엔도텔린1 처치 후 신경섬유소에서 신경다발을 거쳐 좌골신경으로 바뀌는 과정(서울대병원 제공)

재생의료분야에서 많이 사용되는 줄기세포를 배양할 때 효능이 줄어드는 문제를 간단히 개선할 수 있게 됐다.

서울대병원 김효수, 이은주  바이오치료제 개발 유닛(보건복지부 지원) 교수팀은 중간엽-줄기세포(hBM-MSC)의 활성을 높이는 인자로 엔토텔린(endothelin)1을 발견했다고 국제학술지 바이오머터리얼즈(Biomaterials)에 발표했다.

교수팀은 같은 중간엽-줄기세포라도 효능이 높은 세포는 낮은 세포에 비해 엔도텔린1이 많이 분비된다는 사실을 발견했다. 또한 엔도텔린1을 처지하면 중간엽-줄기세포의 재생치료 기능이 높아진다는 사실도 확인했다.

체외 배양기를 통해 쥐의 척수에 엔도텔린1 처치 중간엽-줄기세포를 섞어 배양하자 척수의 신경이 크게 성장했다. 좌골신경 결손 동물모델에 엔도텔린1 처치 중간엽줄기세포를 투여하자 신경이 다시 연결돼 하지기능이 회복됐다.

연구팀에 따르면 엔도텔린1 처치 중간엽-줄기세포는 염색체조절 인자 SMARC A4 와 D2를 통해 염색체의 DNA 메틸화 감소로 유익한 유전자 발현이 늘어나 세포의 재생 기능을 높여준다[그림].

김효수 교수는 "세포치료제 시장에서 가장 많이 사용되는 인간-중간엽-줄기세포의 이용도가 예상외로 저조한 이유는 치료 효능이 밋밋한 탓"이라며 "엔도텔린1 등의 펩타이드로 중간엽-줄기세포의 치료효능을 높인다면 세포치료제 시장이 뜨거워질 것으로 예상한다"고 설명했다.

아울러 "이번 연구는 생체내 치료효율을 극대화시킬 수 있는 간단한 방법을 개발했다는 중요한 의미가 있다"고 덧붙였다.

한편 교수팀은 논문 출판 전 특허를 출원해 국내특허를 등록했으며, 현재 일부 질환 모델에서 효능 입증과 함께 GMP 생산을 위한 가치를 평가 중이다.

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