줄기세포치료 부작용 극복 기술 개발
기형종 형성 미분화 만능줄기세포만 선택적 제거
| 2013. 08.23(금) 23:34 |   |
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이번 연구성과는 치료에 필요한 분화세포는 살리고, 악성종양과 같은 기형종을 형성할 수 있는 미분화 만능줄기세포만을 선택적으로 죽이는 화합물을 찾아낸 것으로 향후 줄기세포치료 실용화의 디딤돌이 될 것으로 기대된다.
참고로 미분화 만능줄기세포란 근육세포, 골격세포, 혈액세포 등 인체의 모든 세포로 분화할 수 있는 전분화성(pluripotency)을 갖고 있는 세포를 말한다.
서강대학교 생명과학과 차혁진 교수, 미 하버드대학교 김광수 교수 및 생명공학연구원 이미옥 박사(제1저자) 연구팀이 공동으로 수행한 이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터지원 사업 등의 지원으로 수행됐으며, 연구성과는 ‘Inhibition of pluripotent stem cell-derived teratoma formation by small molecules’라는 논문명으로 미국국립과학학술원회지(PNAS) 8월5일자 온라인판에 게재됐다.
현재, 줄기세포치료 분야에서는 모든 세포로 분화가능한 만능줄기세포를 치료에 필요한 세포로 분화시킨 후 손상된 세포를 분화세포로 대체함으로써 퇴행성 질환을 치료하려는 연구가 활발하다.
하지만 손상된 세포를 대체할 때 분화를 유도하는 과정에서 미분화된 세포들 중 일부라도 체내로 이식되면 무한히 증식하는 특성을 가진 만능줄기세포가 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 발굴해 냈다.
또한, 이 두 화합물이 치료에 필요한 분화세포에는 영향을 미치지 않고, 미분화 만능줄기세포만을 선택적으로 죽이는 것을 알아냈다.
즉, 줄기세포치료에 위험할 수 있는 잔류 미분화 줄기세포를 제거할 수 있는 후보물질로서의 가능성을 확인한 것이다.
연구진은 만능줄기세포와 분화세포를 혼합해 이식한 생쥐를 이용한 실험에서 쿠어세틴과 YM155를 전처리한 경우에는 기형종 발생이 억제되고, 분화된 세포이식에는 영향이 없음을 확인했다.
두 화합물이 세포사멸억제 유전자를 저해해 만능줄기세포가 주입됐음에도 기형종이 발생하지 않았으며, 세포치료에 필요한 분화세포의 생존이나 기능에는 영향을 미치지 않은 것이다.
차 교수는 “기존에는 항체를 이용해 분화세포만을 분리하거나, 세포사멸 항체로 미분화 만능줄기세포만 제거하는 방식 등이 시도됐지만, 효율성 측면에서 완벽하지 않아 기형종이 형성될 우려가 있었다”면서 “이번 연구는 유전자 발현억제 화합물을 통해 한 단계 더 발전시킨 것”이라고 연구의의를 밝혔다.
유봉 기자 env-news@hanmail.net 유봉 기자의 다른 기사 보기
