줄기세포로 ‘사람 위’ 첫 제작 성공…활용 무궁무진 (네이처紙)

줄기세포를 이용한 실제 사람 위장 조직 제작이 세계 최초로 성공해 화제를 모으고 있다.

의학전문매체 메디컬 엑스프레스는 미국 신시내티 아동병원 메디컬센터(Cincinnati Children’s Hospital Medical Center), 신시내티 대학 의과대학(University of Cincinnati College of Medicine) 공동 연구진이 줄기세포를 이용한 인공 인간 위장 조직 제작에 성공했다고 최근 보도했다.

연구진이 인공 위장 제작에 사용한 물질은 ‘유도만능줄기세포’(induced pluripotent stem cell)다. 이는 분화가 끝난 체세포에 다시 세포 분화 관련 유전자를 주입해 분화 이전의 세포 단계로 되돌린 형태로, 세포들이 정상 발달 과정을 거치며 처음 분화되지 않은 상태에서 점차 재 분화돼 기능이 극도로 전문화된 상태로 변화한 줄기세포다.



연구진은 해당 만능줄기세포에 성장 유도 단백질을 주입시키는 방식으로 약 한 달간, 실험을 지속했다. 해당 기간 동안 줄기세포는 성장을 거듭해 결국 30여일 후 직경 3㎜ 크기의 미니 사람 위장 조직으로 자라났다.

줄기세포를 이용해 인간 위장 조직을 만들어낸 사례는 이번이 처음이다. 특히 해당 인공 위장 조직은 소화성 궤양, 위암 등의 주요 원인으로 추정되는 헬리코박터균의 감염경로를 추적해내는 중요 역할을 수행해낼 수 있다는 측면에서 큰 의미가 있다.

유도만능줄기세포는 인공 위장 제작 외에도 에든버러 대학 연구진에 의해 ‘인공혈액’을 만드는 용도로 활용되고 있다. 연구진은 ‘O형’ 혈액 적혈구를 통해 해당 줄기세포를 생물학적 인공조건에서 배양 중이며 현재까지 약 50% 정도 성공한 상황이다. 연구진에 따르면, 오는 2016년 혈액장애를 가진 환자 3명에게 직접 수혈하는 임상실험을 예정하고 있다.



이외에도 유도만능줄기세포는 내배엽, 중배엽, 외배엽 세포로 모두 분화가 가능하다는 특징 때문에 파킨슨병, 척수손상(spinal cord injury), 당뇨병 등에 이르는 다양한 치료법 연구에 활용되고 있다.

한편 이 연구결과는 네이처 출판그룹(Nature Publishing Group)에서 발행하는 과학 전문 국제학술지 네이처(Nature)에 발표됐다.

조우상 기자 wscho@seoul.co.kr