박세필 제주대학교 생명공학부 교수가 15일 제주대 줄기세포연구센터에서 ‘단백질을 이용한 유사줄기세포 생산 침 심근세포로의 분화’ 기술 개발에 대한 기자회견을 하고 있다.2017.5.15/뉴스1 © News1 이석형 기자

사람의 난자나 피부세포가 아닌 단백질을 이용해 유사 줄기세포를 생산하고, 이를 단기간에 심장근육세포로 분화시키는 기술이 개발됐다.

제주대학교 박세필 교수팀은 15일 제주대 줄기세포연구센터에서 기자회견을 갖고 "단백질을 이용해 피부 속 내재적 줄기세포를 단기간에 유사 줄기세포로 재생산하고, 이를 수축·이완하는 심근세포로 분화시키는 데 성공했다"고 15일 밝혔다.기존의 줄기세포 생산 기술은 사람의 난자를 사용하거나 사람과 동물의 피부세포를 초기상태로 역분화시켜 유도만능줄기세포(iPS cell)를 생산하는 방식으로 진행돼 왔다.

그러나 박 교수팀은 배아 발달에 필수적인 신호분자로, 뼈, 특히 치아나 팔·다리의 발달에 영향을 주는 '골 형성 단백질(BMP4)'를 사용했다. BMP4는 줄기세포의 분화를 억제함으로써 자가 증식능력을 증대시키는 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

박 교수팀은 피부 표피로부터 분리한 섬유아세포에 BMP4를 약 24시간 동안 처리해 스페로이드(덩어리)를 형성한 결과, 해당 세포가 배아줄기세포와 유사한 줄기세포로 변하고 줄기세포 관련 유전자(Oct4·AP) 등이 나타났다고 설명했다.이어 약 10일간 심장근육 세포 분화 배양액에 스페로이드 형태의 세포를 배양접시에 부착시켜 심근세포로 유도한 결과 심장 중배엽 표지 유전자(Nkx2·Connexin40)와 심근세포 표지인자(TnT·mRNA)가 발현됐다고 덧붙였다.

이 경우 피부체세포에서 심근세포로 분화되는 데 기존 기술 보다 약 10~15일 빠른 약 3주(21일)가 소요된다.

박세필 교수는 "이 기술은 기타 장기세포로도 분화될 가능성을 지녀 향후 간편하고 안전한, 다양한 세포치료제 개발의 대안적인 접근 기술이 될 수 있어 막대한 부가가치를 창출할 수 있을 것"이라고 기대했다.

박 교수는 "현재 이와 같은 방법으로 제주흑돼지 피부세포에 BMP4를 처리하면서 신경세포를 유도하는 연구를 진행하고 있다"며 "이는 향후 새로운 치매치료제를 개발하는 데에도 매우 귀중하게 작용할 것"이라고 밝혔다.

농림수산식품부 '우장춘 프로젝트(2012~2017)'의 일환으로 (주)미래셀바이오와 함께 수행한 이번 연구 결과는 복제·줄기세포 관련 국제학술저널인 '세포 재프로그래밍(Cellular Reprogramming' 4월호에 실렸다.


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