국내 연구진이 혈액-줄기세포를 마음대로 깨우고 재울 수 있는 획기적인 원천기술을 밝혀냈다.

서울대학교 의과대학 김효수 교수팀이 주도하고 생명과학부 백성희 교수가 공동 연구자로 참여한 이번 연구에서 골수에 존재하는 혈액세포들의 조상인 혈액-줄기세포들 중 가장 젊고 분화재생 능력이 뛰어난 최상위 혈액-줄기세포에만 카이-원(KAI1)분자가 특이적으로 발현된다는 것이 세계 최초로 밝혀졌다. 카이-원 분자는 면역을 담당하는 대식세포의 다크 단백질과 상호작용해 최상위 혈액-줄기세포를 활동 없이 잠들어 있는 상태로 유지시킬 수 있다. 기존 연구에서는 골수 내에서 잠자고 있는 혈액-줄기세포들을 깨운 후에 그 수를 증폭시킬 수는 있었으나, 이런 방식으로 증폭된 혈액-줄기세포들은 장기적으로 혈액을 만들 수 있는 기능이 없어진다는 한계가 있었다.

이번 연구 성과는 이러한 난제에 대한 해결책을 제시하고 있다. 최상위 혈액-줄기세포들의 증폭 과정 중 적절한 시점에 다크 단백질을 발현하는 대식세포 또는 재조합 다크 단백질을 처리해 혈액-줄기세포들을 다시 기능과 젊음을 유지한 채로 잠재워서 저장할 수 있는 핵심 기술을 개발한 것이다. 젊음을 유지한 채로 최상위 혈액-줄기세포를 대량으로 증폭, 보관하는 방법이 상용화되면, 줄기세포가 필요한 환자들에게 신속하게 최상위줄기세포를 공여하는 혈액-줄기세포은행을 만들 수 있는 길이 열리게 된다. 김효수 교수는 “백혈병, 악성빈혈과 같은 골수기능부전증의 치료제를 개발하고, 골수이식의 성공률을 높이는데 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

이 연구는 보건복지부의 선도형 세포치료 연구사업단 및 연구중심병원 육성 R&D사업의 지원과 미래창조과학부의 줄기세포 선도연구팀 육성사업, 리더연구자 지원사업의 지원으로 이뤄졌다. 줄기세포 전문학술지인 ‘셀 스템 셀(Cell Stem Cell)’ 온라인판에 게재됐다.