김종필 동국대 교수팀 성과 '네이처 나노테크놀로지'에 발표
(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 국내 연구진이 몸속에 있는 세포를 다른 종류로 전환할 수 있는 기술을 개발했다.
동국대 의생명공학과의 김종필 교수(교신저자)와 유준상 연구원(1저자)은 금 나노입자를 넣어 피부세포 등의 체세포를 신경세포로 바꾸는 데 성공했다고 18일 밝혔다.
이번 연구 결과는 이날 국제학술지 '네이처 나노테크놀로지'(Nature Nanotechnology)에 실렸다.
현재 줄기세포를 심근세포나 신경세포로 전환해 심혈관질환이나 뇌 질환 등을 치료하려는 신약 개발 연구가 활발히 진행 중이다. 줄기세포는 다양한 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력이 있는 미분화 세포다.
그러나 환자의 줄기세포를 꺼내 전환한 뒤 다시 이식하는 과정에서 오염 문제가 발생할 우려가 있다.
연구진은 이를 해결하려 몸속 세포를 원하는 세포로 바로 분화하는 방법을 고안했다.
전환하려는 세포에 금으로 된 나노입자를 넣고 약한 전자기파를 쏘여주는 방법인데, 입자에서 다시 전자기파가 나올 때 세포 유전체의 발현 패턴이 바뀌며 아예 다른 세포로 전환된다.
연구진은 아이디어를 검증하기 위해 쥐의 피부세포를 대상으로 실험을 진행했다. 금 나노입자 위에 쥐 피부세포를 두고 전자기파를 쏘이자 쥐 피부세포의 유전자 발현이 바뀌며 신경세포로 전환됐다. 사람의 피부세포를 대상으로 한 실험에서도 마찬가지의 결과를 얻었다.
이어 신경세포가 파괴돼 생기는 뇌 질환인 파킨슨병을 앓는 쥐의 뇌 속에 이 나노입자를 넣고 하루에 3시간씩 전자기파를 쏘인 결과, 신경세포를 지지하는 별세포(astrocyte)가 신경세포로 전환되는 것을 확인했다. 쥐의 운동 능력도 정상 쥐와 유사할 정도로 회복됐다.
김종필 교수는 "바이오, 나노, 전자공학이 융합된 이 기술은 세포를 채취하거나 이식하는 과정이 필요 없다는 점에서 '차세대 기술'이라고 할 수 있다"며 "파킨슨병뿐만 아니라 다양한 퇴행성 뇌 신경 질환에 적용할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
그는 다만 이번 연구가 실용화되려면 안전성 평가 연구가 우선 진행돼야 한다고 덧붙였다.
이번 연구는 미래창조과학부 바이오·의료기술개발사업의 지원으로 수행했다.
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