차병원, 역분화줄기세포 기술 세계 첫 개발

향후 전 세계 환자맞춤형 역분화줄기세포은행 구축

국내에서 세계 최초로 임상적용이 가능한 '역분화줄기세포' 확립기술이 개발됐다.

차병원그룹은 차병원 통합줄기세포치료연구소의 김광수 소장(現 하바드대학 교수)과 바이오 기업 차바이오앤디오스텍의 자회사 Stem Cell & Regenerative Medicine International (이하 Stem International)사 연구팀이 세계 최초로 역분화 조절 단백질만을 이용한 역분화줄기세포 확립기술을 공동으로 개발하는데 성공했다고 29일(미국 현지시각: 28일) 밝혔다.

이번 결과는 환자의 체세포로부터 이용해 역분화과정을 통한 줄기세포 확립 기술의 임상적용시 문제가 됐던 안전성 문제를 해결함으로써 임상수준의 줄기세포 확립 기술을 개발한 것으로 획기적인 연구성과로 평가받고 있으며, 세계적인 줄기세포 전문지인 ‘Cell Stem Cell’에 28일 게재됐다.

◆역분화줄기세포, 체세포 이용해 면역거부반응 해결한 만능세포

역분화줄기세포란 환자의 체세포만을 이용해 무한대 증식능과 모든 세포로의 분화능을 지닌 배아줄기세포와 같은 만능세포를 확립하는 기술로서 2006년 일본 교토대학의 야마나카 교수팀에 의해 최초로 보고된 기술이다.

환자 자신의 체세포만을 이용하기 때문에 세포치료시 나타날 수 있는 면역거부반응을 원천적으로 해결하기 때문에 줄기세포를 이용한 세포치료제의 가장 이상적 줄기세포 중 하나로 알려져 있다.

또한 인간의 난자와 배아를 사용하는데 있어 발생하는 윤리적 문제를 완전히 해결할 수 있는 혁신적인 기술로서 인정돼 전 세계적으로 사상초유의 치열한 연구경쟁이 진행되고 있는 분야다.

◆기존 역분화줄기세포 생산의 한계 극복으로 임상적용 가능한 획기적인 연구성과

역분화줄기세포는 성체줄기세포의 윤리적 안전성과 배아줄기세포의 세포치료능을 모두 보유하고 있는 가장 이상적인 줄기세포 공급원으로 각광받고 있다. 그러나 그동안 역분화줄기세포 생산에 있어서 역분화를 조절하는 유전자를 발현하는 바이러스를 이용하거나 또는 각종 발암성을 나타내는 화학물질을 이용해 생산하는 방법으로만 가능한 것으로 알려져 있어, 연구목적으로만 제한적으로 이용돼 왔다.

전 세계 과학자들은 이러한 문제를 해결하기 위해 유전자 도입과정에서 이용되는 바이러스 이용을 대체하거나 최소화하는 방법, 역분화 과정을 용이하게 하기 위한 화학물질을 이용하는 방법을 혼용하는 등을 통해 임상적용 가능성을 타진했으나 확립된 역분화줄기세포의 안전성 문제를 극복하지 못했었다.

그러나 김광수 교수팀은 이번 연구결과를 통해 역분화 조절 단백질(Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc proteins)만으로 체세포를 줄기세포로 전환하는 기술을 개발함으로써 역분화줄기세포의 임상적용에 있어 한계로 작용했던 안전성 문제를 일시에 해결하게 됐다.

차병원 관계자는 "이번 개발된 기술을 바탕으로 의학적으로 안전한 맞춤형 역분화줄기세포은행을 구축하는 것이 가능하게 됐다"면서 "차병원그룹이 보유하고 있는 망막상피세포, 인공혈액, 심혈관세포 등의 각종 줄기세포 분화기술에 접목한 세포치료제 개발을 진행할 방침"이라고 밝혔다.

한편 이번 연구성과는 하바드 대학에서 김광수 교수 주도하에 차병원 통합줄기세포치료연구소, 차바이오앤디오스텍의 미국 자회사인 Stem International사의 연구팀이 공동으로 진행했다.