피부세포를 줄기세포로 되돌리지 않고 직접 신경세포로 분화시키는 기술이 보고됐습니다. 김순학 교수 연구팀이 초음파에 의해 유도된 엑소좀을 이용하는 고효율 직접분화 기술을 세계 최초로 개발했다고 한국연구재단이 밝혔습니다.
이 연구는 국제학술지 <ACS 나노>에 게재됐습니다. 참고로 엑소좀은 세포간 정보교환을 위해 세포 밖으로 분비되는 물질을 말합니다.
줄기세포를 이용해 각종 유전질환과 난치성 질환을 치료하는 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 그러나 기존 배아줄기세포는 윤리적으로 연구에 어려움이 있습니다. 체세포를 다시 분화 전처럼 되돌려 줄기세포를 만드는 역분화 기술은 효율이 낮고 암세포까지 만들 위험이 있어 기술적 한계가 존재했죠.
그러나 차세대 줄기세포 기술로 주목받는 직접분화 기술은 세포를 분화 전의 줄기세포로 전환시키지 않아, 암세포가 될 확률이 낮습니다. 연구팀은 초음파로 엑소좀을 만들어 이용함으로써, 짧은 기간에 대량으로 신경전구세포를 생산할 수 있도록 기술을 고도화했다고 합니다. 엑소좀이 피부세포에 유입되면 5일 내에 70% 이상이 신경계의 여러 세포로 분화될 수 있는 미성숙 세포인 신경전구세포로 유도되는 게 확인됐습니다. 이 세포는 생체 내 이식 후 신경세포, 성상교세포, 희소돌기아교세포로 분화됐다고 합니다.
초음파로 유도된 엑소좀에는 신경계 특이적인 다양한 리프로그래밍 mRNA, 단백질 등 유전 정보가 들어있습니다. 연구팀은 이 엑소좀이 세포에 유입되면 세포분화 관련 신호경로가 활성화되고, 이로 인해 염색체가 탈메틸화되면서 신경전구세포로 분화한다고 설명했습니다.
김순학 교수는 "엑소좀에 의한 신경전구세포 유도기술은 암이 발생하지 않아 안전하고 단기간에 대량 생산할 수 있어 경제적"이라며, "치매, 파킨슨병 등 신경질환의 자가줄기세포 치료가 가능해지고 줄기세포 연구 및 재생의료산업 분야에서 국제적인 경쟁력을 확보할 것으로 기대된다"고 밝혔습니다.
