서울대 의대 산부인과 문신용 교수 연구팀은 29일 단백질도입(protein transdu ction)기술을 이용해 췌장 분화를 유도하는 단백질을 인간배아줄기세포에 주입 한 결과, 췌장세포의 초기 단계인 인슐린 분비세포로 분화한 것을 확인했다고 밝혔다.
이번 연구결과는 배아줄기세포를 이용한 세포치료의 상용화 가능성을 연 것으 로 당뇨병 환자 치료에 활용할 수 있는 길에 한 발짝 더 다가선 것으로 평가된 다.
문신용 교수는 "유전자 대신 단백질을 직접 주입하면 원하는 장기로 분화가 가 능하다는 것을 처음으로 입증한 데 의미가 있다"고 말했다.
메디포스트의 권영도 박사는 "이번에 만든 인슐린 분비세포는 췌장세포로 분화 하기 전의 초기단계 세포"라고 말했다.
서울대 의대 산부인과 문신용 교수 연구팀은 세포막을 자유로이 통과하는 것으 로 알려진 HIV 바이러스의 'TAT'라는 단백질에 췌장 세포 발생에 중요한 역할 을 하는 'PDX1'이라는 단백질을 결합시켜 인간배아줄기세포에 주입했다.
일반적으로 단백질은 세포막을 자유로이 통과할 수 없지만 연구팀은 세포막을 자유롭게 통과할 수 있는 몇 되지 않는 단백질 중 하나인 'TAT'의 특정 부분을 이용해 분화를 유도하는 단백질이 효과적으로 세포막을 통과해 들어갈 수 있도 록 했다.
이 단백질 결합체에 형광 물질을 입혀 배아줄기세포에 단백질이 성공적으로 들 어가 췌장 세포에만 존재하는 인슐린이 만들어졌음을 확인했다.
이번 결과는 유전자 대신 단백질을 직접 주입해 원하는 세포로 분화가 가능하 다는 것을 처음으로 입증한 데 의미가 있다.
그 동안 배아줄기세포가 특정 세포로 분화되는 것을 확인하기 위해서 유전자를 주입하는 방식이 사용됐으나 실효성이 떨어졌다.
학계에서는 황우석 교수 연구팀이 인간복제배아줄기세포 확립에 성공한 데 이 어 배아줄기세포를 이용한 난치병 치료 실용화를 위해 특정 세포로의 분화유도 가 큰 과제로 남아 있었다.
그 동안 배아줄기세포의 특정 세포로의 분화 연구는 유전자 조작을 통한 것이 대부분이었다.
하지만 인간배아줄기세포는 쥐같은 동물의 줄기세포와 달리 유전자 조작을 이 용한 분화 효율이 낮아 연구에 걸림돌이 돼 왔다.
그 가운데 연구팀은 유전자가 아닌 유전자 산물인 단백질을 분화에 이용하겠다 는 아이디어를 새로 도입해 단백질 도입기술을 배아줄기세포 분화에 처음으로 적용한 것이다.
연구팀은 특히 자연상태 인간 염색체 안에 삽입돼 세포에 나쁜 영향을 줄 수 있는 유전자 대신 유전자 산물인 단백질을 직접 세포 내로 전달하는 것이어서 안전성 측면에서 장점을 갖고 있다고 설명했다.
과학기술부 세포응용연구사업단 지원으로 이뤄진 이번 연구 결과는 국제학술지 인 '몰러큘러 세러피' 7월호에 게재될 예정이다.
[이은지 기자]
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