국내 연구진이 줄기세포가 다른 모든 세포로 분화되는 능력(전분화능)과 일반 피부세포를 줄기세포(유도만능줄기세포)로 만드는 과정의 핵심 원리를 밝혔다. 부작용 없는 환자 맞춤형 줄기세포 치료제 개발에 도움이 될 전망이다.
윤홍덕 서울대교수 연구팀은 세포 영양상태에 따라 피부세포를 유도만능줄기세포로 만드는 효율이 달라
진다는 사실을 구명했다고 20일 밝혔다. 단백질에 포도당이 결합하는 과정(당화)이 줄기세포의 전분화능과 자기재생능력을 조절한다는 것이다. 당화는 단백질 기능을 조절해 세포의 영양상태를 반영하는 체계다.
윤 교수팀은 줄기세포에서 포도당의 농도를 낮추거나 유전자 조작으로 당화를 인위적으로 감소시키면 자기재생능력이 떨어진다는 사실을 알아냈다. 피부 세포를 유도만능줄기세포로 돌리는 과정에서 당화를 증가시키면 효율도 높아진다는 사실도 밝혀냈다.
연구팀은 줄기세포 능력을 조절하는 현상을 분자 단위로 확인했다. 그 결과 줄기세포를 유지하는데 핵심 역할을 하는 단백질(Oct4)도 당화에 의해 조절된다는 사실을 규명했다. 당화되지 못한 Oct4 단백질은 줄기세포를 유지하지 못하고 유도만능줄기세포를 만들어내지 못했다.
윤 교수는 “세포의 영양상태가 Oct 단백질에 영향을 줘 줄기세포의 능력, 유도만능줄기세포 형성에 관여한다는 사실을 밝혔다”며 “향후 부작용 없는 환자 맞춤형 유도만능줄기세포 제작과 세포 치료제 개발에 지평을 열게 됐다”고 밝혔다.
유도만능줄기세포= 환자의 피부세포에서 만든 줄기세포. 줄기세포는 원하는 종류의 세포로 분화되기 때문에 뇌질환, 당뇨병, 심장병 등 난치병 치료의 대안으로 각광받고 있다. 유도만능줄기세포는 환자 맞춤형이라 부작용이 적고 수정란·난자를 사용하지 않기 때문에 윤리적 문제에서 자유롭다.
권동준기자 djkwon@etnews.com
