유도만능줄기세포 제조기술 개발

조쌍구ㆍ김순학 공동연구팀

미세 나노입자 세포 주입…iPS 셀 효과적으로 만들어

국내 연구진이 보다 안전하게 유도만능줄기세포(iPS 셀)를 만들 수 있는 방법을 개발했다.

건국대 동물생명공학과 조쌍구 교수(사진)와 차의과학대 김순학 교수 공동 연구팀은 미세 나노입자(나노파티클)를 세포에 주입하는 방법으로 iPS 셀을 효과적으로 제조하는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다. 이 연구는 교육과학기술부와 보건복지부의 지원을 받았으며 연구 성과는 '바이오머티리얼즈' 최근호에 실렸다.

줄기세포는 전분화능(모든 세포로 분화) 혹은 만능분화능(거의 모든 세포로 분화)을 갖는 배아줄기세포,다분화능(특정 세포로만 분화)을 갖는 성체줄기세포,유도만능줄기세포(iPS 셀) 등으로 나뉜다. iPS 셀은 만능 유전자(Oct4, Sox2,c-Myc,Klf4 등)를 환자 특정 부위 체세포에 넣어 만든 줄기세포다. 이들 유전자를 넣으면 체세포의 시간이 거꾸로 돌아가 배아줄기세포와 유사한 만능분화능(Pluripotent)을 갖게 된다. 만능 유전자 주입은 그동안 레트로바이러스(retrovirus) 혹은 특정 화학물질에 담아 넣는 방법이 사용됐다. 그러나 이 경우 치명적 독성이 생기거나 분화 효율이 떨어지는 문제가 제기돼 왔다.

연구팀은 폴리에틸렌이민(PEI)이 주성분인 나노파티클에 철 분자를 첨가해 플러스(+) 자성을 띠게 만들고, 여기에 만능 유전자를 붙여 세포 안으로 주입해 iPS 셀을 만드는 데 성공했다.

이 경우 만능유전자의 기능이 오랫동안 발현이 되기 때문에 보다 효율적인 분화능을 갖는 iPS 셀을 만들 수 있고 인체에도 무해하다는 것이 연구팀의 설명이다.

연구팀은 이 방법으로 뇌세포나 신경세포 관련 iPS 셀을 만드는 데 성공한 것으로 알려졌다. 연구팀은 이 기술을 상용화하기 위한 연구를 삼성의료원,한양대병원,고려대 생명과학대,한국파스퇴르연구소 등과 함께 진행하고 있다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com