영원히 죽지않는 세포

1951년 2월 8일, 존스홉킨스 병원에서 자궁경부암 환자의 라듐을 이용한 방사선 치료전에 암세포가 채취된다.  이 여성은 일주일 전에 속옷에 피가 묻어서 존스홉킨스 병원에서 진찰을 받고, 자궁경부에서 악성종양이 발견된 헨리에타 랙스(Henrietta Lacks)였다.

 이 암세포를 채취한 젊은 연구의였던 Wharton은 암세포를 연구하던 George Gey에게 암세포를 전달한다.  당시, 아무도 인간 세포를 배양하지 못하던 상황이었고, 존스홉킨스 병원에서 연구하던 Gerorge Gey와 Margaret Gey부부도 암 연구를 위해 인간 세포주(세포 배양을 통해 계속 분열, 증식하여 대를 이을 수 있는 배양 세포의 클론)를 만들고자 20여년간 연구했지만 성공하지 못한 상태였다.

 자궁경부암에 걸린 31세 여자 환자에서 채취한 암세포에 적당한 영양분을 공급하고 배양하여 실험실에서 무한정으로 복제되었다. 1951년 10월, TV에 출연한 George Geys는 이 세포의 이름을 환자의 이름인  Henrietta Lacks를 조합해서 헬라세포(HeLa cell)라고 부르고, 이세포가 암을 치료하는데 많은 기여를 할 것이라고 이야기 했다.

 이 암세포는 실험실에서 너무 활동적이어서 무한정 분열하게 되고, 헨리에타 랙스의 몸 전체에도 빠르게 전이되어 암 진단을 받은 지 6개월 만에 몸 전체에 퍼지게 되었고 진단 8개월 만인 1951년 10월 4일에 세상을 떠나게 되고, 그녀의 유해는 가족의 담배 농장 건너편에 묻힌다.

 세계 최초로 실험실에서 배양된 이 불멸의 인간세포는 의학계에 많는 공헌을 하게 된다. George Gey는 HeLa 세포에서 척수성 소아마비 바이러스를 증식시키는 데 성공했으며, 그 결과, 다른 연구자들도 많은 병원성 물질을 분리할 수 있게 되고, 백신의 효과를 쉽게 확인할 수 있게 되었다. 그 후, Gey와 그의 동료는 전세계 연구원들에게 HeLa 세포를 배포했으며,  HeLa 세포는 암, 바이러스 증식, 단백질 합성, 유전자 조절, 방사선치료 효과 확인, 항암치료제, 에이즈 치료제 개발, 파킨슨 병 연구, 시험관 아기의 탄생, 인간 유전자지도 구축을 가능하게 했다.

 헬라세포(HeLa cell)가 배양되기 전까지는 과학자들은 인간의 염색체가 46개라는 사실조차 모르고 있었다. 우리가 생명과학에서 배우는 세포주기와 21번 염색체가 하나 더 있는 유전병인 '다운증후군'과 X염색체가 하나 더 있는 남성인 '클라인펠터 증후군'등의 전체의 모습이 밝혀진 계기도 헬라세포(HeLa cell)에 의한 것이었다. 헬라세포는 원자폭탄이 인체에 미치는 영향을 파악하기 위해 핵폭탄과 함께 떠뜨려졌으며, 인간이 최초로 우주궤도에 진입하는 순간에도 우주선을 타고 있었다.

 이렇게 Henrietta의 세포는 의학, 생리학 발전에 많은 기여를 했지만, 이 세포의 주인인 Henrietta Lacks의 남편 Davide Lacks와 5명의 자녀들은 모두 Henrietta 세포가 과학 연구에 사용되고 있다는 이야기를 듣지 못했다.

 1973년 어느 날, 볼티모어에 살고 있는 랙스의 가족은 도무지 믿기지 않는 연락을 받는다. 20여년전, 자궁경부암으로 죽은 어머니 헨리에타 랙스(Henrietta Lacks)가 아직 살아있다는 것을... 더욱 충격적인 것은 어머니의 몸의 일부가 무한 증식하여 몸무게 5천만톤, 엠파이어 빌딩 100채만큼 불어났으며, 그 세포가 지구 세 바퀴를 덮고도 남을 정도로 퍼저나가 전 세계 방방곡곡에 상업적으로 거래되고 있다는 사실이었다.

