글로벌 유전체 분석서비스 및 AI 기반 신약개발기업 테라젠바이오(대표: 황태순)는 재단법인 길로연구소, 연세대, 일본 츠쿠바대, 및 메드팩토의 공동연구가 세계적으로 권위 있는 학술지 ‘네이처(Nature)’의 온라인 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션(Nature Communications, IF: 17.694)’ 7월호에 게재됐다고 밝혔다. 

김성진 메드팩토 대표가 연구소장을 겸임하는 재단법인 길로 연구소(이하 길로) 주도로 진행된 이번 연구결과는 MAST4 단백질이 중간엽 줄기세포(MSC, Mesenchymal Stem Cell)의 연골 세포나 뼈 세포로의 분화를 결정하는 핵심 단백질이라는 것을 규명했다. 

이번 연구결과는 세계 최초로 국내 연구진이 고령화 시대 만성 난치성 골관절질환인 골다공증, 류마티스 관절염 등 다양한 연골, 뼈 손실의 치료를 위한 연구에 중요한 역할을 하는 새로운 단백질(MAST4)을 발견했다는 점에서 의의가 있다. 즉 MAST4 단백질이 연골 분화를 억제하는 반면, 뼈 분화는 촉진시킨다는 사실을 밝혀내 MAST4 단백질이 없으면 MSC가 연골세포로 분화를 하고, MAST4 단백질이 많아지면 MSC가 골세포로 분화된다는 사실을 세계 최초로 증명한 것이다.

연구팀은 MAST4 단백질이 결핍된 줄기세포를 생쥐의 피하에 접종 이식했을 때 중간엽 줄기세포의 연골 분화 및 생성이 촉진되는 것도 확인했다. 또 토끼의 연골 손상 치료 모델에서는 MAST4 단백질이 결핍된 인간 유래 골수세포를 이식했을 때 손상된 연골 조직을 완벽하게 재생시킨다는 사실을 확인할 수 있었다.

MSC는 면역원성이 낮아 자가 또는 상동의 세포를 모두 사용할 수 있어 세포의 확보가 용이하고, 유전자 가위로 간단히 MAST4 단백질의 유전자를 제거한 후 이들 MSC를 이식하면 되기 때문에 연골재생의 획기적인 치료가 될 가능성이 높기에 이 분야의 재생의학에 크게 기여할 것으로 전망된다.

홍창표 테라젠바이오 박사는 이번 공동연구에서 MAST4가 TGF-Β 및 Wnt 신호 전달에 의해 조절됨을 전사체 데이터 분석을 통해 증명하는 역할을 담당했다. 홍창표 박사는 “이번 논문은 기존에 알려진 TGF-Β 및 Wnt 신호 전달의 중요한 중심 매개체인 MAST4 단백질을 발견하고 뼈 연골 분화과정의 연결 관계를 새롭게 풀어낸 것”이라며, “향후 골관절질환의 치료와 재생의학의 발전에 상당히 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.

한편, 네이처 커뮤니케이션은 2010년부터 네이처 리서치에서 발행하는 피어 리뷰, 오픈 액세스, SCI급 세계적인 위상의 과학 저널이다. 물리학, 화학, 지구 과학, 의학 및 생물학을 포함한 자연 과학에서의 주요한 연구성과를 발표하고 있다.