목차
Ⅰ. 유전자 치료
1. 유전자 치료란 무엇인가?
2. 유전자 관련 질환의 종류
3. 유전자 치료 방법
4. 유전자 치료의 역사
5. 해결해야할 과제들
Ⅱ. 암의 유전자 치료
1. 필 요 성
2. 종류와 방법
Ⅲ. 참고문헌
1. 유전자 치료란 무엇인가?
2. 유전자 관련 질환의 종류
3. 유전자 치료 방법
4. 유전자 치료의 역사
5. 해결해야할 과제들
Ⅱ. 암의 유전자 치료
1. 필 요 성
2. 종류와 방법
Ⅲ. 참고문헌
본문내용
상이 되는 환자로부터 필요한 세포를 분리한다.
③벡터를 이용하여 분리해 낸 세포에 건강한 유전자를 삽입한다.
④건강한 유전자가 삽입된 세포를 다시 환자에게 이식한다.
2) in vivo - 비교적 간단하고 높은 전이율을 보인다.
환자의 신체에 재조합 유전물을 직접 환자에게 투여하는 방법
<그림. In vivo와 In vitro에서 유전자 치료>
4. 유전자 치료의 역사
1972
Friedmann과 Roblin이 유전자 치료 토론 제안
1980
Martin Clin교수의 지중해 빈혈증 치료 시도
1981-82
Retro Virus Vector 개발
1990
Anderson의 ADA결핍환자의 치료 시도
1990
Rosenberg등에 의해 흑색종 환자 치료 시도
90-03
세계각국의 유전자 치료 규정확립.
불치병/난치병 정복에 도전중
1980년 캘리포니아 대학이 혈액학 교수인 Martin Clin은 지중해 빈혈증을 앓고 있던 이탈리아인과 이스라엘 환자의 혈액을 조사하던 중 골수세포 내 비정상적인 헤모글로빈 유전인자의 조절에 문제가 있음을 지적하고 환자의 골수를 적출 하여 정상적인 헤모글로빈 유전인자를 삽입한 후 이식시킨 결과 환자에게는 해롭지 않았으나 소생시키는데 실패함. 그 후 미국립보건원(NIH)은 제정된 룰에 따라 엄격히 심사를 통해 연구를 허가하고 있다.
5. 해결해야할 과제들
질병에 관련된 유전인자가 동정 및 클로닝되어 있어야 한다.
- 유전 관련 질환은 여러 질병에 따라 다양하다. 단일 유전인자의 이상에 의해 일어
나는 경우와 다 유전인자의 이상으로 일어날 수 있는데 치료를 위해서는 먼저
질병과 관계된 유전인자를 찾아야 한다.
생명에 위협을 느끼는 상태인 질병에만 국한되고 있다.
질병부위에 유전자를 잘 전달할 수 있어야함.
유전자 전달 후에도 다른 조치가 필요하지 않아야함.
적당한 단백질이 정확히 목표가 되는 세포에서 잘 발현되어야 함.
무리하게 반복해서 투여하지 않아도 장기간 정상적으로 생성. 부작용이 없어야함.
- 면역거부반응을 일으켜선 안된다.
- 다른 유전인자에 돌연변이를 일으키지 않아야 함.
- 발암 요인으로 작용하거나 독성 쇼크, 과도한 발현을 일으키지 않아야함.
윤리적 문제
Ⅱ. 암정복과 유전자 치료
1. 암정복에 유전자 치료의 필요성
기존의 외과적 수술이나 방사선 치료와 같은 국부요법의 대상이 되는 암환자는 전체 환자의 1/3에 불과하고, 또한 항암제나 면역치료제를 사용하는 방법도 몇 몇 암을 제외하고는 큰 효과를 보지 못하고 있기 때문이다.
2. 종류와 방법
암의 유전자 치료는 크게 독성유전자를 암 부위에 직접 투여하여 암의 괴사를 유발하는 방 법과, 환자의 암에 대한 면역성을 유발하거나 강화시켜주는 두가지 방법으로 나눌 수 있다.
(1) 직접적인 암세포 공격법
▲TNF(Tumor Necrosis Factor)
대식세포에서 유래하는 다양한 기능을 가진 물질로서 세포의 성장, 분화, 염증과 세포의 면역반응에 관계한다. 이것의 가장 중요한 기능 중의 하나는 종양세포에 대한 세포괴사(Apoptosis) 작용이다. TNF의 항종양 효과는 폐암, 대장암, 백혈병, 림프선암, 전이성위암, 난소암과 유방암을 비롯한 다양한 사람의 종양세포에서 관찰되고 있다. TNF의 종양세포에 대한 독성은 종양세포에 대한 직접작용과 면역반응 유발에 의한 간접작용으로 추측되고 있다
(2) 환자의 면역성 유발 방법
1) 싸이토카인 유전자를 이용한 면역 유전자 치료
암 세포는 면역반응을 억제하는 물질을 분비하여 숙주의 면역감지 체계를 벗어나 증식을 계속할수 있게 된다. 반대로 면역 유전자 치표는 인터루킨-2 (IIL-2)와 같은 싸이토카인을 이용하여 T림프구의 기능을 활성화시켜 암 세포가 면역체계 감시를 벗어나지 못하게 하여 암을 치료하고자 하는 전략이다. 그러나 전신적 면역 반응을 유도할 수는 있지만 실제로 면역 반응이 미약하여 보조자극 인자를 함께 이용하여 치료의 효과를 개선하고자 하는 연구들이 진행되고 있다.
