단백질로 안전하게 만든 사람 역분화 만능줄기세포 (iPS cells)를 도파민신경세포로 분화시키는데 성공함으로써 파킨슨병 환자의 맞춤형 세포치료 가능성을 높였다.
한양대의대 이상훈 교수팀, 하버드의대 김광수 교수팀이 공동 수행한 이번 연구는 교육과학기술부 21세기 프론티어연구개발사업의 세포응용연구사업단, 줄기세포선도연구팀육성사업 등의 지원을 받아 수행되었으며, 연구결과는 세계적인 임상저널 학회지 Journal of Clinical Investigation지에 실렸다.
역분화 줄기세포는 배아줄기세포와 달리 환자의 성체 세포를 이용해 줄기세포를 만들기 때문에 생명윤리 및 면역거부 등의 문제가 없다.
세포응용연구사업단은 지난 2009년 세계 최초로 단백질을 이용하여 사람 역분화 줄기세포주생성에 성공한 바 있다.
공동연구팀은 이번연구에서 바이러스에 의한 유전자 도입 세포주 6종 및 단백질 도입에 의해 제조된 2종에 대하여 신경줄기세포 단계를 거쳐 도파민신경세포로 분화유도하고 그 세포 성상을 비교 분석하였다.
그 결과 모든 역분화 줄기세포가 효율적으로 도파민신경세포로 분화되어 세포주마다 도파민 신경세포로의 분화능에는 큰 차이를 보이지 않았으나, 바이러스 도입에 의해 제조된 역분화 줄기세포에서는 신경줄기세포로 분화된 후 세포사멸 및 미분화 유전자 발현에 의한 암 발생 등 세포기능 이상을 초래할 수 있는 현상이 나타났다.
반면, 단백질 도입 역분화줄기세포에서는 바이러스 역분화줄기세포에서 관찰된 비정상적인 세포 특성 없이 효율적으로 도파민신경세포로 분화되었으며, 파킨슨병 모델 쥐에 이식시 파킨슨병 증상이 회복됨을 확인하였다.
한양대 이상훈 교수는 “동 연구를 통하여 바이러스에 의한 유전자 도입보다 단백질 도입에 의한 역분화줄기세포가 파킨슨병 치료를 위한 보다 안전한 환자 맞춤형세포로 사용될 수 있음을 확인했으며, 맞춤형 파킨슨병 세포치료제로 개발 가능성을 높였다.”고 연구의 의의를 밝혔다.
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