초음파로 유도된 엑소좀을 이용해서 세포를 고효율로 직접 분화하는 기술이 연구됐다. 이는 피부세포를 줄기세포로 되돌리지 않고 직접 신경세포로 분화시키는 세계 최초 기술이다.

한국연구재단은 가톨릭관동대학교 김순학 교수 연구팀이 초음파로 엑소좀을 만들고, 사용하는 고효율 직접 분화 기술을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.

현재 세계 의료계는 줄기세포를 이용해 각종 유전질환과 난치성 질환을 치료하는 연구를 활발히 진행하고 있다. 그러나 기존 배아줄기세포 활용 연구는 윤리적 문제로 어려움을 겪고 있으며 여기에 체세포를 줄기세포로 만드는 역분화 기술도 효율성이 낮고 암세포 발생 가능성까지 있는 것으로 알려지면서 기술적 한계에 봉착했다.

가톨릭관동대학교 김순학 교수 연구팀이 이번에 성공한 차세대 줄기세포 기술은 일단 세포를 분화 전의 줄기세포로 전환하지 않기 때문에 암세포로 될 확률이 낮다. 여기에 초음파로 엑소좀을 만들어 이용함으로써, 짧은 기간에 대량으로 신경 전구세포를 생산할 수 있는 기술 고도화도 성공했다.

일반적으로 초음파로 유도된 엑소좀에는 신경계 특이적인 다양한 리프로그래밍 mRNA, 단백질 등 유전정보가 들어있다. 연구팀은 이 엑소좀이 세포에 유입되면 세포 분화 관련 신호 경로가 활성화되고, 이로 인해 염색체가 탈메틸화하면서 신경 전구세포로 분화한다고 설명했다.

연구 결과는 국제학술지 ACS 나노(ACS Nano) 2월 20일에 게재됐다.

김순학 교수는 “엑소좀에 의한 신경 전구세포 유도기술은 암이 발생하지 않아 안전하고 단기간에 대량 생산할 수 있어 경제적이다”라며 “치매, 파킨슨, 헌팅턴병 등 신경질환의 자가 줄기세포 치료가 가능해지고 줄기세포 연구 및 재생 의료산업 분야에서 국제적인 경쟁력을 확보할 것으로 기대된다”라고 연구의 의의를 밝혔다.

■■ 용어

1. 엑소좀(exosome)

세포 간 정보교환을 위해 mRNA, 마이크로 RNA, 단백질 등을 세포 밖으로 분비되는 50～200nm의 물질.

2. 직접분화 기술(direct conversion)

직접교차분화 기술이라고도 함. 체세포를 유도만능줄기세포 단계를 거치지 않고 바로 목적하는 세포로 전환되도록 유도하는 기술.