<그림. MHC 발현유도에 의한 항암 면역성증가>
2) 약제감수성 유전자를 이용한 유전자 치료
특정 유전자를 암 세포에 주입하여 그 세포가 인체에 독정이 없는 전약제를 독성 대사물로 전환시켜 암 세포를 선택적으로 파괴하는 전략이다. 즉 정상 세포에는 해를 미치지 않고 유전자 형질이 도입된 세포만 죽이는 것이다.
3) 약제내성 유전자를 이용한 유전자 치료
항암제 치료 과정에서 골수억제가 주된 부작용으로서 암 치료의 주요 걸림돌이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 항암제에 대한 저항성을 갖게 하는 다약제 내성 유전자를 주입하여 골수를 보호하면서 암 세포를 죽이는 전략이다.
4) 종양억제유전자의 형질도입 및 암유전자의 비활성화를 이용한 유전자 치료
암 발생에 관여하는 유전자는 암유전자와 종양억제유전자로 대별할 수 있다. 그러므로 비정상적으로 활성화된 암 유전자를 억제하고 기능 소실을 나타내는 종양 억제 유전자를 정상으로 환원시켜 암을 치료하고자 하는 전략이다.
현재까지 유전자 치료에 의한 항암 치료 효과는 아직 미약하지만 유전자 전달 체계 등의 기술적인 발전과 아울러 유전자 치료의 효과를 극대화 할 수 있는 다른 병행 치료에 대한 연구가 성공적으로 이루어지면 21세기에는 유전자 치료가 암 치료의 보편적 방법으로 이용될 것이다.
Ⅲ. 참고문헌
한국유전학회, 1998, 유전 제2권, 월드사이언스, p.p 7~78
김영곤, 2001, 유전자 치료(분자의학의 기초를 중심으로), 라이프사이언스, p.p 10~207
Cancer Research and Treatment 2003;35(5):425-432 (암학회지)
http://cau.ac.kr/%7Ekoreangd/
http://home.inje.ac.kr/~lecture/immunology/ch6.hwp
http://genetics.nurii.net
http://www.gene-therapy21.com/95-9.htm
http://www.viromed.co.kr/korean/viromed02-gene.htm(서울대학교내 바이오 벤처회사)
http://www.aetnagenetech.com/medtiger2.htm
③벡터를 이용하여 분리해 낸 세포에 건강한 유전자를 삽입한다.
④건강한 유전자가 삽입된 세포를 다시 환자에게 이식한다.
2) in vivo - 비교적 간단하고 높은 전이율을 보인다.
환자의 신체에 재조합 유전물을 직접 환자에게 투여하는 방법
<그림. In vivo와 In vitro에서 유전자 치료>
4. 유전자 치료의 역사
1972
Friedmann과 Roblin이 유전자 치료 토론 제안
1980
Martin Clin교수의 지중해 빈혈증 치료 시도
1981-82
Retro Virus Vector 개발
1990
Anderson의 ADA결핍환자의 치료 시도
1990
Rosenberg등에 의해 흑색종 환자 치료 시도
90-03
세계각국의 유전자 치료 규정확립.
불치병/난치병 정복에 도전중
1980년 캘리포니아 대학이 혈액학 교수인 Martin Clin은 지중해 빈혈증을 앓고 있던 이탈리아인과 이스라엘 환자의 혈액을 조사하던 중 골수세포 내 비정상적인 헤모글로빈 유전인자의 조절에 문제가 있음을 지적하고 환자의 골수를 적출 하여 정상적인 헤모글로빈 유전인자를 삽입한 후 이식시킨 결과 환자에게는 해롭지 않았으나 소생시키는데 실패함. 그 후 미국립보건원(NIH)은 제정된 룰에 따라 엄격히 심사를 통해 연구를 허가하고 있다.
5. 해결해야할 과제들
질병에 관련된 유전인자가 동정 및 클로닝되어 있어야 한다.
- 유전 관련 질환은 여러 질병에 따라 다양하다. 단일 유전인자의 이상에 의해 일어
나는 경우와 다 유전인자의 이상으로 일어날 수 있는데 치료를 위해서는 먼저
질병과 관계된 유전인자를 찾아야 한다.
생명에 위협을 느끼는 상태인 질병에만 국한되고 있다.
질병부위에 유전자를 잘 전달할 수 있어야함.
유전자 전달 후에도 다른 조치가 필요하지 않아야함.
