김효수 서울대병원 순환기내과 교수

국내 의료진이 비교적 쉽게 얻을 수 있는 피부세포로 혈관세포를 만드는 기술을 개발해 허혈성 심혈관질환 치료에 새로운 가능성을 열었다. 김효수·한정규 서울대병원 순환기내과 교수팀은 피부세포를 역분화줄기세포(유도만능줄기세포) 등 중간 과정 없이 바로 혈관내피세포로 이형(異形) 분화시킬 수 있음을 세계 최초로 규명했다고 10일 밝혔다.

그동안 건강한 혈관을 재생시키기 위해 배아줄기세포나 역분화줄기세포에서 혈관내피세포를 분화시키는 연구가 진행됐지만 윤리적 문제, 종양 발생위험, 배양 중 이종(異種) 동물세포의 오염 위험, 고난도의 배양 조건 등 한계에 부딪혔다. 이에 연구팀은 피부세포를 직접 혈관세포로 분화시키는 방법을 개발해 이같은 한계를 극복했다.

연구팀은 실험용 생쥐의 피부에서 분리한 섬유모세포에 혈관내피세포 생성에 중요한 역할을 하는 11개 유전자를 바이러스를 이용, 과발현시켰다. 이후 11개 유전자가 과발현된 섬유모세포 중 일부에서 혈관내피세포를 특이적으로 발현하는 타이투(Tie2)수용체를 발견했다. 또 11개 유전자 중 가장 효율적으로 Tie2 발현을 유도하는 5개 유전자조합을 찾아냈다.

이들 유전자가 과발현된 섬유모세포는 혈관내피세포와 유사한 형태로 탈바꿈했으며, 연구팀은 이를 유도혈관내피세포라고 명명했다. 이 세포는 실제 혈관내피세포와 유사한 형태·성상·유전적 특징을 나타냈으며 배양접시 위에서 모세혈관을 형성했다.

연구팀이 다리혈관을 묶어 허혈을 유도한 실험용 쥐를 섬유모세포 주사군(대조군)과 유도혈관내피세포 주사군(비교군)으로 나눠 혈관형성 및 혈류회복의 정도를 비교한 결과 비교균이 대조군보다 혈류회복 정도가 2배 가까이 호전된 것으로 나타났다. 이는 주입된 유도혈관내피세포가 새로운 모세혈관을 형성한 데 따른 것으로 확인됐다.

김효수 교수는 “쉽게 수집할 수 있는 피부세포로부터 다량의 혈관세포를 중간과정 없이 만들어냄으로써 혈관재생 치료법을 획기적으로 변화시킬 수 있게 됐다”며 “현재 추진하고 있는 국가줄기세포은행 구축에 중요한 토대가 될 것”이라고 말했다.
이번 연구결과는 지난 11월 개최된 미국심장협회(Americal Heart Association) 연례 학술대회에서 비중 있게 소개됐다.