존 거든과의 인터뷰/개발

초록

존 거든 캠브리지 대학에서 동물학과에서 웰컴 트러스트/암 연구 영국 거든 연구소와 명예 교수의 저명한 그룹 리더입니다. 2012 년에는 야마나카 신야와 공동으로 성숙한 세포를 다 능성으로 재 프로그래밍하는 작업을 위해 노벨 생리학 또는 의학상을 수상했으며 그의 연구실은 난 모세포와 난자에 의한 핵 재 프로그래밍의 분자 메커니즘을 계속 조사했습니다. 우리는 그의 경력을 논의하고 재 프로그래밍의 과거,현재,미래에 대한 자신의 생각을 듣고 자신의 캠브리지 사무실에서 존을 만났다.

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첫 번째 논문은 1954 년에 출판되었으며 발생학이 아니라 곤충학에 관한 것입니다. 어떻게 그 일이 일어 났습니까?

그 초기 논문은 곤충학자의 월간 잡지에 실렸다. 나의 이른 생활 내내,나는 곤충에 진짜로 흥미있고,나비와 나방을 모으기 위하여 사용했다. 내가 학부 때 나는 시간을 벗고 내가 무엇을 찾을 수 있는지 옥스포드 근처 위섬 우즈에 나가서 좋아했다. 그래서 한 추운 봄 날 나가서 아무 나비에 대 한 했다,도 어떤 나 방,하지만,아무 데도,거기에 파리–나는 그것을 잡 았 어,내 병에 넣어,그리고 그것을 봐 했다. 첫 번째로 명백한 것은 그것이 파리가 아니라 처녀막 이었다는 것입니다.하지만 내가 그것을 확인하려고 할 때 나는 그것이 무엇인지 알아낼 수 없었습니다. 저는 패배하는 것을 좋아하지 않습니다.그래서 저는 옥스퍼드에 있는 호프 부서에 갔는데 그들은 그것이 무엇인지 몰랐습니다.그리고 자연사 박물관에 갔습니다. 이것은 옥스퍼드의 곤충학과에 매우 자극적이었습니다.왜냐하면 그 당시 교수는 그 숲에 있는 모든 곤충들에 대한 주요 생태학 연구를 했기 때문입니다. 그래서 저는 그 발견을 발표하는 몇 단락을 썼고,그것이 제가 그 논문을 갖게 된 방법입니다.

그리고 당신은 곤충에 대한 관심을 계속 했습니까?

적절한 과학적 방법은 아니지만,나는 나비목의 색 패턴이 매우 현저하기 때문에 주로 그 것으로 돌아가고 싶다고 계속 생각합니다. 우리는 어떤 종에서도 색상 패턴이 어떻게 형성되는지에 대해 거의 알지 못합니다. 한 날개에 자리를 두는 유전자는 없을 것입니다.그것은 분자의 확산을 포함하여 더 복잡한 과정입니다. 나는 나가 실제적으로 나가 저것을 채택할 것이다 은퇴할 때 저것을 생각한다,그러나 나는 아직 저 점에게 얻기 위하여 있는다!

반세기 전에 당신은 핵전달 실험을 시작했으며,오늘날 당신의 실험실은 여전히 그것을 출판하고 있습니다. 왜 그런 개념적으로 간단한 실험이 현저하게 긴 수명을 가지고 있다고 생각합니까?

초기 핵전달 실험을 할 때,그리고 제 상사인 마이클 피쉬버그가 저를 그 작업에 참여시켜준 것에 대해 항상 감사하게 생각합니다. 이것을 결정하는 한 가지 방법은 한 종류의 세포에서 핵을 가지고 난자에 넣고 그것이 발달 할 수 있는지 확인하는 것입니다. 이 실험은 19 세기 후반으로 거슬러 올라갑니다:라우버라는 사람이 쓴 논문이 있는데,그는 개구리 알에 두꺼비 핵을 넣는 실험을 설명하고 단순히 결과를 얻지 못했다고 말합니다.

어쨌든,1950 년대에 브릭스와 킹,두 명의 미국인이 핵을 이식하는 기술을 개발했고,피슈버그는 이것을 제노푸스에서 시도해야 한다고 결정했다. 우리가 결국 극복 한 몇 가지 매우 번거로운 기술적 어려움이 있었고–기술만큼이나 운이 좋았습니다-최종 결과는 전문 세포,이 경우에는 장 세포의 핵을 취하여 핵이 제거 된 난자에 이식함으로써 본질적으로 정상적인 발달을 얻을 수 있다는 것입니다. 그것은 분명히 동일한 유전자가 모든 다른 종류의 세포에 존재한다고 말했다.

