난치병 희망 혈액줄기세포, 공급 쉬워진다

지방조직에서 혈액줄기세포를 분리해 난치병 치료에 이용할 수 있는 길이 열렸다.

▲ 연구책임자인 고규영 교수(오른쪽)와 한진아 연구원

교육과학기술부는 ‘21세기 프론티어연구개발사업’ 지원을 받는 세포응용연구사업단 소속 KAIST 고규영 교수 연구팀이 지방조직을 이용해 혈액줄기세포를 분리해 낼 수 있음을 입증했다고 4일 밝혔다. 

이로써 보다 적은 비용과 쉬운 방법으로 혈액줄기세포를 공급해 백혈병 등 혈액계 난치병 치료에 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구결과는 세계적인 학회지 ‘Blood’의 2010년 2월 4일자 표지논문으로 선정되었다. 또한 이례적으로 미국 혈액학회(American Society of Hematology, ASH)가 세계 매체를 통해 일반인에게 홍보하기로 해서 눈길을 끈다. 

혈액줄기세포는 혈액계의 항상성을 유지하는 대표적인 성체줄기세포로, 백혈병 등의 혈액계 난치병 치료에 이용된다. 혈액줄기세포는 주로 성체의 골수 내에 존재하는데, 그 양이 제한적이고 생체외 증식이 어려워 연구와 치료에 걸림돌에 어려움이 있었다.

[성체줄기세포]

배아발달 단계 이후 체내에 존재하는 미분화 상태의 줄기세포. 주로 손상된 조직을 재생·성장시키는 역할을 담당하며, 필요한 때에 특정한 조직세포로 분화한다. 배아줄기세포와 달리 윤리적 문제가 없으며 자가면역 반응을 일으키지 않는다는 장점이 있다. 

고규영 교수, 김인주 교수, 한진아 연구원 등 연구팀은 지방조직과 골수조직의 공통점이 많다는 점에 착안하여 실험을 진행했다. 우선, 골수를 손상시킨 생쥐의 정맥에 지방조직 내 존재하는 비지방세포를 주사했다. 이후 이 세포에서 유래한 혈액세포가 동물의 혈액 내에 장기간 존재한다는 것을 입증한 것이다. 

[비지방세포]

지방조직에서 지방세포를 제외한 나머지 세포군을 가리킨다. 면역세포, 혈관내피세포와 더불어 그 성격이 완전히 규명되지 않은 줄기세포들을 포함하고 있다. 지방·연골·근육조직 등으로 분화할 수 있는 등 골수 중간엽줄기세포(mesenchymal stem cell)와 유사한 특성을 가지고 있다. 

 

▲ 지방조직에서 발견되는 혈액줄기세포의 분포양상. 파란색이 혈액이고, 분홍색이 혈액줄기세포다.

  

이로써 주입한 지방조직의 비지방세포에 손상된 골수를 재생시킬 수 있는 능력을 가진 혈액줄기세포가 존재한다는 사실이 밝혀지게 되었다. 또한, 약물을 이용해 골수 혈액줄기세포가 순환계로 유출시키면서 지방조직으로부터 이 세포를 다량으로 얻어낼 수 있음도 입증하였다. 앞으로 인간의 지방조직에 대한 연구가 진행된다면 연구와 치료 목적의 응용 가능성이 매우 높을 것으로 기대된다.

▲ 왼쪽은 생체외에 형성된 세포군체. 오른쪽은 배양된 비지방세포로부터 유래된 혈액세포군체.

세포응용연구사업단 김동욱 단장은 “혈액줄기세포를 골수나 혈액에서 분리해낼 수 있다는 사실은 널리 알려져 있었지만, 쓸모없는 조직이라 여겨진 지방조직을 혈액줄기세포의 공급원으로 규명한 것은 처음”이라고 밝혔다.

 

재생의학의 새로운 세포공급원으로 지방조직을 이용한 이번 연구는 앞으로 혈액줄기세포의 자가이식에 있어 새로운 방법을 제공할 것으로 기대를 모으고 있다.

 한국과학창의재단  사이언스타임즈 

아이디어 팩토리가 마음에 드신다면 구독+해 주세요