력 이 다른 클론 들 이 만들 어 지 는데 이러 한 각 클론 간 의 차이 를 검증 할 수 있 어야 하 고 , 하나 의 클론 에서 배양 및 계대 를 하 는 과정 에서 발생 하 는 변화 를 조절 하 는 등 의 기초 적 인 검증 이 필요 하 다 . 6 - 2 . 보다 안 전한 iPS 의 작 제 또는 부분 적 으로 역 분 화 된 iPS 의 작 제 . 현재 사용 하 는 방법 으로 첫째 바이러스 를 이용 하 여 유전자 를 전달 하 고 있 다 . 그러나 이러 한 virus 를 이용 하 는 방법 은 바이러스 자체 가 인간 에게 적용 되 었 을 시 , 감염 등 여러 가지 문제 가 있 을 수 있 다 . 따라서 이러 한 바이러스 를 대체 할 수 있 는 유전자 전 달체 , 즉 예 를 들 면 , 나노 물질 등 을 이용 한 방법 의 개발 이 요구 되 고 있 다 . 둘째 로 , 유전자 를 여러 개 집 어 넣 어 줌 으로써 , 암화 가능 성 등 배아줄기세포 가 가지 고 있 는 종양 화 의 문제점 을 그대로 가지 고 있 어 , 암 을 억제 하 는 기술 의 개발 이 요구 되 고 , 또한 유전자 도입 보다 는 small molecule 등 을 이용 하 여 , 후성 유전 적 방법 등 의 개발 이 요구 되 고 있 다 . 6 - 3 . 임상 응용 지침 의 설정 재생 의학 과 난치 질환 치료 등 의 임상 적용 에 대한 기대 가 높 아 이 를 위한 기초 지식 에서 응용 연구 까지 의 흐름 을 구축 할 필요 가 있 다 . 이 를 위해서 는 iPS 세포 의 유효 성 과 안전성 을 충분히 평가 한 후 에 적정 한 수준 에서 재빨리 성과 를 이용 할 수 있 도록 지침 을 마련 해야 한다 . 또한 각 연구 기관 과 감독 기관 , 산업계 간 에 상호 교류 를 가지 고 각자 의 솔직 한 의견 이 지침 에 반영 될 수 있 어야 한다 .