인체 조직의 어떤 부분도 재생할 수 있는 줄기세포 보수 시스템
인체 조직의 어떤 부분도 재생할 수 있는 줄기세포 보수 시스템
  • 금민호 기자
  • 승인 2019.10.24 18:03
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[퓨처타임즈=금민호기자] 호주 뉴사우스웨일즈대학교 연구진이 도마뱀처럼 도룡뇽처럼 인체조직의 어떤 부분도 재생할 수 있는 줄기세포 보수 시스템 개발에 성공하였다.

호주 뉴사우스웨일스대학교(UNSW) 연구진들은 줄기세포 치료방법이 척추디스크 부상과 관절 근육 퇴화 치료에 엄청난 가능성을 가지고 있으며 뼈와 관절 부위의 복잡한 수술 뒤의 회복 속도를 증가시킬 수 있다고 말한다. 또한 줄기세포 치료 시스템은 부상, 질병, 노화로 인해 손상된 인체 조직의 어떤 부위이든 재생시킬 수 있는 기술이 몇 년 안에 가능하게 될 것이라고 말한다.

이러한 새로운 보수 시스템은 도롱뇽이 팔을 재생시킬 때 사용하는 방식과 비슷하다. 

이 방법은 척추 디스크에서 골절에 이르는 모든 것을 치료할 수 있으며 현행 재생의료 방식을 변화시킨다. 

뉴사우스웨일스대학교가 주도한 이 연구는미국 학술원(Proceedings of the National Academy of Sciences journal) 회보에 발표되었다.

 

골세포와 지방세포의 재프로그래밍

이 연구를 주도한 뉴사우스웨일스대학교의 조교수이자 혈액학자인 존 피맨다는 이렇게 말했다. "줄기세포 치료방법에서는 골세포와 지방세포가 다양한 조직 유형으로 재생될 수 있는 유도 다능성 줄기세포(iMS, induced multipotent stem cells)로 리프로그램이 이루어진다. 쥐를 대상으로 한 실험에서는 성공을 거두었다. 이러한 기술은 현재까지 성과가 입증되지 않았고, 새로운 조직 형성에 직접적으로 기여한다는 명확한 증거를 보이지 못했던 줄기세포 치료방법에 중대한 진전을 가져온 것이다. 우리는 골세포와 지방세포를 가지고 세포의 기억을 지우고 이를 줄기세포로 전환하여 신체 내부에 들어가 다른 세포 유형을 보수할 수 있도록 만들었다. 우리는 성인 인간의 지방세포를 유도 다능성 줄기세포로 변환하여 쥐의 손상된 조직을 재생할 수 있는가에 대한 평가를 받고 있다."

여러 가지 유형의 줄기세포가 있다. 배아 발생시에 인체의 모든 유형의 세포로 자라날 수 있는 배아줄기세포(ES, embryonic stem cells)가 있고, 조직에 특화되어 다른 조직유형으로는 재생될 수 없는 성체줄기세포가 있다.

배아줄기세포는 손상된 조직을 치료하는데 사용할 수 없다.

종양 형성능력을 가지고 있기 때문이다. 그리고 또 하나의 문제는 줄기세포를 생성할 때 바이러스를 이용하여 줄기세포로 변환시키기 때문에 임상적으로 수용될 수 없다.

연구 결과에 의하면 척추 임플란트 시술을 받은 환자 중 20%는 회복되지 않거나 회복이 지연되고 있다. 흡연자, 노인 그리고 당뇨병 환자나 신장 질환을 앓고 있는 환자들은 이러한 비율이 더 높게 나타난다.

인간의 세포를 쥐에 사용하는 기술의 안전성과 효과성이 입증된 이후에 인간을 상대로 한 임상실험이 내년에 이루어 질 것으로 계획하고 있다. 성인 인간의 지방세포를 추출하고 이를 5-아자시티딘(AZA) 복합물, 혈소판유래성장인자와 함께 이틀 동안 처리한다. 이 세포들은 성장인자와 함께 2~3주 동안 추가 처리한다.

5-아자시티딘(AZA)은 세포의 가소성을 유도하는 것으로 알려져 있으며 세포의 재프로그래밍을 위해 필수적이다. 5-아자시티딘 복합물은 세포의 배선을 느슨하게 만들며 성장인자에 의해 확대되어 골세포와 지방세포를 유도 다능성 줄기세포로 변환시킨다. 줄기세포가 손상된 주직 부위에 삽입되면 세포가 분화되어 성장과 치료를 촉진시킨다. 이러한 새로운 기술은 도롱뇽의 다리 재생과 유사하다. 도롱뇽도 이와 마찬가지로 분화된 세포의 가소성에 의존하고 있으며 대체가 필요한 신체 조직에 따라 다양한 조직 유형을 재생할 수 있다.

연구진들은 유도 다능성 줄기세포로 재프로그래밍된 성인 지방세포를 가지고 쥐의 손상된 조직을 안전하게 재생하는 기술이 확인되면, 유도 다능성 줄기세포가 이식된 곳에 필요에 의해 분화될 수 있는 능력을 보유한 채 휴면상태로 있을 수 있는지에 대한 추가 연구가 필요하다고 말한다.


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