“배아줄기세포로 인슐린 분비세포 분화”

서울대 문신용 교수팀, 췌장세포 직전 단계에 접근

사람의 배아줄기세포를 이용, 췌장세포 직전 단계인 ‘인슐린 분비세포’를 만드는데 국내 연구진에 의해 처음으로 성공, 학계의 주목을 끌고 있다.
 
이 같은 결과는 황우석 교수팀의 연구성과 발표이후 배아줄기세포를 이용한 세포치료의 상용화 가능성을 확인한 것으로, 특히 인슐린 분비가 제대로 되지 않는 당뇨병 환자의 완치에 크게 접근한 것으로 평가되고 있다.
 
서울대의대 산부인과 문신용 교수팀은 단백질을 사람 배아줄기세포에 직접 삽입하는 방식으로 췌장세포의 초기 기능을 하는 ‘인슐린 분비세포’를 분화 시키는데 성공했다고 29일 밝혔다.
 
과학기술부 세포응용연구사업단의 연구비 지원으로 이루어진 이번 연구논문은 이 분야 전문 국제학술지인 ‘몰러큘러 세라피(Molecular Therapy)’ 7월호에 게재될 예정이다.
 
이 연구논문에 따르면 과학자들은 그동안 배아줄기세포가 어떤 세포로 어떻게 분화하는지를 알기 위해 특정 유전자를 이식하거나 제거하는 ‘유전자 변형방식’을  주로  써 왔다.
 
그러나 생쥐와 같은 실험 동물의 배아줄기세포는 이 같은 유전자 변형방법이 유용했으나 사람의 배아줄기세포는 유전자 이식의 효율이 낮은 데다 장기간 임상을 통해 부작용을 관찰해야 하기 때문에 세포치료 목적으로 사용하기 힘든 단점이 있었다고 한다.
 
 
이에 따라 연구팀은 사람의 배아줄기세포를 특정 세포로 분화 시키기 위해  유전자 대신 유전자가 만들어내는 단백질을 세포 내에 직접 전달하는 ‘단백질도입(protein transduction)’ 기술을 처음 시도했다는 것이다.
 
또한 배아줄기세포에 단백질을 도입하기 위한 매개 단백질로는 에이즈바이러스(HIV-1)에 들어있는 아미노산 구성물인 ‘TAT 단백질’이 주로 사용됐으며, 췌장의 발생 과정에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 ‘PDX1’라는 단백질이 덧붙여 졌다고 한다.
 
연구팀은 이러한 과정을 거쳐 만든 단백질을 사람 배아줄기세포에 삽입한 결과 췌장세포가 되기 이전 단계인 `인슐린 분비세포'가 만들어진 것을 확인했다고 밝혔다.
 
이와 함께 연구팀은 삽입된 단백질이 실제로 배아줄기세포에서 제대로 역할을 하는지를 보기 위해 형광단백질을 넣는 시험에서도 70% 정도의 세포가 형광 빛을  발산함으로써 제대로 형질이 도입됐음을 확인했다고 덧붙였다.
 
문신용 교수는 이번 연구성과에 대해 “배아줄기세포가 특정 장기 세포로 분화되는 것을  확인하기 위해 그동안 유전자를 주입하는 방식이 사용됐으나 실효성이 떨어졌다”면서 “유전자  대신 단백질을 직접 주입하면 원하는 장기로 분화가 가능하다는 것을 처음으로 입증한 데 의미가 있다”고 밝혔다.
 
연구팀에 의하면 “이번에 연구성과로 나타난 인슐린 분비세포는 췌장세포로 분화하기 전의 초기단계 세포”이며 “분화된 세포에서 인슐린 분비를 확인하긴 했지만 앞으로 완전한 췌장세포로 분화 시키는 연구가  필요하다”고 지적했다.
 
의학계 한 관계자는 이번 연구가 “배아줄기세포에 특정 단백질을 주입해 인슐린 분비기능을 확인한 것은 배아줄기세포의 상용화에 한 단계 접근한 것”이라고 평가했다.
 
조현미 기자([e-mail])
2005-06-29