韓-獨 연구진, 체세포로만 분화하는 ‘준만능줄기세포’ 개발

한국과 독일 연구진이 모든 체세포로 분화할 수 있지만 유일하게 생식세포로는 분화되지 않는 줄기세포를 개발했다.

도정태 건국대 동물생명공학과 교수팀은 한스 쉘러 독일 막스플랑크연구소 분자생의학연구소장팀과 공동으로 ‘준만능줄기세포’를 만드는 방법을 개발했다고 24일 밝혔다.

모든 세포와 조직으로 분화할 수 있는 만능줄기세포는 완전만능줄기세포와 준만능줄기세포로 나뉜다. 대표적인 완전만능줄기세포로는 수정란이 여러 개의 세포로 분열한 상태로 착상 전 마지막 단계에 해당하는 ‘배반포’가 꼽힌다. 배반포가 자궁에 착상된 뒤 분열한 ‘배반엽 상피세포’를 배양해 얻은 줄기세포는 준만능줄기세포에 해당한다.

배반포에 인위적으로 배아줄기세포를 주입하면 둘이 서로 섞여 각각의 유전 형질을 지닌 개체가 태어난다는 점에서 완전만능줄기세포라 부른다. 하지만 준만능줄기세포는 배반포와 섞이지 않아 앞에 ‘준’이라는 말을 붙인다. 둘은 배양할 때도 서로 다른 물질이 섞인 배지에서 키워야 모든 세포로 분화하는 만능성을 유지한다.

연구진은 배반엽 상피세포에서 얻은 준만능줄기세포를 특정 물질을 넣은 배지에서 키우는 방식으로 완전만능줄기세포처럼 만드는 데 성공했다. 핵심은 배지에 넣어준 ‘섬유아세포 성장인자(FGF4)’이다.

이렇게 만든 줄기세포를 배반포에 주입했더니 둘이 잘 섞이는 등 완전만능줄기세포의 특징이 나타났다. 다만 이 줄기세포는 생식세포로는 분화하지 않고 체세포로만 분화하는 특성을 지닌 것으로 확인됐다.

도 교수는 “오직 체세포로만 분화하는 새로운 타입의 만능줄기세포를 처음으로 만들었다는 데 의의가 있다”고 말했다. 이번 연구결과는 ‘네이처’ 자매지 ‘사이언티픽 리포트’ 17일자에 실렸다.

이재웅동아사이언스기자 ilju2@donga.com