그리고 야마나카 유도 만능 줄기 세포 기술을 개발하기 전에 50 년의 간격이 있었다,이는 정말 유용한 임상 잠재력에 필드를 열어. 개구리 실험(그리고 1990 년대 돌리 양의 생성을 포함한 많은 후속 작업)은 전문 핵을 처음부터 다시 되돌리거나 젊어지게 할 수 있다고 말했지만 임상 번역은 야마나카가 줄기 세포를 만들기 위해 인간의 알이나 배아를 얻을 필요가 없다는 것을 보여줬을 때만 인간에게 현실적인 가능성이되었습니다. 완전히 다른 종류의 성체 세포로 시작하여 한 종류의 새로운 세포를 도출 할 수 있다는 생각은 분명히 반세기 전의 우리의 작업과 관련이 있지만,흥미롭게도 이러한 초기 실험이 수행되었을 때 이것은 절대적으로 분명하지 않았습니다. ‘재 프로그래밍’은 실험의 목표조차 아니 었습니다. 저는 오늘날 이러한 핵 이동 실험을 수행하는 것에 대한 지원을받지 못할 것이라고 생각합니다.인간의 재 프로그래밍과 관련이 없다면 말입니다.

그렇다면 문제는 이 과정이 어떻게 작동하는가이다. 핵을 젊어지게하는 계란의 능력의 기초가되는 것은 무엇입니까? 우리는 항상 그 질문에 관심이 있었지만 야마나카의 실험에서 점점 더 흥미로워졌습니다. 그리고 저는 사람들이 아직도 야마나카 절차가 왜 작동하는지 알지 못한다는 것을 지적하고 싶습니다-10 년 후에도 그들은 그 메커니즘을 정말로 이해하지 못합니다. 그래서 우리는 알이 전사 인자를 과발현하는 것에 비해 차별화를 역전시키는 것이 더 낫다는 견해를 가지고 있습니다.따라서 모든 계란 성분이 무엇인지,그리고 그것들을 체세포 인자와 교환하는 방법을 안다면 야마나카 인자가 필요하지 않을 것이라고 생각합니다. 그래서 우리는 60 년 전에 행해진 것과 동일한 절차를 사용하여 달걀에 의한 재 프로그래밍 메커니즘을 적극적으로 추구하고 있지만 그것을 조사하는 새로운 방법이 많이 있습니다. 나에게 이것은 한 번에 수행 된 작업이 나중에 진보에 비추어 후속,훨씬 더 큰 관련성을 가질 수 있다는 흥미로운 원리를 예시합니다.

우리는 60 년 전과 동일한 절차를 사용하여 난자에 의한 재프로그래밍의 메커니즘을 적극적으로 추구하고 있지만,이를 조사하는 많은 새로운 방법들로

그리고 난자에 의한 재프로그래밍의 분자 메커니즘에 대한 현재의 이해는 무엇인가?

그것은 염색질 성분,특히 히스톤의 계란에서 높은 농도 때문에 거의 확실합니다. 히스톤의 수많은 변종이 있습니다,그들은 수정 방법의 관점에서,우리의 최근 연구의 꽤 많은 들어오는 핵에 계란에 의해 부과되는 히스톤 변화를 설명하고있다. 이 염색질 변화는 아마도 첫 번째 핵심 단계 일 것입니다–계란에 존재하는 특정 히스톤 변형이 있으며,이는 매우 중요하며,계란에 존재하는 것으로 성인 염색질 성분을 대체하는 것이 궁극적으로 변화를 일으키는 데 도움이 될 것입니다.

이 문제에는 두 가지 측면이 있습니다. 하나는 달걀이 체세포 핵의 성분을 대체하기 위해 어떻게 그 성분을 사용하고,그래서 그것을 젊어지게합니까? 두 번째는 왜 재 프로그래밍이 완벽하게 작동하지 않는 것입니까? 저는 이것을 이렇게 설명하고자 합니다.모든 것을 배아 상태로 되돌리려는 난자와 체세포 핵 사이의 싸움이 있습니다. 우리 세포의 대부분은 변하지 않으며,세포가 매우 안정적이라는 것은 매우 중요합니다. 그래서 달걀은 핵을 뒤엎고,핵을 저항하려고 합니다; 그것들은 현재 우리 연구 프로젝트의 두 가지 보완적인 부분입니다.

이를 보완하기 위해,우리는 또한 재 프로그래밍에 너무 현저하게 수용 할 수 있도록 정자 핵에 발생하는 변화를보고;궁극적으로,우리는 정자와 같은 상태로 체세포 핵을 변환하고 싶습니다,다음 재 프로그래밍은 매우 잘 작동합니다.

나는 대부분의 독자들이 당신의 재 프로그래밍 실험에 익숙 할 것이라고 생각하지만,나는 당신의 다른 작품 중 일부를 논의하고 싶습니다. 1970 년대의 일련의 논문에서 당신은 개구리 난 모세포에 주입 된 난자의 번역을 연구했습니다: 이 작업에 대해 조금 말해 줄 수 있습니까?

그 당시 나에게 엄청난 호소력을 보였고,여전히 그렇게하는 실험은 메신저를 알에 주입하는 것이다. 저는 이 일을 하고 있었는데,특히 벨기에의 휴베르트 찬트레네가 처음으로 미르나를 고립시켰을 때였습니다. 저는 장 브라셰라는 멋진 남자의 좋은 친구였고,그에게 제가 정말로 하고 싶은 것은 핵이 아니라 미르나를 알에 이식하는 것이라고 말했습니다. 그는 래빗 글로빈 르나를 만드는 찬트렌에게 소개를 해주었고,브라체 덕분에 우리에게 몇 가지를 주었습니다. 코리아데파트는 코리아데파트 웹사이트 이외에 어떠한 온라인 쇼핑몰과 관련이 없으며,다른 쇼핑몰로 인한 피해와 손실에 대해 책임이 없음을 밝힙니다. 만약 내가 실험을 보조금으로 제안했다면,난자가 리보핵산염으로 가득 찬 것으로 알려졌기 때문에 거부되었을 것이다. 그럼에도 불구하고,그것은 일,그리고 놀랍게도 잘–글로빈 메시지는 계란에 갔다,그리고 계란이 올챙이로 전환했다 시간에 의해 여전히 토끼 글로빈이 만들어지고 있었다. 거의 확실하게 성공의 이유는 미세주사가 리소좀을 개방하지 않기 때문입니다.리보뉴클레아제가 분할되는 곳이죠. 그래서 또 다른 흥미로운 원칙이 있습니다:누군가가 당신에게 무언가가 작동하지 않을 것이라고 말할 때,그것을 위해 그들의 말을하는 것보다 그것을 시도하는 것이 훨씬 낫습니다. 그리고 미르나 주사는 모든 종류의 질문에 매우 유용한 접근법으로 밝혀졌습니다. 이 핵실험들은 핵전달의 기술적 결과의 파생물이었습니다-만약 핵에 효과가 있다면,그 밖의 무엇을 전달할 수 있을까요? 에디 드 로버티스와 나는 심지어 제노푸스 달걀을 살아있는 시험관이라고 부르는 종이를 가지고 있었다.

귀납 과정에도 관심이 있었고,귀납 중배엽의 귀납 과정에서’공동체 효과’를 확인했다. 이 효과의 기초는 무엇입니까?

수십 년 동안 사람들은 조직을 이식했다-조직의 조각을 가지고 다른 숙주에 이식. 그러나 조직은 분명히 모든 동일하지 않을 수 있습니다 많은 세포로 구성되어,나를 위해 항상 단일 세포 이식을하는 것이 바람직했다. 그래서 저는 배아의 한 부분에서 다른 부분으로 단일 전구 세포를 이동시키는 많은 것들을 해냈습니다. 여러 세포를 성공적으로 이식 할 수 있지만 단일 세포는 이식 할 수없는 몇 가지 이유가 있어야합니다. 즉 세포의 작은 수의 주사를 수행하는 저를 주도. 이식 된 세포는 분비 된 분자(예를 들어 신호 전달 단백질)를 방출하여 숙주에서 무엇이든 할 필요가 있음이 밝혀졌습니다. 농도가 너무 낮–단일 셀은 어려움이 분비 무엇으로 많은 일을 가지고 있지만,여러 세포가 실제로 작동하기에 충분히 높은 농도를 구축 할 것입니다. 이’커뮤니티 효과’는 박테리아에서 확인 된 쿼럼 감지와 다소 유사합니다.

