국내연구진, 줄기세포치료 부작용 극복기술 개발

차혁진 서강대 교수·김광수 하버드대 교수·생명연 이미옥 박사 연구팀 성과

왼쪽부터 차혁진 교수, 김광수 교수, 이미옥 박사.

아주경제 이한선 기자= 국내 연구진이 줄기세포치료시 부작용을 제거하는 기술을 개발했다.

미래창조과학부는 차혁진 서강대학교 생명과학과 교수, 김광수 하버드 대학교 교수 및 생명공학연구원 이미옥 박사(제1저자) 연구팀이 줄기세포를 이용한 질병 치료시에 생성되는 종양형성 미분화 만능줄기세포를 제거해 치료 부작용을 극복하는 기술을 개발했다고 19일 밝혔다.

연구성과는 치료에 필요한 분화세포는 살리고, 기형종을 형성할 수 있는 미분화 만능줄기세포만을 선택적으로 죽이는 화합물을 찾아낸 것으로 향후 줄기세포치료 실용화의 기반이 될 것으로 기대된다.

미분화 만능줄기세포는 근육세포, 골격세포, 혈액세포 등 인체의 모든 세포로 분화할 수 있는 전분화성을 갖고 있는 세포다.

이번 연구는 미래부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터지원 사업 등의 지원으로 수행됐고 연구성과는 미국국립과학학술원회지 5일자 온라인판에 게재됐다.

만능줄기세포를 치료에 필요한 세포로 분화시킨 후 손상된 세포를 분화세포로 대체해 퇴행성 질환을 치료하려는 연구가 활발하지만 종양으로 발전할 수 있어 이를 제어하는 것이 최대 관건이었다.

연구팀은 분화 유도시 미분화 만능줄기세포에서만 특이하게 많이 발현되는 세포사멸억제 유전자(BIRC5)를 확인하고 이를 억제할 수 있는 화합물 쿠어세틴과 YM155을 발굴했다.

두 화합물이 치료에 필요한 분화세포에는 영향을 미치지 않고 미분화 만능줄기세포만을 선택적으로 죽이는 것을 알아내 줄기세포치료에 위험할 수 있는 잔류 미분화 줄기세포를 제거할 수 있는 후보물질로서의 가능성을 확인했다.

BIRC5는 종양세포에서만 특이하게 발견되는 유전자로 종양치료를 위해 이 유전자를 조절하는 다양한 화합물을 발굴하는 연구가 진행되고 있다.

쿠어세틴은 항산화효과 및 항암효과로 인해 건강식품 등으로 이용되는 플라보노이드의 일종이고 YM-155는 일본에서 최초 개발된 BIRC5 유전자 발현억제 화합물로 현재 폐암의 항암치료제로 임상2상 실험중인 물질이다.

연구진은 만능줄기세포와 분화세포를 혼합해 이식한 생쥐를 이용한 실험에서 쿠어세틴과 YM155를 전처리한 경우에는 기형종 발생이 억제되고 분화된 세포이식에 영향이 없음을 확인했다.

차 교수는 “기존에는 항체를 이용해 분화세포만을 분리하거나 세포사멸 항체로 미분화 만능줄기세포만 제거하는 방식 등이 시도됐지만 효율성 측면에서 완벽하지 않아 기형종이 형성될 우려가 남아 있었다”며 “이번 연구는 유전자 발현억제 화합물을 통해 한 단계 더 발전시킨 것”이라고 밝혔다.