 헬라세포(HeLa cell)는 생물학과 의학에 많은 공헌을 했지만, 본인의 동의없이 채취된 신체의 일부가 과학 실험에 사용되는 윤리적인 문제, 아프리카계 흑인을 대상으로한 과학실험, 상업화에 따른 이익 분배 문제등 불편한 진실을 담고 있는 세포다.

헬라세포(HeLa cell)는 헨리에타 랙스(Henrietta Lacks)의 체세포에 인유두종바이러스(파필로바 바이러스)가 인간 유전자를 추가적으로 옮기기 때문에 정상인의 체세포속의 46개의 염색체보다 많은 82개의 염색체를 가지고 있다. 이 추가된 유전자에 세포시계 역할을 하는 텔로미어가 짧아지는 것을 방지하는 텔로머레이즈라는 효소가 활성화되어 적절한 조건과 영양분으로 무한정 분열한다.

 세포 주기와 유전과 유전병에 대해서 가르키고 있는데, 헬라세포에 대한 책이 출판되어서 블로그하게 되었습니다.


참조: 위키피디아 영문  http://en.wikipedia.org/wiki/HeLa_cell

         문학동네 http://goo.gl/nP1uo

 
     
 

아인슈타인의 특수 상대성 이론의 두 가지 가설

 우리가 '특수상대성이론'이라고 부르는 논문의 제목은 '움직이는 물체의 전기 역학에 대하여'라고 한다.

여기서 '특수'라는 수식어는 이 이론이 관성기준계(정지 또는 등속운동)만을 다룬다는 것을 의미한다. 특수상대성 이론은 절대적인 시간, 절대적인 공간은 존재하지 않는다는 것이다. 즉. '시간과 공간도 관측자에 따라 변한다.'는 것이다.

아인슈타인의 특수 상대성 이론에서 아인슈타인은 두가지 기본원리를 가정하였다.


가설1. 상대성 원리

'등속 직선 운동하는 곳에서는 모든 물리법칙은 정지한 곳과 똑같이 성립한다.'

 예를 들면, 일정한 속도로 달리고 있는 기차안에서 위로 던진 공은 기차안의 관측자에게는 곧장 위로 올라갔다가 똑바로 떨어지는 운동이다. 그러나, 밖에서 이 운동을 보는 사람은 포물선운동으로 보인다.

 위와같이, 한 가지 사건이지만 기차안의 사람과 정지한 관측자가 보는 운동은 달라보인다.
그렇지만, 기차안의 사람은 물체가 연직 위로 올라갔다가 떨어지는 현상을, 중력만 작용하고 있는 운동으로 설명할 수 있다. 밖의 관측자가 본 포물선운동도 포물선운동에서 기차의 등속직선운동 성분을 빼면 중력만 작용하고 있는 연직 상방운동이 된다. 즉, 관측자에 따라 운동이 달라보이지만, 중력에 의한 연직 상방운동이라는 물리법칙은 같다는 것이다.

 이렇게 상대성 원리는 서로 다른 관성 좌표계(관찰자)에서 관찰되는 물리현상은 다를 수 있지만, 그 물리량 사이의 물리법칙은 동일하다는 것이다.



가설2. 광속 불변의 원리

'빛의 속도는 관측하는 장소의 속도나 광원의 운동 속도에 관계 없이, 항상 c(=299,792,458m/s)로 일정하다.'

빛의 매질인 '에테르'의 존재를 믿었던 과학자들은 "빛은 에테르에 대해서 초속 약 30만 킬로미터로 진행한다'고 생각했지만, 아인슈타인은 직관적으로 에테르의 존재를 부정했었다.

마이컬슨-몰리의 실험으로 빛의 매질인 에테르는 없다고 증명되었다. 그래서 아인슈타인은 '관측하는 장소가 어떤 속도로 움직여도 빛은 넌제나 일정한 속도로 나아간다.'고 생각했다. 즉 빛은 누구에게나 c로 나아간다.


 1964년 스위스 제네바 근처의 CERN(유럽 입자물리학 연구소)의 물리학자들이 빠르게 움직이는 광원에서 방출되는 중성 파이온 다발에서 방출되는 감마선의 속도를 측정하여 정지하여 있는 파이온에서 방출되는 빛의 속도와 같다는 사실을 검증하였다.