발달 생물학이 오늘날 어디에 있는지에 대한 당신의 관점은 무엇입니까? 우리의 이해의 격차는 무엇이며,그 격차를 채우기 위해해야 할 일은 무엇입니까?

개발에 대한 제 자신의 견해는 세포이든 핵이든 분자이든 하나의 개체로 좁혀야한다는 것입니다.

나는 집중력과 시간이 개발에서 중요한 두 가지라고 말하고 싶다. 당신은 농도를 알 필요가 있고,차이를 만들기 위해 얼마나 오래 있어야 하는지를 알아야합니다-왜냐하면 세포의 경우 몇 초 동안 분자의 특정 농도가 10 분 동안 그 농도와 같지 않을 수 있기 때문입니다. 그래서 저는 현재 발달 생물학에서 우리가 정말로 부족한 것은 단백질의 농도를 결정하는 어떤 능력이라는 견해를 가지고 싶습니다.

내 자신의 경험에서,나는 티빈이라는 단백질에 대한 실험에 참여했다. 오히려 놀랍게도-그리고 나는 여전히이 실험을 좋아합니다-당신은 배반포 세포를 가지고 현탁액으로 완전히 해리 한 다음 알려진 농도로 알려진 시간에 액티빈을 첨가 할 수 있습니다. 그런 다음 세포를 씻고 다시 모아서 어떻게 분화하는지 물어보십시오. 이 세포들이 외배엽,중배엽 또는 내배엽을 만들었는지 여부는 액티빈의 양뿐만 아니라 그 안에 세포를 목욕시키는 시간에 달려 있다는 것이 밝혀졌습니다. 그것은 농도와 시간이 당신이 변경하는 일에 따라 완전히 다른 효과를 가질 수 있다는 흥미로운 원리였다,그리고 얼마나.

그러나 생체 내에서 이와 같은 놀라운 현상을 정말로 이해하기 위해서는 단백질의 농도를 아는 것이 정말로 중요 할 것입니다. 앞으로 우리는 점차 단일 세포,알려진 농도,알려진 양의 시간으로 작업 할 것입니다.그리고 우리는 이러한 분화 사건에서 무슨 일이 일어나고 있는지 이해할 수 있습니다.

집중력과 시간은 개발에 중요한 두 가지입니다

당신의 연구는 아마도 세포 대체 분야에서 가장 임상 적으로 영향을 미칠 것입니다–현재의 도전과 전망에 대해 어떻게 생각하십니까?

나는 세포 대체에 대한 전망이 매우 좋다고 생각하지만 과학적 진보는 다른 것들에 의해 방해받을 수있다. 제가 자주 사용하는 예는 연령과 관련된 황반변성인데,광수용체가 죽어서 눈이 멀게 됩니다. 이 광 수용체는 망막 색소 상피 세포에 의해 지원되며,런던과 다른 곳의 연구자들은 상피 세포의 얇은 층을 만들기 위해 야마나카 절차를 사용하고 렌즈 교체보다 더 복잡하지 않은 과정을 통해 눈에 삽입 할 수 있습니다. 내가 이것에 대해 이야기 할 때마다,사람들은 나에게 와서 그들이 그것을 끝낼 수있을 때 물어. 대답은 그들이 허용되지 않는 것입니다,내 의견으로는 그 이유는 법적 문제에 궁극적으로 돌아 간다. 뭔가 잘못되면,변호사는 보상의 엄청난 금액을 위해 싸울 것입니다. 너가 절차를 백 번 하면,잘못되면 한 번–99 명의 사람은 장님 가기안에 거창하게 얻을 것이다,그러나 것개은 의료계가 그것에서 멀리 부끄러워 할 고 그런 다량 재정적인 포상을 얻을 것이다. 나는이 분야에 진정한 도전이라고 생각-때문에 잠재적 인 법률 및 금융 결과의 의료 직업의 저항.

박사학위 수퍼바이저 마이클 피슈버그와 많은 멘티들이 여러분을 훌륭한 멘토로 언급한 지도의 중요성에 대해 이전에 이야기해왔습니다. 리더십의 구르 돈 스타일은 무엇입니까?

