대량 증폭·보관 상용화 길 열려

국내 연구진이 가장 젊고 분화 능력이 뛰어난 최상위 혈액 줄기세포를 선별하고 그 기능을 장기간 보존하는 방법을 개발했다. 줄기세포가 필요한 환자에게 신속하게 최상위 줄기세포를 공여하는 ‘혈액 줄기세포 은행’을 만들 길이 열리게 됐다.

이 연구를 지원한 보건복지부와 미래창조과학부는 20일 “혈액 줄기세포를 마음대로 깨우고 재울 수 있는 획기적인 원천 기술을 확보했다”고 밝혔다.

김효수 서울대 의과대학 교수팀은 골수에 존재하는 혈액 세포의 조상인 혈액 줄기세포 중에서 가장 젊고 분화 재생 능력이 뛰어난 최상위 혈액 줄기세포에만 ‘카이원’(KAI1)이란 분자가 발현된다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다.

이와 함께 카이원 분자가 면역을 담당하는 대식세포의 다크단백질(적혈구 표면의 단백질 중 하나)과 상호작용해 최상위 혈액 줄기세포를 활동 없이 잠들어 있는 상태로 유지시킬 수 있다는 사실도 확인했다. 기능과 젊음은 유지한 채 혈액 줄기세포를 잠재워 저장할 수 있게 된 것이다.

기존에는 혈액 줄기세포를 증폭시킬 때 먼저 골수에서 잠자는 혈액 줄기세포를 깨우는 방법을 썼다. 하지만 이렇게 증폭된 혈액 줄기세포는 혈액을 만들 수 있는 기능이 점점 사라진다는 한계가 있었다. 증폭 과정에서 최상위 혈액 줄기세포는 점차 감소하고, 분화 재생 능력이 낮은 전구 세포(아직 완전히 분화가 안 된 세포) 또는 분화된 세포가 늘어나 장기 조혈 기능이 사라지게 된다.

최상위 혈액 줄기세포를 대량으로 증폭, 보관하는 방법이 상용화되면 면역 세포나 인공혈액을 제작할 때도 이 기술을 활용할 수 있다. 또 백혈병과 악성빈혈 같은 골수기능 부전증 치료제를 개발하고 골수이식 기술을 최적화해 환자에게 적용하는 시기를 획기적으로 앞당길 수도 있다.

김 교수는 “골수이식 성공률을 높이는 데도 활용할 수 있다”고 말했다. 김 교수팀이 주도하고 백성희 서울대 생명과학부 교수가 공동연구자로 참여한 이번 연구는 미래부의 ‘줄기세포 선도연구팀 육성사업’, ‘리더 연구자 지원사업’과 복지부의 ‘선도형 세포치료 연구사업단 및 연구 중심병원 육성 연구개발(R&D)사업’ 지원으로 이뤄졌다.

연구 결과는 세계 최고 권위의 줄기세포 전문 학술지인 ‘셀 스템 셀’ 온라인판에 실렸다. 원천 기술의 상용화 목표 시점은 향후 5년 이내로 잡았다.

세종 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr