줄기세포치료 부작용 극복기술 개발

국내외 연구진이 줄기세포를 이용한 질병 치료시에 생성되는 미분화 만능줄기세포를 제거함으로써 치료 부작용을 극복하는 기술을 개발했다.

미래창조과학부는 서강대학교 생명과학과 차혁진 교수, 하버드 대학교 김광수 교수 및 생명공학연구원 이미옥 박사(제1저자) 연구팀이 이 같은 성과를 올렸다고 19일 밝혔다. 연구성과는 미국국립과학학술원회지(PNAS) 8월 5일자 온라인판에 게재됐다.

미분화 만능줄기세포는 근육세포, 골격세포, 혈액세포 등 인체의 모든 세포로 분화할 수 있는 전분화성을 갖고 있는 세포다. 해당 연구는 치료에 필요한 분화세포는 살리고, 기형종을 형성할 수 있는 미분화 만능줄기세포만을 선택적으로 죽이는 화합물을 찾아낸 것으로 향후 줄기세포치료 실용화의 디딤돌이 될 것으로 기대된다.

현재 줄기세포치료 분야에서는 만능줄기세포를 치료에 필요한 세포로 분화시킨 후, 손상된 세포를 분화세포로 대체함으로써 퇴행성 질환을 치료하려는 연구가 활발하다. 하지만 손상된 세포를 대체할 때 미분화된 세포들 중 일부라도 체내로 이식되면 만능줄기세포가 종양으로 발전할 수 있어 이를 제어하는 것이 최대 관건이었다.

연구팀은 분화 유도시 미분화 만능줄기세포에서만 특이하게 많이 발현되는 세포사멸억제 유전자(BIRC5)를 확인했다. 이후 이를 억제할 수 있는 화합물 쿠어세틴과 YM155을 발굴해 냈다.

또 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.

차혁진 교수는 “기존에는 항체를 이용해 분화세포만을 분리하거나 세포사멸 항체로 미분화 만능줄기세포만 제거하는 방식 등이 시도됐지만 기형종이 형성될 우려가 남아 있었다”며 “해당 연구는 유전자 발현억제 화합물을 통해 한 단계 더 발전시킨 것”이라고 강조했다.