인간유도만능줄기세포(human induced Pluripotent Stem Cells, hiPSC)는 인간 성체세포에 역분화인자를 도입하여 리프로그래밍(reprogramming) 과정을 거친 미분화상태의 만능줄기세포로 만든 것을 말한다. 만들어진 인간유도만능줄기세포는 만능이라는 말 그대로 인체기관 중 원하는 모든 신체조직 및 장기 등으로 분화가 가능한 세포로서 조직의 재생과 세포치료를 가능케 해 여러 중증 및 난치성 질환 치료의 열쇠가 될 것으로 주목받고 있다.
김병수 교수팀은 십수년의 연구를 통해 ‘인간태반유래조건화배지’로 역분화 리프로그래밍 효율을 기존 대비 10배 이상 높이는 기술을 세계 최초로 개발했다. 현재까지의 통상적인 리프로그래밍 기법으로는 10만개의 성체세포 당 대략 300-400개의 만능줄기세포 콜로니를 얻는 효율임에 비해, 김병수 교수팀 신기술로는 성체세포 10만개 당 3,500-4,500개의 콜로니를 생산함으로써 기존 대비 10배 이상 높은 효율로 만능줄기세포 생산이 가능하다. 또한 리프로그래밍 소요 시간을 대폭 단축해 시간과 비용을 절약할 수 있게 됐다. 기존 방법은 3주 이상의 역분화 시간이 필요하지만 김 교수팀 신기술은 일주일만에 만능줄기세포 콜로니 생성이 가능하기 때문이다.
김병수 교수팀의 신기술은 인간태반융모세포를 활용해 완성된 배지를 통해 인간유도만능줄기세포를 만들어 제작비용을 낮추고 대량생산을 가능하게 하는 획기적인 방법으로 본 원천기술에 대한 국내 및 국제특허는 이미 확보돼 있다. 김병수 교수팀은 이번에 본 신기술을 적용하여 급성 백혈병 환자 맞춤형 유도만능줄기세포를 생산해 국제 줄기세포 등록기관(hPSCreg) 공인을 받았고 새로이 확립된 hiPSC를 소개하는 줄기세포 분야 저명 SCI 학술지인 ‘Stem Cell Research’ 8월호에 연구 결과가 게재됨으로써 세계적 입지를 공고히 했다. 백혈병을 비롯한 국내 암환자의 맞춤형 유도만능줄기세포의 ‘hPSCreg’ 등록 및 논문 발표는 김병수 교수팀이 최초다.
또한 김병수 교수팀은 난치성 질환 환자 성체세포 채취부터 질환 특이 유도만능줄기세포 제작까지의 모든 과정을 환자가 치료받는 대학병원에서 진행하는 원스탑시스템을 구축했다. 이러한 노력을 통하여 우리나라 대학 및 병원들 중 최초로 인간유도만능줄기세포를 hPSCreg에 직접 등록하는 성과를 이뤘다. 참고로, 이전에 국제 줄기세포 등록기관(hPSCreg)에 등록된 우리나라의 hiPSC 7개 모두는 병원에서 채집된 성체줄기세포로부터 질병관리본부 국립줄기세포재생센터에서 생산 유도만능줄기세포로 돼있다.
김병수 교수는 “인간태반유래조건화배지를 통해 인간유도만능줄기세포 생산을 위한 효율성과 경제성을 모두 확보함으로써 세포치료의 단계와 시간을 최소화함으로써 난치성 질한 극복 및 관련 연구 활성화의 새로운 원동력이 될 것으로 기대한다.”라고 밝혔다.