다발경화증과 길랑바레증후군 등 난치질환 치료에 희망이 발견됐다.
가톨릭의대 의생명과학교실 김기표 교수(제1저자)와 막스플랑크연구소 한스 쉘러(Hans R. Schöler, 교신저자)는 세포운명전환 기술로 만든 희소돌기아교 전구세포의 한계점을 밝혀냈다고 국제학술지 셀 스템셀(Cell Stem Cell)에 발표했다.
다발경화증은 뇌와 척수 등 중추신경계의 수초가, 길랑바레증후군은 말초신경계의 수초가 벗겨져 신체 장애를 일으키는 탈수초화질환이다.
희소돌기아교 전구세포는 뉴런의 축삭을 둘러싸 수초(myelin sheath)를 형성해 정보를 효율적으로 전달하는 기능을 갖고 있어 탈수초화 병변 치료에 사용할 수 있다.
문제는 동물실험 결과 뇌의 모세혈관에 안착 후 교차분화 전 형태인 혈관주위세포로 세포운명이 재전환된다는 것이다.
김교수팀이 유전체로 원인을 분석한 결과, 희소돌기아교 전구세포에 들어있는 상당량의 공여세포 유전체(transcriptome) 메모리 때문으로 나타났다. 아울러 이 메모리는 세포운명 전환 과정 중에 남아있던 후성유전체 메모리에 의해 생긴다는 사실도 확인됐다.
교수팀은 유전체/후성유전체 메모리에서 기인한 생체 내 세포운명의 재전환을 차단하기 위해 희소돌기아교 전구세포를 시험관 내에서 분화를 미리 유도한 뒤 탈수초화 질환 동물모델에 이식했다.
그 결과, 뇌에서 수초화가 진행됐고, 희소돌기아교 전구세포 생산시 발생하는 모든 문제를 해결할 수 있는 것으로 나타났다.
김 교수는 "직접교차분화를 이용한 치료목적의 세포 생산은 좀 더 깊이 있는 연구를 통해 준안정성(metastable)을 제거해야 할 것"이라며 "직접교차분화세포의 안정성을 위해 공여세포의 유전체/후성유전체 메모리를 완전히 제거할 수 있는 기술 개발에 더욱 박차를 가하겠다"고 밝혔다.