전자기파 맞춤형 줄기세포…세포치료제 나온다

국내연구팀 관련 기술 개발

▲전자기장 유도에 의한 세포 리프로그래밍 모식도.[사진제공=미래부]

[아시아경제 정종오 기자]전자기파로 유도하는 새로운 개념의 세포 리프로그래밍 기술이 개발돼 관심을 모으고 있다. 전자기파동 에너지를 활용한 세포의 운명을 자유롭게 바꿀 수 있는 신개념의 세포 리프로그래밍 기술을 개발한 것이다. 국내 연구팀이 독자적으로 개발한 이번 연구결과는 앞으로 세포 리프로그래밍과 줄기세포를 활용한 재생 의학분야에 혁신적 세포치료제 개발로 이용될 수 있다.

세포 리프로그래밍이란 세포의 운명을 자유자재로 전환해 환자에게 필요한 맞춤형 세포를 만들어 낼 수 있는 기술로 현재 줄기세포 재생의학치료분야에서 가장 주목받고 있는 기술이다.

전자기파는 지구상에 다양하게 존재하고 있다. 생명체에 밀접한 영향을 주며 세포의 기능에도 다양한 영향을 미친다. 연구팀은 이러한 전자기파 중에서 특정 전자기파동 에너지가 세포의 후성 유전학에 특이적으로 영향을 끼쳐 세포의 운명 전환에 중요한 역할을 한다는 점을 세계 최초로 규명했다. 특정 전자기파의 특성을 이용해 효율적 세포 리프로그래밍을 유도, 세계 최초로 전자기파 유도 역분화 줄기세포를 제작했다.

지금까지 개발된 만능유도 줄기세포 제작 방법은 낮은 효율과 많은 시간이 들어갔다. 암세포를 만들 수 있는 인자를 사용한다는 점에서 세포 치료제의 안전성에도 문제가 있었다. 이번 연구에서는 전자기파동 에너지를 이용할 경우 역분화 줄기세포 제작효율이 기존의 역분화 기술에 비해 약 37배 향상됨을 확인했다.

특히 기존 역분화 기술에 사용되던 암 유발 인자를 사용하지 않고 'Oct4'라는 한 가지 인자만을 사용하고 극저주파를 처리할 경우에도 역분화 줄기세포가 제작됨을 밝혔다. 이런 결과는 전자기파를 이용, 역분화 줄기세포를 제작했을 때 상당히 효율적이며 보다 안전한 줄기세포를 만들 수 있다는 장점을 보여준다. 환자 맞춤형 줄기세포 치료에 핵심적으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

또 전자기파를 활용한 세포 운명전환 기술에 기초 메커니즘을 규명함으로써 다양한 전자기파 자극을 통해서 기존에 알려졌던 다양한 종류의 줄기세포와 재생의학에 활용될 수 있는 중요한 치료용 세포들을 제작할 수 있는 가능성을 제시했다. 줄기세포 재생 의학분야에 있어 많은 파급효과가 기대된다.

동국대학교 김종필 교수(단독교신)가 주도한 연구로 미래창조과학부의 바이오·의료기술개발사업의 지원으로 이뤄졌다. 연구결과는 나노과학 분야 학술지인 ACS Nano에 9월 23일자((논문명: Electromagnetic Fields Mediate Efficient Cell Reprogramming Into a Pluripotent State)에 실렸다.

김종필 교수는 "이번 연구는 줄기세포를 통한 세포치료제 실용화를 위해 핵심적인 이론과 더불어 기술적 기반을 제공하는 연구"라고 설명했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr