암세포 변환 줄기세포 돌연변이 막는데도 도움될 것

최근 생물학 분야에서 가장 주목받는 기술은 크리스퍼로 대표되는 ‘유전자 가위’ 기술이다. 유전자 가위에는 못 미치지만 여전히 줄기세포 기술은 생물학 분야에서 관심을 끌고 있다. 줄기세포 기술이 임상에서 폭넓게 활용되지 못하는 이유는 체내에 주입됐을 때 목적하지 않은 다른 세포로 분화되던지 돌연변이가 발생해 종양으로 분화될 가능성이 높기 때문이다.

국내 연구진이 줄기세포가 체내에서 정착될 때 과정을 실시간 고해상도 이미지로 관찰하는 기술을 개발했다.

부산대 생명과학과 김태진 교수팀은 줄기세포에 바이오센서를 주입해 체내 정착 과정을 촬영하는데 성공해 줄기세포 체내 주입후 정착시 신호전달 과정을 규명했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 최신호에 실렸다.

줄기세포 이식이 성공하기 위해서는 주변 조직과 붙어서 일반 세포와 똑같이 작동해야 한다. 줄기세포 접착 과정을 추적하기 위한 다양한 시도가 있었지만 기술적 한계 때문에 정밀하게 탐지하는 것은 쉽지 않았다.

연구팀은 줄기세포 세포막에 바이오센서를 설계해 실시간으로 정착과정을 볼 수 있게 했다. 형광공명에너지전이(FRET) 기술을 이용한 바이오센서는 세포접착 과정의 주요 신호물질인 국소접착 인산화효소와 칼슘이온을 탐지해 이미지로 보여주는 것이다.연구팀은 줄기세포 이식에 활용도가 높은 인간중간엽줄기세포(hMSC)에 바이오센서를 삽입해 관찰한 결과 접착이 성공적일 때는 세포막 DMR에서 인산화효소와 칼슘이온이 활성화되고 실패할 경우는 그렇지 않다는 것이 밝혀졌다.

김태진 교수는 “줄기세포의 초기 접착과정에서 국소접착인산화효소와 칼슘의 상호작용을 밝힌 연구로 줄기세포 이식에서 발생하는 세포접착 난제를 해결하는데 유용한 정보가 될 것”이라며 “줄기세포 돌연변이 발생으로 암세포로 전환돼 동반되는 세포접착을 차단하는 약물 개발에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr