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| ▲ 연구진은 해당 공정으로 얻어진 세포를 탈수초질환 동물모델의 뇌에 주입하였을 때 수초가 손상된 신경축삭에 직접 재수초화(remyelination)를 일으킴을 확인하여, 탈수초질환의 재생의료 치료에 실질적으로 활용할 수 있는 가능성을 확인했다. (사진=스템랩 제공) |
[mdtoday=김동주 기자] 국내 연구팀이 탈수초성 질환의 재생의료 치료에 필수적인 희소돌기아교전구세포를 직접교차분화 기술로 확립했다.
고려대학교 생명공학부 유승권 교수 연구팀과 줄기세포 분야 벤처기업인 주식회사 스템랩의 연구팀은 공동연구를 통해 탈수초성 질환의 재생의료 치료에 필수적인 희소돌기아교전구세포를 직접교차분화 기술로 확립하고 이를 활용해 탈수초성 질환의 치료가 가능함을 동물 모델을 통해 입증했다고 지난 18일 밝혔다.
수초(myelin sheath)는 중추신경계를 이루는 3가지 주요세포 중 하나인 희소돌기아교세포가 신경세포의 축삭돌기(axon)를 둘러싸고 있는 구조체로 전선의 피복과 비슷한 역할을 한다.
희소돌기아교세포는 신경세포에 영양소를 공급해 축삭돌기의 안정성을 높이는 한편, 절연 성질을 가지는 수초를 형성해 도약전도를 가능하게 하여 신경세포의 효율적이고 신속한 신호전달을 하는 역할을 한다.
탈수초성 질환 (Demyelination disease)은 다발성경화증이나 다계통위축증처럼 수초 (Myelin)가 손상되어 나타나는 질환으로, 수초가 손상되면 절연 특성이 감소하고, 신경세포를 더 이상 보호할 수가 없어 신경세포도 손상을 입게 된다.
따라서 신경 신호 전달 속도가 비정상적으로 느려져 정상적인 운동기능을 상실하게 되고, 만성적인 탈수초화로 영양소 공급에 문제가 생겨 비가역적인 신경손상을 입게 된다. 탈수초성 질환의 재생의료 치료를 위해서는 희소돌기아교세포를 대용량으로 확보할 수 있어야 하는데, 체내 존재하는 양이 많지 않아 수급이 어려운 상태였다.
이러한 이유로 체내 희소돌기아교세포의 손상을 줄이고자 저분자성 물질이나 중간엽줄기세포를 사용한 임상이 있었으나 손상으로 소실된 세포를 재생할 수는 없어 치료의 한계가 명확했다.
이를 해소하기 위해 배아줄기세포나 역분화 유도만능기술로 희소돌기아교세포를 얻고자 하는 시도가 있었으나 여러 단계의 공정으로 인해 효율이 떨어지고, 3달 이상의 장기간의 시간이 소요되는 문제점이 있었다. 세포 확립에 소요되는 시간을 줄이고자 직접교차분화 기술을 적용하여 설치류(쥐)에서는 성공한 시도가 있었으나, 사람의 세포로는 성공한 시도가 없었다.
연구진은 이러한 문제를 해결하고자, 환자 자신의 희소돌기아교세포를 만들 수 있고, 유도만능줄기세포보다는 공정 단계가 단순한 역분화 기술인 직접교차분화 기술을 적용했다.
연구진은 역분화 유도인자 중의 하나인 OCT4를 쉽게 채취할 수 있는 사람의 체세포에 도입함으로써 채취가 어려운 것으로 알려진 희소돌기아교세포를 단기간에 대량으로 얻는 성과를 보였다.
특히 해당 공정으로 얻어진 세포를 탈수초질환 동물모델의 뇌에 주입하였을 때 수초가 손상된 신경축삭에 직접 재수초화(remyelination)를 일으킴을 관측하고 탈수초질환의 재생의료 치료에 실질적으로 활용할 수 있는 가능성을 확인했다.
스템랩에서 치료제 개발을 총괄하고 있는 최종성 대표는 “스템랩은 4세대 신개념 줄기세포기술인 직접교차분화 기술을 적용한 신경줄기세포치료제 개발에 있어 전세계에서 가장 앞서 가는 회사임을 다시 한번 입증하는 계기가 되었다”고 전했다.
이어 “현재 진행하고 있는 신경줄기세포를 이용한 척수손상질환과 루게릭병(ALS)의 임상 준비에 집중하고, 이를 통해 축적된 노하우로 이번에 얻은 성과에도 차츰 적용하게 될 것”이라고 말했다.
한편 이번 연구 결과는 Nature 사의 파트너 학술지인 npj Regenerative Medicine 최신호에 개재됐다.
메디컬투데이 김동주 (ed30109@mdtoday.co.kr)
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