인간 줄기세포를 이용해 사람의 폐와 기도를 만들 수 있는 길이 열렸다.

 

미국 컬럼비아대 메디컬센터 연구팀은 1일 "인간 배아줄기세포와 유도만능줄기세포(iPS)를 실제 폐와 기도에 존재하는 6가지 유형의 세포들로 바꾸는 데 최초로 성공했다"고 밝혔다. "지금까지 줄기세포를 심장이나 췌장, 소장, 간, 신경 등 여러 조직의 세포로 분화시키는 기술이 발전해왔으나, 폐와 기도 세포로의 분화는 처음"이라고 연구팀은 설명했다.

 

연구를 주도한 한스-윌렘 스노크 컬럼비아대 의대 교수는 "이 기술이 발전하면 환자 자신의 세포를 분화시켜 새로운 폐 조직을 만드는 '자가 폐 이식'이 가능해질 전망"이라고 말했다. "공여자에게 기증 받은 폐에서 원래 세포를 모두 제거하고 그 자리에 환자의 줄기세포로 만든 새로운 폐 세포를 심으면 타인의 폐를 이식 받았을 때 생길 수 있는 면역거부반응을 극복할 수 있다"는 것이다. 간이나 신장 등 다른 장기에 비해 폐 이식은 면역거부반응 등 여러 원인 때문에 예후가 유독 좋지 않다고 알려져 있다. 스노크 교수팀은 자가 폐 이식 기술을 개발하기 위해 이미 같은 대학 의공학과 연구진과 협력을 검토 중이다.

 

발달 초기 단계인 배아줄기세포는 인체의 모든 장기나 조직으로 분화할 수 있다. 유도만능줄기세포는 피부세포 같은 체세포의 발달 과정을 거꾸로 되돌려(역분화) 배아줄기세포와 비슷한 상태로 만든 것이다. 스노크 교수팀은 지난 2011년 이미 인간 배아줄기세포나 유도만능줄기세포를 폐와 기도 세포가 되기 전 단계의 세포(전구세포)로 분화를 유도할 수 있는 화학물질을 발견했다. 이어 이번에는 배아줄기세포나 유도만능줄기세포를 폐와 기도 표면을 덮고 있는 상피세포로 바꿀 수 있는 화학물질을 추가로 찾아냈다. 이 두 물질을 적절히 활용해 연구팀은 폐와 기도에 있는 6가지 세포를 만들어낼 수 있었다.

 

연구팀은 특히 산소와 이산화탄소 교환이 이뤄지는 허파꽈리(폐포ㆍ기도 맨 끝에 있는 포도송이 모양의 작은 공기 주머니)의 상피세포가 만들어졌다는 점에 주목했다. 폐포 상피세포는 폐포가 손상됐을 때 회복시켜주는 중요한 역할을 한다. 지금까지 폐포 상피세포가 문제일 거라고만 추정될 뿐 정확한 원인이 밝혀지지 않아 마땅한 치료법을 찾지 못했던 특발성 폐섬유증(IPF)을 비롯한 난치성 폐질환 연구나 치료제 개발에 중요한 실마리를 얻을 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다. 이번 연구 결과는 '네이처 바이오테크놀로지' 1일자에 실렸다.

 

출처 : 한국일보