적당한 단백질이 정확히 목표가 되는 세포에서 잘 발현되어야 함.
무리하게 반복해서 투여하지 않아도 장기간 정상적으로 생성. 부작용이 없어야함.
- 면역거부반응을 일으켜선 안된다.
- 다른 유전인자에 돌연변이를 일으키지 않아야 함.
- 발암 요인으로 작용하거나 독성 쇼크, 과도한 발현을 일으키지 않아야함.
윤리적 문제
Ⅱ. 암정복과 유전자 치료
1. 암정복에 유전자 치료의 필요성
기존의 외과적 수술이나 방사선 치료와 같은 국부요법의 대상이 되는 암환자는 전체 환자의 1/3에 불과하고, 또한 항암제나 면역치료제를 사용하는 방법도 몇 몇 암을 제외하고는 큰 효과를 보지 못하고 있기 때문이다.
2. 종류와 방법
암의 유전자 치료는 크게 독성유전자를 암 부위에 직접 투여하여 암의 괴사를 유발하는 방 법과, 환자의 암에 대한 면역성을 유발하거나 강화시켜주는 두가지 방법으로 나눌 수 있다.
(1) 직접적인 암세포 공격법
▲TNF(Tumor Necrosis Factor)
대식세포에서 유래하는 다양한 기능을 가진 물질로서 세포의 성장, 분화, 염증과 세포의 면역반응에 관계한다. 이것의 가장 중요한 기능 중의 하나는 종양세포에 대한 세포괴사(Apoptosis) 작용이다. TNF의 항종양 효과는 폐암, 대장암, 백혈병, 림프선암, 전이성위암, 난소암과 유방암을 비롯한 다양한 사람의 종양세포에서 관찰되고 있다. TNF의 종양세포에 대한 독성은 종양세포에 대한 직접작용과 면역반응 유발에 의한 간접작용으로 추측되고 있다
(2) 환자의 면역성 유발 방법
1) 싸이토카인 유전자를 이용한 면역 유전자 치료
암 세포는 면역반응을 억제하는 물질을 분비하여 숙주의 면역감지 체계를 벗어나 증식을 계속할수 있게 된다. 반대로 면역 유전자 치표는 인터루킨-2 (IIL-2)와 같은 싸이토카인을 이용하여 T림프구의 기능을 활성화시켜 암 세포가 면역체계 감시를 벗어나지 못하게 하여 암을 치료하고자 하는 전략이다. 그러나 전신적 면역 반응을 유도할 수는 있지만 실제로 면역 반응이 미약하여 보조자극 인자를 함께 이용하여 치료의 효과를 개선하고자 하는 연구들이 진행되고 있다.
<그림. MHC 발현유도에 의한 항암 면역성증가>
2) 약제감수성 유전자를 이용한 유전자 치료
특정 유전자를 암 세포에 주입하여 그 세포가 인체에 독정이 없는 전약제를 독성 대사물로 전환시켜 암 세포를 선택적으로 파괴하는 전략이다. 즉 정상 세포에는 해를 미치지 않고 유전자 형질이 도입된 세포만 죽이는 것이다.
3) 약제내성 유전자를 이용한 유전자 치료
항암제 치료 과정에서 골수억제가 주된 부작용으로서 암 치료의 주요 걸림돌이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 항암제에 대한 저항성을 갖게 하는 다약제 내성 유전자를 주입하여 골수를 보호하면서 암 세포를 죽이는 전략이다.
4) 종양억제유전자의 형질도입 및 암유전자의 비활성화를 이용한 유전자 치료
암 발생에 관여하는 유전자는 암유전자와 종양억제유전자로 대별할 수 있다. 그러므로 비정상적으로 활성화된 암 유전자를 억제하고 기능 소실을 나타내는 종양 억제 유전자를 정상으로 환원시켜 암을 치료하고자 하는 전략이다.
현재까지 유전자 치료에 의한 항암 치료 효과는 아직 미약하지만 유전자 전달 체계 등의 기술적인 발전과 아울러 유전자 치료의 효과를 극대화 할 수 있는 다른 병행 치료에 대한 연구가 성공적으로 이루어지면 21세기에는 유전자 치료가 암 치료의 보편적 방법으로 이용될 것이다.
Ⅲ. 참고문헌
한국유전학회, 1998, 유전 제2권, 월드사이언스, p.p 7~78
김영곤, 2001, 유전자 치료(분자의학의 기초를 중심으로), 라이프사이언스, p.p 10~207
Cancer Research and Treatment 2003;35(5):425-432 (암학회지)
http://cau.ac.kr/%7Ekoreangd/
http://home.inje.ac.kr/~lecture/immunology/ch6.hwp
http://genetics.nurii.net
http://www.gene-therapy21.com/95-9.htm
http://www.viromed.co.kr/korean/viromed02-gene.htm(서울대학교내 바이오 벤처회사)
http://www.aetnagenetech.com/medtiger2.htm
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