미래부, 줄기세포 분화재생능력 유지 비결 찾았다

[이뉴스투데이 강민수 기자] 미래창조과학부는 보건복지부와 국내 연구진이 가장 젊고 분화능력이 뛰어난 최상위 혈액·줄기세포의 선별 방법을 개발해 혈액·줄기세포를 마음대로 깨우고 재울 수 있는 획기적인 원천기술을 확보했다고 20일 밝혔다.

이번 연구는 서울대학교 의과대학 김효수 교수팀이 주도하고 생명과학부 백성희 교수가 공동연구자로서 참여했다.

미래창조과학부의 줄기세포 선도연구팀 육성사업, 리더연구자 지원사업과 보건복지부의 선도형 세포치료 연구사업단 및 연구중심병원 육성 R&D사업의 지원으로 이뤄졌으며, 연구결과는 세계 최고 권위의 줄기세포 전문학술지인 ‘셀 스템 셀(Cell Stem Cell)’ 온라인판(지난 18일자)에 게재됐다.

김효수 교수팀은 골수에 존재하는 혈액세포들의 조상인 혈액·줄기세포들 중에서, 가장 젊고 분화재생 능력이 뛰어난 최상위 혈액·줄기세포에만 카이-원(KAI1; CD82)분자가 특이적으로 발현된다는 것을 세계최초로 밝혀냈다.

더 나아가, 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 있음을 밝혔다.

기존 연구에서는 골수 내에서 잠자고 있는 혈액·줄기세포들을 깨운 후에 그 수를 증폭시킬 수는 있었으나, 이런 방식으로 증폭된 혈액·줄기세포들은 장기적으로 혈액을 만들 수 있는 기능이 없어진다는 한계가 있었다.

이번 연구 성과는 이러한 난제에 대한 해결책을 제시하고 있다. 즉, 최상위 혈액·줄기세포들의 증폭 과정 중 적절한 시점에 다크 단백질을 발현하는 대식세포 또는 재조합 다크 단백질을 처리하여 혈액·줄기세포들을 다시 기능과 젊음을 유지한 채로 잠재워서 저장할 수 있는 핵심 기술을 개발한 것이다.

젊음을 유지한 채로 최상위 혈액·줄기세포를 대량으로 증폭, 보관하는 방법이 상용화되면 줄기세포가 필요한 환자들에게 신속하게 최상위줄기세포를 공여하는 혈액·줄기세포은행을 만들 수 있는 길이 열리게 된다.

응용분야로서는, 면역·세포 및 인공혈액을 제작하는 곳에 이 기술을 이용할 수 있으며 백혈병과 골수부전으로 인한 악성빈혈의 치료제를 개발하고 골수이식 기술을 최적화해 환자에 적용하는 시기를 획기적으로 앞당길 수 있다.

김효수 교수는 “본 연구성과는 백혈병, 악성빈혈과 같은 골수기능부전증의 치료제를 개발하고, 골수이식의 성공률을 높이는데 활용될 수 있다”고 하면서, “정부의 꾸준한 지원이 이러한 성과의 밑거름이 됐다”고 강조했다.

한편 미래창조과학부는 향후에도 줄기세포 분야의 혁신적인 원천기술을 확보할 수 있도록 기초원천연구에 대한 투자를 확대할 계획이라고 밝혔다.