글쎄,나는 여기서 매우 자기 비판적 일 것이다-나는 일주일에 한 시간 동안 모든 사람들과 함께 앉아서 결과를 보지 않고,커피를 마시면서 그들을 볼 때까지 기다렸다가 일이 어떻게 진행되고 있는지 묻는다. 그래서 나는 정말 사물의 정기적이고 체계적인 검사를하지 않는 의미에서 정말 나쁜 멘토해야합니다. 그러나 나는 사람들이 평범한 대화에서 뭔가를 얻을 것이라고 생각하고 싶다. 더그 멜튼 같은 사람은 정말 환상적인 동료였다,하지만 그 자신의 능력을 통해 모든했다-나는 그가 나에게서 무엇을 가지고 생각할 수 없다! 저는 단순히 제 연구실에 들어오는 사람들을 설득하여 가치 있는 프로젝트를 진행하도록 하고,그들이 그것을 즐기도록 하려고 합니다.

마이클 피쉬버그는 정말 놀랍고 관대 한 멘토라고 언급해야합니다. 그는 이 핵전달 작업에 저를 맡겼고,제가 원하는 것은 무엇이든 시도해야 한다고 말했고,매우 지지했습니다. 핵이전에 관한 첫 번째 논문-그는 실험을 하지 않았지만,그는 그것에 대한 저자였고,아주 옳았습니다. 그러나 그 후,거의 당황,그는’당신은 내배엽 세포를 가지고,나는 나머지를 취할 것’이라고 말했다. 그래서 그는 더 이상의 논문에 대한 저자가 아니 었습니다.

나는 당신이 여전히 실험실 벤치에 연결되어 있는지 물어볼 계획이었지만,오늘 사무실에 도착했을 때 제노푸스 알의 배치를 위해 미디어를 변경하면서 대답을 얻었습니다. 이 연결을 유지하는 것이 중요합니까?

나는 다른 일을 할 때에도 항상 실험실 작업을 유지해 왔으며 여전히 동료들에게 핵 이전을 가르칩니다. 벤치에 이 연결은 당연히 모두를 위해 현실적이지 않다,그러나 나는 그것을 해서 당신이 때때로 명백하지 않을지도 모른 것을 발견한ㄴ다는 것을 생각하고 싶다. 지금 제 동료 중 한 명이 저를 위해 웨스턴 블롯을 운영하고 있습니다. 하지만 제가 지금 하고 있는 실험실 작업은 이 세포들이 제가 원하는 것을 할 수 있도록 하는 방법을 찾는 것에 더 의존적입니다.

노벨상이 당신의 삶을 상당히 변화 시켰습니까?

음,나는 초대장의 우스꽝스러운 금액을 얻을 수 있다는 의미에서,이는 약 200 년에 지금 실행. 당신은 그것을 다루기 시작할 수 없습니다-나는 예전보다 덜 여행하며,내가 받아들이는 것에 대해 오히려 선택적입니다. 저는 저의 과학적 공헌이 아니라 학교 보고서에 많은 초대장을 받았습니다.제 생물학 마스터는 제가 과학자로서 성공할 기회가 없을 것이라고 썼고,제 책상 위에 놓여 있습니다. 그 이야기는 분명히 큰 인상을 남겼습니다.

또한 대중의 인식이있다. 노벨상이 발표된 직후,저는 한국에 있었습니다. 거리를 따라 걷고,누군가가 나를 멈추고 내가 구르 돈 박사인지 물었고,내 사진이 신문에 있다고 말했다. 그것은 정말 매우 놀라운했다,상을받은 범위. 사람들이 내 작품과 야마나카 작품을 감상하고 사람들이 재 프로그래밍에 대해 이야기하고 있다는 것도 분명히 좋은 일입니다.

개발 독자들이 당신에 대해 알게되어 놀랄만한 것이 있습니까?

나는 합리적으로 건강하고 건강하게 유지하는 것이 중요하다는 견해를 가지고 있습니다. 나는 항상 다양한 스포츠 활동에 관심을 유지했습니다,특히 스키,스케이트와 스쿼시,이는 내 주요 활동이었다,나는 스쿼시에서 테니스에 최근 몇 년 동안 설정 한 불구하고.

그러나 독자들을 놀라게 할 수있는 것은 내가 완전한 비 지식인이라는 것입니다. 난 그냥 책을 읽지 않는다,나는 읽기 싫어,나도 극장에 가지 않는다. 나가 읽는 즐기지 않는 까 왜 나가 묻으면,장시간 걸리는 것과 나는 말할 것이다,책을 읽고 최종선을 요구하는 누구에게 말하는것은 매우 쉽다! 나는 소설에 관심이 아니에요,그것은 나를 위해 단지 아니다. 그래서 나는 정말로 궁극적 인 비 지식인입니다.

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