줄기세포치료 효능 증진 기술 개발
- 단일세포 형태의 줄기세포를 고가(高價)의 활성인자나 유도체 없이 고효능의 응집체로 만드는 기술 개발.
- 줄기세포 이식시 생존력 높여 치료 효율 향상 및 생산원가 절감 기대

서울대학교병원 이은주, 김효수 교수 연구팀은 보건복지부 ‘선도형 세포치료 연구사업단’의 지원 하에 고가(高價)의 활성인자나 유도체 없이 단일세포 형태의 줄기세포를 자발적으로 응집체 형태로 만드는 기술을 개발하고 8월 13일 특허 등록에 성공하였다.

   연구팀에 의해 개발 된 응집체 줄기세포는 단일세포 형태의 줄기세포들이 서로 연합하여 형성된 구조체로, 단일세포 형태의 줄기세포에 비해 유효물질 분비능이 증대 되고 생체 내 생존력도 높다. 이후 다른 많은 연구팀에서 응집체 줄기세포 개발을 시도 하고 있으나, 고가(高價)의 응집체를 유도하는 활성인자나 체내 이식시 이물질로 인지될 수 있는 유도체가 필요한 것 이여서 임상적용 뿐 아니라 상용화에도 많은 한계가 있었다.

  이에 비해 연구팀이 개발한 방법은 외부의 유도 인자나 유도체 없이 단일세포 형태의 줄기세포가 자발적으로 응집체 형태로 유도 되는 기술로 상용화에 적용 시 고효능의 줄기세포 치료제를 저비용으로 생산 할 수 있어 보다 많은 환자들이 현재보다는 쉽게 성체줄기세포치료를 받을 수 있을 것으로 기대된다.

연구팀은 이 특허 기술의 치료효능을 검증하기 위하여 심혈관 질환 모델 동물을 이용하여 단일세포 형태의 줄기세포와 응집체 줄기세포를 이식 후 심장 기능의 호전도를 비교하였다. 그 결과 응집체 줄기세포를 이식한 군에서 심벽의 약화와 심장 비대가 감소되고 심실의 박출 능력이 단일세포 형태 주입 군에 비해 25% 이상 향상됨을 확인 하였다. 이 결과는 최근 분자생물학 학회지 ‘멀레큘러 테라피(Molecular Therapy)’지(誌)에 게재되었고, In This Issue 논문으로 선정되었다.

발명자인 이은주 교수는 '세포 이식 시 발생하는 세포 사멸의 최소화가 치료 효과의 극대화로 연결 될 것으로 생각하고 이 같은 기술을 개발하게 되었으며, 상용화에 적용 가능할 수 있도록 처리 과정이 단순하면서 비용도 낮은 방법을 고안하게 됐다'고 말했다.

연구팀은 지난해 1월 메디포스트와 기술이전 계약을 맺은바 있으며, 향후 이 기술은 알츠하이머성 치매 치료제를 비롯한 신약 파이프라인의 연구에 있어서 유효성 향상과 적응증 확대 등에 활용될 계획이다.

[보충설명]
1. 연구팀이 개발한 응집체 줄기세포 생산 과정
평판에서 배양된 중간엽 줄기세포를 단일 세포로 분리한 후 연구팀이 개발한 특수한 환경에서 24시간 동안 부유 배양하였더니 응집체로 형성되었다. 연구팀은 기전 연구를 통해 E-cadherin 이 단일 세포가 응집체 세포로 변환되는데 핵심적인 역할을 하는 인자임을 규명하였다.


2. 중간엽 줄기세포
중간엽 줄기세포는 일차적으로 골수기질, 지방조직으로부터 유래한다. 또한 중간엽 줄기세포는 망막, 간, 위점막, 건, 연골, 태반, 제대혈, 혈액 등의 수많은 다른 조직에서도 분리될 수 있다. 중간엽 줄기세포는 플라스틱 표면에의 부착능, 특이적 표면항체 발현, 다분화능과 같은 특성들에 의해 정의된다. 중간엽 줄기세포는 분화될 계통이 정해진 세포(lineage-committed cells)로서 중간엽 계통, 주로 지방세포, 연골세포, 골세포로 분화된다. 중간엽 줄기세포는 적절한 시험관내 배양 조건에서 건세포, 신경세포, 신경교세포, 골격근세포 등으로 분화가 가능하다는 것이 알려져 있다.