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피부세포로 척수손상·루게릭병 치료한다

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피부세포로 척수손상·루게릭병 치료한다

2020.06.29 15:53
김정범 교수(왼쪽)와 함께 연구에 참여한 이현아 연구원. UNIST 제공
김정범 교수(왼쪽)와 함께 연구에 참여한 이현아 연구원. UNIST 제공

국내 연구팀이 피부세포를 뇌와 척수에서 일어난 운동 자극을 신체에 전달하는 ‘운동신경세포’로 바꾸는 데 성공했다. 운동신경세포가 파괴되는 루게릭병과 척수손상 치료에 도움이 될 것으로 기대된다.


김정범 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 교수 연구팀은 줄기세포 성질을 갖게 하는 유전자 2 종을 피부세포에 주입해 운동신경세포를 만들었다고 29일 밝혔다.


운동신경세포는 척수를 구성하고 있는 세포 중 운동기능 조절에 중요한 역할을 한다. 과학자들은 모든 조직의 세포로 분화할 수 있는 줄기세포로 운동신경세포를 만들어 척수손상 치료를 시도해왔다. 하지만 줄기세포로 만든 운동신경세포는 암 세포로 바뀔 가능성이 있다는 단점이 있다.

 

A. (위) 세포 이식 후 회복된 뒷다리 모습 (아래) 척수손상 후 뒷다리 기능이 상실된 대조군에 비해 운동신경 세포 이식 한 쥐에서는 뒷다리 운동기능이 향상됐다. B는 운동신경 세포 이식 후 회복된 척수조직의 모습이다. C는 이식된 세포가 주변 신경세포와 연결되어 신경재생을 돕는 모습을 나타냈다. UNIST 제공
A. (위) 세포 이식 후 회복된 뒷다리 모습 (아래) 척수손상 후 뒷다리 기능이 상실된 대조군에 비해 운동신경 세포 이식 한 쥐에서는 뒷다리 운동기능이 향상됐다. B는 운동신경 세포 이식 후 회복된 척수조직의 모습이다. C는 이식된 세포가 주변 신경세포와 연결되어 신경재생을 돕는 모습을 나타냈다. UNIST 제공

연구팀은 이런 단점을 피하기 위해 피부세포에서 운동신경세포를 제작하는 ‘직접교차분화’ 기법을 사용했다. 직접교차분화 기법은 다 자란 성체세포를 다른 조직의 세포로 전환시키는 방식으로 암 세포로 발전할 가능성이 낮다.

 

연구팀은 유전자 ‘OCT4’와 운동신경세포 성질을 갖게 하는 유전자 ‘LHX3’를 피부세포에 주입해 암 세포로 바뀔 가능성이 낮은 운동신경세포를 만드는 데 성공했다. 만들어진 운동신경세포를 척수손상이 된 실험쥐에 투입하자 상실된 운동기능이 회복되고 손상된 척수조직 내에서 신경이 재생되는 것으로 나타났다. 연구팀은 “개발한 직접교차분화 기법은 세포 자가증식이 가능해 대량생산이 가능하다”고 설명했다.


김 교수는 “기존의 운동신경 세포 제작법이 가진 한계를 극복한 기술을 개발했다”며 “교통사고나 산업재해와 같은 사고로 인한 척수 손상과 루게릭병과 같은 질환을 치료할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 국제학술지 '이라이프' 온라인판 지난달 23일자로 발표됐다.
 

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