국내 연구팀이 피부세포로 만든 ‘체세포 역분화 줄기세포(iPS)’를 이용해 사람
몸속에서 실제 뛰는 것과 같은 심장근육세포로 분화시키는데 성공했다. ‘분화’란
생물체나 세포의 구조와 기능이 특수화되는 현상을 말한다.
이번 기술개발로 우수 유전자원의 종 보존과 맞춤형 세포치료가 성사될 가능성이
높아질 전망이다.
제주대 생명공학부 박세필 교수팀과 ㈜미래생명공학연구소(소장 김은영)는 농림수산식품부와
제주도로부터 2008년부터 5년간 총 22억여원의 연구비를 지원받아 효율적인 체세포
역분화 줄기세포기술을 확립하고 이 줄기세포를 이용해 심장근육세포로 분화-배양에
성공했다고 22일 밝혔다.
연구팀은 만능세포를 만들기 위해 사람의 피부세포(체세포)를 떼어냈다. 그 다음
이 체세포에 배아줄기세포의 성질을 갖도록 하는 4개의 특정유전자(Oct4, Nanog,
Sox2, Lin28)를 렌티바이러스 운반체(Lentiviral Vector)에 실어 생쥐의 체세포 핵
내에 주입했다.
이른 바 `역 분화’로 불리는 이 기술은 수정란이 분화해 줄기세포가 되거나 난자를
이용해 배아줄기세포를 만드는 것과 달리 다 자란 세포에서 배아줄기세포와 같은
만능세포를 만들어내는 것이다.
역분화 기술을 이용하면 여성으로부터 직접 난자를 채취 제공받지 않아도 돼 해묵은
윤리 문제를 무난히 극복할 수 있다.
연구팀은 체세포 역분화된 줄기세포를 이용하여 정상적인 심장근육세포로 분화시키는데
성공했으며 이를 면역세포화학염색법과 전기생물학적분석법을 통해 확인했다고 밝혔다.
이는 일본과 미국에 이어 세계 3번째로 성공한 것이다.
박세필 교수는 “이번 기술을 동물에 적용하면 효율적인 유용동물의 생산,
개량, 증식, 보존 및 복원이 기대된다”며 “사람에게 이 기술을 적용하면
난자를 사용하지 않기 때문에 윤리적 문제를 일으키지 않으면서도 모든 장기세포로
분화할 수 있어 면역거부반응이 없는 환자맞춤형 세포치료도 가능해질 것”이라고
말했다.
이번 연구는 복제양 ‘돌리’를 탄생시킨 영국의 이언 윌머트(Ian Wilmut)가 편집장으로
있는 국제학술지 `복제와 줄기세포(Cloning and Stem Cell)’ 10월호 온라인 판과
‘국제심장학회지(International Journal of Cardiology)’에 실렸다.
박 교수팀은 이 기술에 대해 국제특허를 출원했고, 특허내용은 올해 1월 네이처바이오테크놀로지(Nature
Biotechnology)에 소개되기도 했다.
