단백질을 이용해 유사줄기세포를 생산하고 이를 심장근육세포로 분화하는 기술이 개발했다.

제주대학교 박세필 교수는 15일 제주대 줄기세포연구센터에서 기자회견을 열고 "피부 섬유아세포 내의 내재적 줄기세포를 단기간에 유사줄기세포로 리프로그래밍(역분화)하고 이를 특정 세포로 수축·이완 가능한 심근세포로 분화하는 데 성공했다"고 밝혔다.

박 교수 연구팀이 개발한 기술은 기존 방법과 큰 차이를 보인다. 일반적으로 난자를 사용해 줄기세포를 만드는 방식에서 벗어나 'BMP4'라는 물질을 썼다. BMP4는 배아 발달에 필수적인 신호분자로 뼈와 치아, 팔다리 발달에 영향을 주는 단백질이다. 배아줄기세포와 성체줄기세포 배양에 이용되며 줄기세포 분화를 억제하면서 자가 증식능력을 높이는 데 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

박 교수팀은 피부 표피에서 분리된 섬유아세포에 BMP4를 약 24시간 동안 처리해 스페로이드(덩어리)를 형성한 결과 이 세포가 배아줄기세포와 유사한 줄기세포로 변하는 것을 확인했다. 이어 유사줄기세포를 10일간 배양접시에 부착시켜 심근세포를 유도하자 심장 중배엽 표지 유전자와 심근세포 표지인자가 나타났다. 피부세포에 존재하는 내재적 줄기세포로 유사줄기세포를 만들고 이를 심근세포로 분화하는 데 성공한 것이다.

이 같은 기술을 사용하면 단기간에 유사줄기세포를 심근세포로 분화할 수 있다는 게 박 교수팀의 설명이다. 기존에 알려진 바이러스 감염 방법 등을 이용한 피부 체세포의 심근세포로의 분화가 적게는 24일에서 많게는 37일까지 걸리는 데 반해 박 교수팀의 연구 방법을 적용하면 이 기간이 21일로 줄게 된다.

박 교수는 "사람의 난자를 이용해 배아줄기세포를 얻고 심장근육세포를 만드는 방식은 언제나 윤리적인 문제가 수반된다"며 "이번에 개발한 기술은 체세포 역분화를 이용해 줄기세포를 만드는 기존 방법보다 간편하고 안전하게 심장근육세포를 분화하는 방식"이라고 말했다. 그러면서 "이 방법은 다양한 세포치료제 개발의 대안적인 접근 기술이 될 수 있어 막대한 부가가치를 창출할 수 있을 것으로 기대된다"고 덧붙였다.

한편 이 연구는 농림축산식품부의 우장춘프로젝트 과제인 '알츠하이머 질환모델 돼지개발과 후성유전체 연구'의 일환으로 수행됐다. 제주대 줄기세포연구센터(센터장 박세필)와 (주)미래셀바이오(대표이사 김은영)가 공동 진행했다.