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죽은 심장근육 되살린다…서울대병원, 치료법 세계 첫 개발

중앙일보 2019.07.04 14:54
[pixabay]

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심장은 다른 장기와 달리 한번 손상되면 재생이 안 되기 때문에 기존 약물과 시술은 한계가 분명하다. 이 때문에 지난 20년 간 전 세계 과학자들은 심장의 줄기세포, 유전자 치료 연구를 계속해 왔지만 고전을 면치 못했다. 국내 연구진이 심장 줄기세포로 유전자 치료를 할 수 있는 길을 열었다.    
 

김효수 교수팀, 세포-유전자 치료 새 지평

서울대병원 순환기내과 김효수 교수팀(이춘수 박사, 조현재 교수)은 ‘역분화 만능줄기세포’로부터 심근세포를 순수 분리해 다량으로 얻을 수 있는 방법을 찾았다. 역분화 만능줄기세포는 다 자란 세포를 역분화시켜 얻은 줄기세포로 어떤 세포로도 분화할 수 있는 줄기세포다.
 
연구팀은 심근줄기세포에서만 발현되는 표지자에 주목했다. 연구팀은 역분화 만능줄기세포에서 심근 세포를 분화시키는 최적의 세포실험조건을 만들었다. 이 분화 과정에서 마이크로어레이 분석법을 통해 분화에 따라 증가하는 유전자들을 관찰한 결과 ‘라트로필린-2’이라는 세포 표면 표지자가 발견됐다.
 
라트로필린-2는 특이하게 심근 줄기세포 단계에서만 발현된다. 이 유전자를 결손시킨 쥐를 수정시켰더니 심장 기형이 생겨 모체 자궁 안에서 사망했다. 연구팀은 만능줄기세포에서 분화를 시키는 과정에서 라트로필린2 양성 세포만 분리해 증폭시키면 100% 순수한 심근 세포를 대량 얻을 수 있을 것으로 보고있다.
푸른섬유조직과 붉게 염색된 심근세포(트리크롬염색, 400배 촬영) [중앙포토]

푸른섬유조직과 붉게 염색된 심근세포(트리크롬염색, 400배 촬영) [중앙포토]

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 설명했다.
 
쥐와 인간은 라트로필린-2의 유전자 서열이 매우 유사하다. 연구팀은 “쥐 뿐 아니라 사람 심근세포에서도 같은 원리가 적용된다는 점을 증명하는 두번째 논문을 준비하고 있다”고 전했다. 만약 이번 연구 결과가 진료 현장에 적용되면 심근경색과 심부전 환자에게 손상된 심근의 기능을 회복할 수 있는 효과적인 치료법이 될 것으로 전망된다.  
 
이번 연구는 보건복지부가 지원하는 세포치료-실용화센터사업단과 연구중심병원BT 유닛 프로그램에 참여한 연구진들의 5년 여 장기연구의 성과이며 후속 연구결과들이 발표될 예정이다. 이 연구 성과는 국제 학술지 ‘순환기(Circulation)’ 최근호에 게재됐다.
이에스더 기자 etoile@joongang.co.kr 
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