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손상 심장근육 재생 세포-유전자 치료법 ‘가시권’

서울대병원 김효수 교수팀, 심근줄기세포 표지자 세계 최초 규명
역분화 만능줄기세포에서 심근세포를 분리해 증폭하는 기술 확립

이상철 기자 | 기사입력 2019/07/04 [15:06]

손상 심장근육 재생 세포-유전자 치료법 ‘가시권’

서울대병원 김효수 교수팀, 심근줄기세포 표지자 세계 최초 규명
역분화 만능줄기세포에서 심근세포를 분리해 증폭하는 기술 확립

이상철 기자 | 입력 : 2019/07/04 [15:06]

▲ 김효수 교수               ▲ 이춘수 교수                ▲ 조현재 교수

【후생신보】 심장은 우리 몸 구석구석으로 혈액을 공급하는 중요한 기관으로 다른 장기와 달리 한번 손상되면 재생이 되지 않기 때문에 기존 약물과 시술은 한계가 있었다. 이러한 심장 줄기세포, 유전차 치료가 국내 연구진에 의해 가시화 되고 있다.

 

서울대병원 순환기내과 김효수 교수팀(이춘수 박사, 조현재 교수)은 역분화 만능줄기세포로부터 심근세포를 순수 분리해 다량으로 얻을 수 있는 방법을 찾았다고 밝혔다.

 

김 교수팀의 연구 성과는 세계 최고의 권위지인 ‘순환기(Circulation; IF 23.054) 최근호에 ‘주목할 만한 논문(Featured article)’으로 선정됐다.

 

김 교수팀이 특히 심근줄기세포에서만 발현하는 표지자에 주목했다.

 

김 교수팀은 역분화 만능줄기세포에서 심근세포로 분화시키는 최적의 세포실험조건을 만들고 이 분화 과정에서 마이크로어레이 분석법을 통해서 분화에 따라서 증가하는 유전자들을 탐색한 결과, ‘라트로필린-2’라는 세포표면 표지자를 발견했다.

 

‘라트로필린-2’는 특이하게 심근 줄기세포 단계에서 발현되는데 이 유전자를 결손시킨 쥐를 만들어 본 결과, 심장 기형이 초래돼 자궁 안에서 사망했다.

 

이 표지자의 가치는 만능줄기세포에서 분화를 시키는 과정에서 라트로필린2 양성세포만을 분리해 증폭시키면 100% 순수한 심근세포를 대량 얻을 수 있다는 것이다.

 

김효수 교수는 “이번에 규명된 라트로필린2 단백질을 이용하면 심근세포로 분화하는 방법을 획기적으로 향상시켜 심근세포 대량 증식이 가능하다”며 “실용화 가치가 높아 심근 재생치료 분야에서 세포-유전자 치료법의 새 지평을 열 것”이라고 연구 의의를 밝혔다.

 

라트로필린-2의 유전자 서열이 쥐와 인간 사이에 매우 유사하다. 김 교수팀은 쥐에서 뿐 아니라 사람 심근세포에서도 동일한 기전이 적용됨을 증명하고 두 번째 논문을 준비 중이라고 전했다.

 

특히 이번 연구 결과가 진료 현장에 적용되면 심근경색과 심부전 환자에게 손상된 심근의 기능을 회복할 수 있는 효과적인 치료법이 될 것으로 전망된다.

 

한편 김 교수팀의 이번 연구는 보건복지부가 지원하는 세포치료-실용화센터사업단과 연구중심병원BT(BioTherapeutics) 유닛 프로그램에 참여한 연구진들의 5년 여 장기연구의 성과이며 후속 연구결과들이 발표될 예정이다.

▲ 연구결과를 이용한 세포치료법의 전략 모식도.

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