한동욱 건국대 의학전문대학원 줄기세포교실 교수(왼쪽)

한동욱 건국대 의학전문대학원 줄기세포교실 교수팀은 체세포에 특정 유전자를 도입한 후 유도만능줄기세포 단계를 거치지 않고 신경줄기세포로 직접 전환시키는 교차분화법을 확립하고, 신경줄기세포와 가장 유사한 유도신경줄기세포를 분리하는 데 성공했다고 2일 밝혔다.

야마나카 일본 교토대 교수가 개발한 기존 유도만능줄기세포는 체내 종양형성이라는 치명적인 한계가 있었다. 이에 2010년부터 체세포를 유도만능줄기세포 상태로 전환시키지 않고 환자에게 필요한 세포를 직접 생산하는 교차분화 연구가 활발히 진행됐다.

지금까지 교차분화를 통해 일반 체세포를 신경세포·심장세포·혈액세포·간세포 등으로 유도 및 생산하는 데에는 성공했지만 이들 세포는 이미 분화가 완료돼 자기재생능력이 없었다. 이 때문에 체외에서 장기간 배양이 불가능했고 임상연구에 필요한 충분한 양을 확보하기가 어려웠다.

한 교수팀은 이 같은 한계점을 극복하기 위해 2012년 체세포를 자기재생이 가능한 신경줄기세포로 교차분화를 유도하는 기술을 개발했다.

이번 연구에서는 신경줄기세포에서 발현하는 표면표지인자 중 하나인 ‘SSEA1’을 이용해 교차분화된 유도신경줄기세포를 단일세포로 분리, 복제세포주(clonal line)를 확립하는 기술을 개발했다. 또 다양한 유도신경줄기세포 복제세포주의를 비교 분석해 세포치료제로서 가장 우수한 세포주를 선별했다.
한 교수는 “이번 연구결과는 다양한 신경질환을 치료할 때 환자에게 가장 적합한 유도신경줄기세포 복제세포주를 선별하는 기법으로 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

독일 막스플랑크연구소팀과 공동으로 진행한 이번 연구는 농촌진흥청의 차세대바이오그린21사업과 한국연구재단의 일반연구자지원사업(우수신진연구)으로부터 지원받았다. 연구결과는 세계적 권위의 과학학술지 ‘네이처 프로토콜(Nature Protocol)’ 지난 3월 20일자 온라인판에 ‘Direct conversion of mouse fibroblasts into induced neural stem cells’이라는 제목으로 게재됐다.