국내연구진, 줄기세포 분화재생능력 유지 비결 규명

• 김효수 교수팀, "골수기능부전증 신약개발 등에 활용 가능"

'셀 스템 셀(Cell Stem Cell)' 온라인판 게재

왼쪽부터 김효수 교수, 허진 교수, 백성희 교수 순

국내 연구진이 줄기세포가 분화재생 능력을 유지하는 비결을 세계 최초로 규명해 냈다. 이 연구결과는 줄기세포분야 권위있는 국제저널에 게재됐는데, 향후 골수기능부전증 신약개발 등에 활용 가능할 것으로 기대를 모으고 있다.

보건복지부(장관 정진엽)와 미래창조과학부(장관 최양희)는 국내 연구진이 가장 젊고 분화능력이 뛰어난 최상위 혈액-줄기세포의 선별 방법을 개발해 '혈액-줄기세포를 마음대로 깨우고 재울 수 있는 획기적인 원천기술'을 확보했다고 20일 밝혔다.

서울의대 김효수 교수팀(서울대학교병원 허진 교수)이 주도하고 생명과학부 백성희 교수가 공동연구자로 참여한 이번 연구는 복지부의 '선도형 세포치료 연구사업단 및 연구중심병원 육성 R&D사업', 미래부의 '줄기세포 선도연구팀 육성사업, 리더연구자 지원사업' 등 정부 지원을 받아 이뤄졌다.

논문은 세계 최고 권위의 줄기세포 전문학술지인 '셀 스템 셀(Cell Stem Cell)' 온라인판(3월 18일자)에 수록됐다.

복지부 등에 따르면 김 교수팀은 골수에 존재하는 혈액세포들의 조상인 혈액-줄기세포 중에서 가장 젊고 분화재생 능력이 뛰어난 최상위 혈액-줄기세포에만 카이-원(KAI1: CD82) 분자가 특이적으로 발현된다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다.

또 이 카이-원 분자는 면역을 담당하는 대식세포(macrophage)의 다크 단백질(DARC: CD234)과 상호작용해 최상위 혈액-줄기세포를 활동 없이 잠들어 있는 상태로 유지시킬 수 있다는 사실도 규명했다.

복지부는 기존 연구에서는 골수 내에서 잠자고 있는 혈액-줄기세포들을 깨운 후 그 수를 증폭시킬 수는 있었지만 이런 방식으로 증폭된 혈액-줄기세포는 장기적으로 혈액을 만들 수 있는 기능이 없어지는 한계가 있었다고 지적했다.

이번 연구 성과가 이 난제에 대한 해결책을 제시하고 있다는 설명도 덧붙였다. 최상위 혈액-줄기세포들의 증폭 과정 중 적절한 시점에 다크 단백질을 발현하는 대식세포 또는 재조합 다크 단백질을 처리해 혈액-줄기세포들을 다시 기능과 젊음을 유지한 채로 잠재워서 저장할 수 있는 핵심 기술을 개발했다는 것이다.

복지부는 젊음을 유지한 채로 최상위 혈액-줄기세포를 대량으로 증폭, 보관하는 방법이 상용화되면, 줄기세포가 필요한 환자들에게 신속히 최상위줄기세포를 공여하는 혈액-줄기세포은행을 만들 수 있는 길이 열리게 된다고 기대했다.

또 면역-세포 및 인공혈액을 제작하는 곳과 백혈병과 골수부전으로 인한 악성빈혈 치료제 개발 등에 응용 가능하고, 골수이식 기술을 최적화해 환자에 적용하는 시기를 획기적으로 앞당길 수 있다고 전망했다.

김 교수도 "이번 연구성과는 백혈병, 악성빈혈과 같은 골수기능부전증 치료제 개발과 골수이식 성공률을 높이는데 활용될 수 있다"고 말했다.

그러면서 "정부의 꾸준한 지원, 특히 연구교수의 정원을 보장해주고 영입할 수 있게 해준 복지부의 선도형 세포치료 사업이 밑거름이 됐다"고 덧붙였다.

한편 복지부와 미래부는 이런 원천기술들이 향후 치료제 개발이나 신의료기술로 적용될 수 있도록 꾸준히 R&D를 지원할 계획이라고 밝혔다.