‘생체 내 세포전환’ 유도하는 차세대 재생 기술 ‘주목’

3세대 기술인 ‘직접교차분화 리프로그래밍’ 대두…희귀 질환에 활용 기대

배아줄기 세포 시대와 역분화 줄기세포 시대를 거쳐 3세대 기술로 자리 잡은 ‘직접교차분화 리프로그래밍’ 기술이 주목받고 있다.

10일 열린 ‘제2차 바이오의약품 규제과학 포럼’에서 김종필 교수(동국대학교 의생명공학과)는 ‘생체 내 세포전환 기능을 가진 ’직접교차분화 리프로그래밍 기술‘이 앞으로는 신약 개발 및 질병 모델링에 무궁무진하게 활용될 것’이라고 전망했다.

김 교수는 “1세대 줄기세포 기술이었던 배아줄기 세포(ES cells)는 모든 세포로 분화 할 수 있는 성분을 가져 그동안 많은 관심을 받았다. 그러나 배아줄기세포를 이용한 세포 치료제를 만드는 것은 윤리적·기술적·면역적인 문제 때문에 적극 개발하기 어려웠다”고 전언했다.

이 같은 상황을 반영하듯 지난 2012년, 새로운 줄기세포 기술이 발표됐다. 배아줄기 세포와 같은 미분화 세포가 분화돼 피부 세포가 되는 과정을 기존의 ‘세포 분화’ 과정이라고 한다면, 피부 세포에서 미분화 줄기세포로 역분화하는 ‘역분화 리프로그래밍’ 기술이 그것이다.

김 교수는 “역분화 줄기세포(IPS Cells)는 재생의학에 다방면으로 활용될 수 있다. 환자에서 추출한 세포를 역분화 줄기세포로 만든 후 신경계, 혈액계, 심장계 등 원하는 부분을 타겟하는 세포로 변경이 가능하다”고 설명했다.

그러나 최근 차세대 줄기세포 기술이 등장했다. 그 주인공은 ‘직접교차분화 리프로그래밍’으로, 이는 세포의 역분화를 넘어 세포의 운명을 자유자재로 바꿔 원하는 세포로 전환하는 기술이다.

역분화 리프로그래밍 기술은 환자에서 세포를 추출해 역분화 줄기세포로 만든 후 원하는 분화 인자를 주입해 분화시킨 세포를 다시 환자에게 넣어야 하는 몇 가지 번거로운 단계를 거쳐야 했다.

반면 직접교차분화 리프로그래밍 기술은 생체 내 세포에 세포 전환 유도 인자를 주입해 리프로그래밍을 유도한다. 이는 세포를 밖으로 꺼낼 필요 없이 환자 몸 속 세포를 원하는 세포로 바로 분화시킬 수 있는 기술로, 역분화 리프로그래밍보다 효율적이고 안전한 것으로 알려져 있다.

김 교수는 “3세대 기술인 직접교차분화 리프로그래밍 기술은 바로 치료에 이용할 수 있기 때문에 기존의 줄기세포 기술보다 한 단계 진보된 기술이다”라며 “특히 파킨슨 병, 알츠하이머 같은 희귀 질환의 치료에 활용될 것으로 기대한다”고 전했다.