(서울=연합뉴스) 한성간 기자 = 미국 연구팀이 소리 정보를 뇌에 전달하는 달팽이관의 유모세포(hair cell)를 대량으로 재생할 수 있는 기술을 개발, 난청을 치료할 수 있는 길이 열릴 전망이다.
인간의 유모세포는 소음 노출, 노화, 일부 항생제, 항암 치료 등으로 손상될 수 있으며 한 번 손상되면 재생이 불가능하다.
미국 하버드 의대 매사추세츠 안이 클리닉(Massachusetts Eye and Ear)의 앨버트 에지 박사 연구팀은 내이(內耳)에 있는 성체 줄기세포(Lgr5+)를 달팽이관에서 소리를 구분해 뇌에 전달하는 유모세포로 전환하는 데 성공했다고 사이언스 데일리와 라이브 사이언스가 21일 보도했다.
연구팀은 먼저 쥐의 내이에서 Lgr5+ 줄기세포를 채취, 세포를 빠르게 증식시키는 Wnt 신호전달 경로(Wnt pathway)를 자극하는 특수 성장배지(growth medium)에서 2천 배로 증식시켰다.
이어 증식된 줄기세포를 이번에는 Notch 신호전달 경로를 활성화시키는 또 다른 배양액에서 1만1천500개의 유모세포로 분화시키는 데 성공했다.
이 유모세포들은 완전한 기능 수행 능력이 있는지는 모르지만 실제로 달팽이관에 있는 내(inner)유모세포와 외(outer)유모세포의 특징을 거의 다 지니고 있었다.
달팽이관의 유모세포는 내유모세포와 외유모세포 두 종류가 있다. 외유모세포는 소리의 강약과 미세한 차이를 구분하고 내유모세포는 소리 정보를 전기신호로 바꿔 뇌에 전달한다.
연구팀은 계속해서 뇌종양 수술을 위해 내이의 일부를 절제한 40세 환자의 절제된 내이에서 Lgr5+ 줄기세포를 채취, 쥐 실험과 같은 방법으로 증식시키고 유모세포로 전환시키는 데도 성공했다.
유모세포 재생 기술은 난청 치료의 길을 열어줄 것으로 기대된다.
우선 유모세포 손상으로 난청이 발생했을 때 어떤 약을 투여해야 효과가 있는지를 실험할 수 있기 때문이다. 지금까지는 이런 실험에 사용할 유모세포를 얻기가 어려웠다. 유모세포가 워낙 달팽이관 깊은 곳에 있어 채취가 쉽지 않기 때문이다.
연구팀은 2012년 내이에서 Lgr5+ 줄기세포를 처음 발견했다.
뒤이어 이 줄기세포가 장(腸)에도 존재하며 8일에 한 번씩 장 내막 전체를 재생시킨다는 사실을 알아내고 이 줄기세포가 재생이 불가능한 유모세포로도 전환이 가능할 것으로 판단, 연구에 착수하게 됐다.
물고기, 새, 도마뱀, 양서류들은 달팽이관의 유모세포가 손상돼도 며칠이면 재생된다. 그러나 포유동물은 쥐와 일부 몸집이 작은 동물이 새로 태어났을 때를 제외하곤 유모세포가 재생되지 않는다.
이 연구결과는 '셀 리포트'(Cell Reports) 온라인판(2월 21일 자)에 발표됐다.
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