국내 연구진이 제작효율을 37배 향상시키면서 암세포 발생은 막는 역분화 줄기세포 제작 기술을 개발했다. 전자기파를 이용한 ‘세포 리프로그래밍’ 기술로, 안전한 환자맞춤형 줄기세포 치료제 개발을 앞당길 것으로 기대됐다.
김종필 동국대 의생명공학과 교수팀은 특정 전자기파 에너지가 세포 운명을 바꾼다는 사실을 밝혀내 세계 최초의 ‘전자기파 유도 역분화 줄기세포’를 제작했다고 6일 밝혔다. 세포 운명을 바꿔 환자 맞춤형 줄기세포를 만드는 세포 리프로그래밍에 전자기파를 적용한 기술이다.
기존 유도 만능 줄기세포 제작 방법은 효율이 낮고, 암세포 유발 인자를 사용해 한계가 있었다. 유도 만능 줄기세포는 일반 체세포에 세포 분화 유전자를 주입해 배아 줄기세포 같은 만능성을 유도해낸 세포다. 이 역분화 유전자 중 Klf4, cMyc, Sox2가 암을 유발할 수 있어 세포 치료제로 쓰기에는 안전하지 못했다.
반면 연구진이 개발한 기술을 사용하면 역분화 줄기세포 제작 효율을 37배 향상시킬 수 있고, 암 유발 위험도 없다. 극저주파와 한 종류 인자만을 사용하기 때문에 제작 과정에서 암 유발 인자는 모두 제거했다.
다양한 전자기파는 생명체와 세포 기능에 다양한 영향을 미치는데, 연구진은 특정 전자기파 에너지가 세포 운명을 바꾼다는 사실을 처음으로 알아냈다. 이를 줄기세포 제작 과정에 적용, 효율을 높이고 안전성을 확보했다. 밝혀낸 전자기파 효과를 극대화하는 실용화까지 남은 과제다.
김 교수는 “줄기세포 치료제 실용화를 위한 핵심 이론과 기술적 기반을 제공하는 연구”라고 자평했다.
연구 결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 9월 23일자 온라인판에 소개됐고, 10월호 저널에 실릴 예정이다. 연구는 미래창조과학부 바이오·의료기술개발사업 지원으로 수행됐다.
송준영기자 songjy@etnews.com