시애틀, 워싱턴--(뉴스와이어)--캘리포니아 대학교 어바인(University of California, Irvin)의 DELTAi Lab 연구진이 나사(NASA)와 협력하여 국제우주정거장(ISS)에서 미세중력 환경에서의 연골 조직 공학 연구의 일환으로 검체를 보존하기 위해 에버코드 셀 픽세이션(Evercode Cell Fixation)을 사용하고 있다. 파스 바이오사이언스(Parse Biosciences)가 발표한 이 전례 없는 연구는 미국 국립과학재단(National Science Foundation, NSF)의 자금 지원을 받는 과제의 일환으로, 웬디 브라운(Wendy Brown) 박사와 키리아코스 아타나시우(Kyriacos Athanasiou) 박사가 주도하며, 전 세계 수억 명의 연골 손상 환자들을 위한 치료법 발전을 목표로 한다.

연골 손상은 심각한 통증과 장애를 유발하며, 기증 부위에 손상을 주지 않으면서 손상된 조직을 복구하거나 재생할 수 있는 이식재에 대한 필요성이 수십 년 동안 충족되지 못하고 있다. 어려움의 일부는 중력 자체이며, 이는 실험실에서 연골 조직 형성을 저해할 수 있다. 미세중력은 이 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있으며, 궤도에서 만들어진 조직이 지상에서 만들어진 조직보다 실제 조직에 더 가까울 수 있다고 시사하는 연구 결과가 늘어나고 있다.

UC 어바인 연구진은 먼저 고도로 증식된 연골 세포를 재활성화하여 연골 유전자 발현과 세포의 연골 생성 능력을 회복시킨다. 그런 다음 세포는 지지체 없이 신생 연골(neocartilage)로 자가 조립될 수 있고, 조직은 기계적 장력하에서 성숙되어 강도를 구축한다. 이 모든 과정은 콜로라도 대학교 볼더 캠퍼스의 바이오서브 스페이스 테크놀로지스(BioServe Space Technologies)가 개발한 비행 인증 하드웨어 내 궤도에서 이루어지며, 분화 초기 수시간부터 신생 연골 배양 약 30일까지의 시점에서 연구용 검체가 채취된다. 검체는 파스 바이오사이언스의 에버코드 셀 픽세이션(Evercode Cell Fixation)으로 보존되어 지구로 귀환한 후 단일 세포 RNA 시퀀싱에 사용된다.

이 세포 재활성화를 검사하는 연구를 주도하고 있는 레이첼 노드버그(Rachel Nordberg) 박사는 “미세중력 환경에서 우리 미니 돼지 세포의 재활성화를 단일 세포 수준에서 연구하는 능력은 우리에게 장기 보관 시간으로 세포를 효과적으로 보존할 수 있도록 요구한다. 우리는 또한 우리의 특수 동물 모델(유카탄 미니 돼지)로 완전히 기능하는 종-비의존적 플랫폼이 필요하다”며 “파스는 미니 돼지 세포를 연구하고, 여러 시점에서 검체를 수집하고, 우주 비행 운영의 예측 불가능성을 다루기 위해 필요한 유연성을 제공하는 완벽한 솔루션을 제공한다”고 설명했다.

파스 바이오사이언스의 공동 창립자이자 최고 기술 책임자인 찰리 로코(Charlie Roco) 박사는 “UC 어바인 팀이 수행하는 작업은 놀랍다. 미세중력에서 연골을 만드는 것은 조직 복구에 대한 우리의 사고방식을 근본적으로 바꿀 수 있으며 그 팀이 궤도에서 보존된 검체로 이 수준의 단일 세포 연구를 수행한다는 사실은 그 팀의 과학적 엄격함에 대한 진정한 증거다. 에버코드가 그 중의 작은 일부인 것이 우리에게는 영광이다”고 말했다.

파스 바이오사이언스 소개

퀴아젠(QIAGEN) 회사인 파스 바이오사이언스는 인류 건강 및 과학 연구의 발전을 가속화하는 것을 사명으로 하는 글로벌 생명과학 회사이다. 연구자들이 전례 없는 규모와 편의성으로 단일 세포 염기서열 분석을 수행할 수 있도록 지원하는 이 선구적인 접근 방식은 암 치료, 조직 복구, 줄기 세포 요법, 신장 및 간 질환, 뇌 발달 및 면역 체계 분야에서 획기적인 발견을 가능하게 했다.

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