국내 연구진이 가장 젊고 분화능력이 뛰어난 최상위 혈액-줄기세포 선별 방법을 찾아냈다. 세포를 마음대로 깨우고 재울 수 있는 획기적인 원천기술이다. 건강한 혈액세포를 충분히 만들지 못해 생기는 백혈병·악성빈혈 등의 치료제 개발과 골수이식 성공률을 높이는데 활용될 것으로 기대된다.
미래창조과학부와 보건복지부는 김효수 서울대의대 교수팀이 주도하고 생명과학부 백성희 교수가 공동연구자로 참여한 이번 연구 결과를 21일 발표했다.
김효수 교수팀은 골수에 존재하는 혈액세포들의 조상인 혈액-줄기세포들 중에서 가장 젊고 분화 재생 능력이 뛰어난 최상위 혈액-줄기세포에만 카이-원(KAI1; CD82) 분자가 발현된다는 것을 세계 최초로 밝혀냈다.
기존에 카이-원은 암 전이 억제 인자로 알려져 있었다. 이번 연구에서 세계 최초로 최상위 혈액-줄기세포를 나타내는 '마커'라는 점이 밝혀진 것이다.
또 카이-원 분자가 대식세포의 다크 단백질과 상호작용해 최상위 혈액-줄기세포를 잠들어 있는 상태로 유지시킬 수 있다는 것을 밝혔다.
대식세포는 외부로부터 침입한 병원균과 세포 파괴물 등을 포식해 면역력을 유지할 수 있도록 돕는 세포다.
기존에도 골수 내에서 잠자고 있는 혈액-줄기세포들을 깨운 후에 그 수를 증폭시킬 수는 있었다. 다만 이런 방식으로 증폭된 혈액-줄기세포들은 장기적으로 혈액을 만들 수 있는 기능이 없어진다는 한계가 있었다. 이 때문에 학계에서는 혈액-줄기세포들을 증폭해 많은 수를 확보한 후 다시 잠재워서 저장하는 방법 개발이 절실한 상황이었다.
이번 연구는 최상위 혈액-줄기세포들의 증폭 과정 중 적절한 시점에 다크 단백질을 발현하는 대식세포 등을 처리해 혈액-줄기세포들의 기능과 젊음을 유지한 채로 잠재워서 저장할 수 있는 핵심 기술을 개발한 것이다.
젊음을 유지한 채로 최상위 혈액-줄기세포를 대량으로 증폭하고 보관하는 방법이 상용화되면 줄기세포가 필요한 환자들에게 신속하게 최상위 줄기세포를 공급하는 혈액-줄기세포은행을 만들 수 있는 길이 열리게 된다.
면역세포와 인공혈액을 제작하는 곳에 이 기술을 이용할 수 있으며 악성빈혈 등의 치료제 개발이 가능하고 골수이식 기술을 최적화해 환자에 적용하는 시기를 획기적으로 앞당길 수 있다.
김 교수는 "5년 이내에 원천기술에 대한 임상시험을 시작하고 상용화하는 것이 목표"라며 "이를 위해서는 연구적 과제 외에도 생체 내외에서의 효능시험, 안정성 시험과 장기간 임상시험을 위한 안정된 연구비 확보가 매우 중요하다"고 밝혔다.
한편 이번 연구결과는 세계 최고 권위의 줄기세포 전문학술지인 '셀 스템 셀(Cell Stem Cell)' 온라인판에 게재됐다.
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