차병원 줄기세포연구소 이동률 교수팀과 미국 차병원 줄기세포연구소 정영기 교수팀은 성인의 체세포를 이용해 체세포 복제 줄기세포주를 확립하는데 성공했다고 18일 밝혔다.
살아 있는 성인의 체세포를 이용해 복제 줄기세포를 만든 것은 이번이 최초로 향후 난치병 환자 맞춤형 줄기세포를 개발하는데 핵심적인 역할을 할 것으로 기대되고 있다. 미래창조과학부의 ‘바이오·의료기술개발사업’과 ‘차병원 줄기세포연구지원사업’의 지원으로 이루어진 이번 연구는 세계적인 과학 권위지인 셀스템셀 ‘Cell Stem Cell’에 게재됐다.
이번 연구에서 차병원 연구팀은 75세와 35세의 성인 남성으로부터 피부세포를 기증 받았으며 4명의 난자 공여자로부터 77개의 난자를 기증 받았다. 기증 받은 성인 남성의 피부 체세포와 난자를 결합해5개의 포배기 배아를 생산했고, 그 중 2개의 줄기세포주를 확립했다. 확립된 줄기세포주를 염색체 검사와 유전자 마커 분석을 통해 확인한 결과 75세와 35세의 성인 남성의 체세포로부터 유래된 정상 체세포복제줄기세포주임을 알 수 있었다.
이에 앞선 실험을 통해서도 차병원 연구팀은 체세포 복제를 통해 3개의 포배기 배아를 생산했고 그 중 1개의 줄기세포를 확립했으나 이것이 tetraploidy (4N)*으로 판정됨에 따라 정상적인 체세포복제줄기세포주의 확립에는 실패했다.
* tetraploidy (4N) 배아: 난자의 제핵이나 제1극체의 도입으로 인해 정상염색체 (diploidy, 2N)의 두배의 염색체를 가진 배아
이후 연구팀은 난자의 제핵 방법과 난자 활성화 방법을 개선하여 연구를 수행했고 이 결과 체세포복제줄기세포 주를 확립하는데 성공했다. 연구팀의 난자의 제핵방법과 난자 활성화 방법은 국제 특허를 획득하기 위해 현재 신청 중에 있다.
지난해 미국의 오리건대 연구팀에서 세계 최초로 체세포 복제 줄기세포주를 확립하는데 성공했으나 이것은 공여 체세포인 사산된 태아, 신생아 유래 세포를 사용했다. 세계 최초의 인간 체세포 복제 줄기세포 성공이라는 의미는 있었지만 실질적으로 환자 치료에 적용은 불가능한 것이어서 이것을 위해서는 살아 있는 성인 체세포 복제 줄기세포주 확립이 시급했다. 이번 차병원의 연구 성과는 지난 해 미국팀 체세포복제줄기세포주의 확립을 뛰어넘는 진일보한 성과로 평가되고 있다.
이번 연구를 통해서도 체세포복제줄기세포주를 개발하는데 난자의 질이 영향을 크게 미치는 것으로 나타났으며, 난자 내의 어떤 원인인자가 체세포복제줄기세포를 만드는데 역할을 하는지에 대한 후속 연구도 진행할 예정이다.
이번 연구를 수행한 차병원 줄기세포연구팀의 이동률 정영기 박사는 “이번 연구는 성인 환자의 맞춤형 체세포복제줄기세포주를 확보가 가능함을 확인했다는 점에서 가장 큰 의의가 있다”며 “우리 그룹은망막변성증에 대한 배아줄기세포 분화 기술을 이미 확보 해 현재 세계 유일하게 임상을 하고 있는 만큼 체세포복제줄기세포를 이용한 세계 최초의 난치병 환자 대상 임상 연구를 국내에서 할 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 밝혔다.
차병원그룹은 현재 미국ACT와 함께 세계 유일 배아줄기세포 유래 망막변성과 스타가르트병, 고도 근시에 대한 임상시험을 한국과 미국에서 동시에 진행 중에 있다.
또한 체세포복제줄기세포를 이용한 막망변성증에 대한 환자 맞춤형 줄기세포 치료제 개발이 완료 단계에 있는 것으로 알려지고 있으며 이것이 개발될 경우 바로 임상시험에 착수한다는 계획을 가지고 있다. 차병원그룹이 체세포복제줄기세포의 임상에 착수할 경우 세계 최초로 체세포복제 환자 맞춤형 줄기세포의 임상국가가 되는 것이다.
차병원그룹은 향후 확립된 체세포복제줄기세포주를 배양해 국내 과학자들과 공동연구를 진행할 계획도 밝혔다.
김동희 기자
