줄기 세포는 끊임없이 스스로를 갱신하고 하나 또는 여러 가지 특정 유형의 세포로 변화 할 수 있습니다.성인의 모든 유형의 세포를 변화시킬 수있는 줄기 세포의 "능력" 으로 볼 때, 그들은 인간 조직과 장기를 대체하기위한 끊임없는 "창고" 가 될 수 있습니다.
왜 줄기 세포가 이러한 "무천변화" 능력을 가지고 있는지 이해하기 위해서는 세포 간의 차이점을 살펴볼 필요가 있습니다.인체에는 뇌의 신경세포, 간의 간세포, 심장의 심근세포, 혈액의 백혈구 등 다양한 세포가 있습니다.그들은 기능이 다를 뿐만 아니라 외관 모양도 다르다.세포 내부를 " 드릴링" 하여 "보기" 하면 다른 세포 내에서 단백질의 종류가 다르다는 것을 발견 할 수 있습니다.모든 생명 활동은 단백질에 의해 구체적으로 "수행" 되기 때문에, 각 세포 내의 단백질 유형은 세포의 구조뿐만 아니라 기능을 결정합니다.
단백질을 전보에 비유한다면, DNA 는 전보의 내용을 결정하는 암호 코드입니다.다른 세포에서 합성되는 단백질이 다르기 때문에 DNA 도 다르지 않습니까?답은 당신이 예상하지 못할 수도 있습니다 : 모든 다른 유형의 세포는 DNA 를 동일하게 구성하며, 이는 각 세포가 완전한 "전체 코드" 를 가지고 있음을 의미합니다.모든 세포가 모든 종류의 단백질에 대한 유전 코드를 가지고 있다면, 왜 다른 종류의 단백질을 가진 세포가 그렇게 많이 있습니까?
비밀은 어떤 세포도 모든 암호를 사용할 수 없다는 것입니다. 대신, 당신은 암호의 한 부분을 사용하고, 나는 다른 부분을 사용합니다.사용되는 암호가 다르기 때문에 합성 된 단백질은 다르며 이러한 단백질을 함유하는 세포는 물론 다릅니다.따라서 이론적으로 두 세포가 사용하는 암호를 조정할 수 있다면 한 세포는 다른 세포로 변할 수 있습니다.이러한 세포와 비교할 때, 줄기 세포는 "대비" 상태에 있는 세포입니다.그들은 필요에 따라 특정 유형의 세포로 변경 될 수 있습니다.같은 세포에서 두 가지 이상의 세포로 변하는 것을 분화라고 한다. 예를 들어, 수정란이 간세포, 심근세포 등으로 변하는 것은 분화이다.
세포는 레스토랑과 같고, 세포의 단백질은 레스토랑에서 만든 요리와 같으며, DNA 는 요리법입니다.모든 생물의 모든 세포에는 모든 요리를 요리하는 조리법이 있으며, 그들은 단지 작은 부분으로 만들어졌으며, 대부분의 요리는 개발되어야합니다.줄기 세포는 필요에 따라 언제든지 새로운 요리를 만들 수 있습니다.
인체에서 줄기 세포는 정상적인 상황에서만 손상되거나 죽은 세포를 대체 할 수 있으며 많은 질병 상태에서 "손을 축소" 하고 수리 기능을 완전히 발휘할 수 없습니다.또한 인체는 세포의 분업에 대한 엄격한 규정을 가지고 있으며, 각 세포는 할당 된 작업만 할 수 있으며, 다른 세포의 작업을 수행하는 데 "간섭" 할 수 없습니다.예를 들어, 인간의 귀에는 수천 개의 청각 세포가 있습니다.그들 중 일부가 손상되면 주변에는 수만 개의 다른 세포가 있지만 청각 세포의 작업을 대신할 수 없으며 사람의 청력이 떨어집니다.줄기 세포 기술은 세포 사이의 대체 할 수없는 제한을 깨고 줄기 세포를 손상되거나 죽은 세포의 모든 종류의 "전능 운동 선수" 로 만드는 것입니다.
한 가지 방법은 준비된 줄기 세포를 추출하여 인공 배양 조건에서 증식시키고 다양한 배양 조건을 사용하여 우리가 필요로하는 세포로 "유도" 하는 것입니다.이제 인간의 줄기 세포는 이미 초기 배아, 양수, 제대혈, 골수, 흉선, 피부, 소장, 뇌, 눈, 췌장, 간, 지방, 근육 등에서 얻을 수 있다.그러나 기성 줄기 세포의 수는 제한되어 있으며 분리 및 추출은 어렵습니다.
이러한 어려움을 극복하기 위해 과학자들은 이미 분화 된 세포를 사용하여 줄기 세포를 "제조" 하기 위해 다른 길을 찾았습니다. 2005 년, 일본 교토대학교 재생의학연구소의 야마나카 시비야는 레트로바이러스의 도움으로 4 가지 유전자를 쥐의 피부세포로 수송했는데, 쥐의 피부세포는 외래 유전자를 얻은후 뜻밖에도 다능성 줄기세포로 변했다. 2007 년까지 야마나카와 위스콘신 대학의 제임스 톰슨 연구소의 연구원들은 유전자 변형으로 인간의 피부 세포를 줄기 세포로 만들었습니다.산나카 시키마도 이로 인해 게든과 함께 2012 년 노벨 생리학 의학상을 수상했다.