자가줄기세포 치료 길 넓어졌다

김순학 가톨릭관동대 교수팀

초음파로 역분화줄기세포 대량생산

“자가줄기세포 치료에 기여할 것”

가톨릭관동대 김순학 교수팀.

초음파를 이용해 일주일만에 인간의 피부세포에서 역분화 줄기세포(iPSC·유도만능줄기세포)의 대량 생산이 가능해졌다.

역분화 줄기세포는 이미 분화가 끝난 체세포를 다시 분화 능력이 있는 줄기세포 단계로 되돌린 세포를 말하는데, 앞으로 자가줄기세포 치료에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

한국연구재단은 14일 김순학 가톡릭관동대 교수 연구팀이 세계적으로 윤리적 위험성이 있는 배아줄기세포 대신 역분화 줄기세포에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 상황에서 안전하고 효율성이 좋은 역분화 줄기세포 생산기술을 개발했다고 밝혔다.

기존 유전자나 저분자 화합물에 기반한 역분화 줄기세포 유도 기술은 효율이 낮고 암세포가 생길 수 있는 등 한계가 있었다. 의학 분야에서 세포 치료에 사용하기 위해서는 면역 거부반응이 없으면서 암세포를 생성하지 않는 자가세포를 이용한 치료법 개발이 필수적이다.

초음파를 이용한 역분화 줄기세포 유도 기술

연구팀은 초음파를 이용해 세포 바깥 환경을 세포 안으로 유입시켜 ‘세포 리프로그래밍’(이미 성숙한 체세포를 만능줄기세포로 유도하는 기술)을 일으키는 데 성공했다. 인간의 피부 세포와 쥐의 섬유아세포 등에 초음파를 처리한 뒤 줄기세포 배지에 일주일 동안 배양한 결과, 줄기세포 배지가 초음파에 의해 일시적으로 손상된 세포막을 통해 세포 내로 유입됐다.

초음파 처리 후 하루 만에 역분화 메커니즘이 나타나기 시작해 일주일 내 90% 이상의 피부세포가 역분화 줄기세포로 분화하는 것으로 나타났다. 이 역분화 줄기세포를 생체에 이식한 결과 암을 유발하지 않고 뇌세포, 근육세포, 간세포로 잘 분화됐다고 연구팀은 설명했다. 외부 물질 없이 유도가 가능해 면역 거부 반응이 없고, 짧은 시간 안에 생산할 수 있어 경제적이다.



김 교수는 “안전하고 효율이 높은 분화법”이라며 “이번에 개발한 원천기술을 자가줄기세포 치료에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(개인연구)의 지원을 받았다. 연구 결과는 국제학술지 ‘바이오머터리얼즈’(Biomaterials)에 실렸다. /고광본 선임기자 [e-mail]

역분화 줄기세포를 쥐의 뇌, 근육, 간에 이식한 모습