첨단 의학으로 각광받고 있는 줄기세포요법에 유전자요법을 접목함으로써, 효과적으로 심장질환 등을 치료할 수 있는 신개념 치료기법이 국내 의료진에 의해 제시됐다.


서울대병원 심혈관센터 내과 김효수 교수팀은 특정 유전자를 혈관줄기세포에 주입해 줄기세포의 생존, 기능 향상 및 분화 촉진을 꾀하는 신개념 치료법을 개발했다고 밝혔다.


줄기세포는 재생능력이 출중하나 치료효과를 볼 수 있는 만큼의 충분한 양을 얻을 수 없어 실제 환자치료에 결정적인 걸림돌이 되고 있다. 게다가 채취과정에서 세포가 죽거나 기능이 약화되기도 한다.


그러나 김교수팀은 세포가 생존 및 증식하는데 중요한 방해작용을 하는 ‘GSK-3 유전자‘의 활성을 조작 차단함으로써, 줄기세포의 생존과 증식이 향상되며 기능까지도 좋아짐을 밝혀냈다.


또한 ‘ILK 유전자‘를 조작 활성화시킴으로써, 혈관줄기세포의 ‘(떼어내면 죽는)접착의존성‘을 극복, 생존 및 기능을 획기적으로 개선하는데도 성공했다.


연구팀은 인간세포에 거부반응이 없는 면역억제 누드 마우스 80여 마리를 대상으로, 하지 혈관을 제거한 후 GSK-3 유전자 조작을 한 인간줄기세포를 주입했다. 그 결과 유전자 조작을 하지 않은 인간줄기세포를 주입한 경우에 비해 3-4배의 혈관재생 효과가 나타남을 확인할 수 있었다.


또한 줄기세포를 이용해 새로 혈관을 만들때 상당수가 기능을 상실하거나 세포 자체가 죽는 성질이 있는데, 김교수팀은 ILK 유전자 조작을 통해 ‘떼어내도 죽지 않도록‘ 하는데 성공했다.


김교수팀은 누드 마우스 40여 마리를 대상으로 실험한 결과, 종전에 필요한 줄기세포의 1/20만으로도 3-4배 이상의 혈관재생 효과가 확인됨에 따라,  줄기세포요법의 태생적 한계인 양적 제한을 극복하고, 기능 향상을 꾀할 수 있는 획기적인 방법으로 기대되고 있다.    


김효수 교수는 "세계 각국의 줄기세포 학자들이 앞 다투어 혈관줄기세포의 기능향상을 모색하고 있는 시점에 새로운 유전자를 이용, 세포의 기능향상을 입증했다. 이는 향후 줄기세포 치료를 실제 환자에게 적용하는데 있어 한걸음 앞서는 중요한 계기가 될 것으로 믿는다."고 말했다.


한편 김교수팀의 새로운 유전자 탐색 연구는 줄기세포 분야 뿐 아니라 심혈관분야의 가장 심각한 문제인 동맥성형술 후 재협착을 방지하는 연구에서도 큰 진전을 거두고 있다.


김 교수팀의 연구논문들은 미국 생물학/생화학 분야의 최고 권위지 ‘생화학지‘에 게재됐으며, 미국 심장학회 공식 저널 ‘ATVB(Arteriosclerosis Thrombosis and Vascualar biology)‘에도 곧 개재될 예정이다. <박은희 기자>

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