데일리메디 역분화 줄기세포로 부신백질이영양증 원인 규명

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역분화 줄기세포로 부신백질이영양증 원인 규명


[ 2011년 06월 30일 03시 30분 ]

국내 연구진이 환자유래 역분화 줄기세포를 만들어 희귀 난치병, 부신백질이영양증의 원인을 규명해냈다.

교육과학기술부는 “연세의대 생리학교실 김동욱 교수[사진] 연구팀이 환자유래 역분화 줄기세포를 만들어 부신백질이영양증의 원인을 확인, 신약개발의 플랫폼을 제공했다”고 30일 밝혔다.

이른바 로렌조 오일병이라고도 불리는 이 질병은 ABCD1이라는 유전자가 결손돼 세포에 독성 물질이 쌓여 뇌세포가 사멸하고 결국 사망에 이르는 질환이다.

세포 내에서 역할을 다한 잔여 긴사슬 지방산(Very Long Chain Fatty Acids)은 세포내 소기관인 퍼옥시좀(peroxisome)으로 이동해 분해된다.

그러나 운반기능을 담당하는 ABCD1이라는 유전자에 이상이 생길 경우 이 긴사슬 지방산이 퍼옥시좀으로 이동하지 못해 분해되지 않고 세포에 쌓여 독성물질로 변하게 된다.

이러한 독성 물질은 특히 대뇌에 있는 세포인 올리고덴드로사이트를 선택적으로 죽임으로써 환자는 결국 사망에 이르는 것이다.

지금까지 이 질병의 원인은 환자의 뇌를 MRI 등으로 관찰해 간접적으로 유추 할 수 있었으며, 뇌세포 수준의 직접적 연구는 이뤄지지 않았다.

하지만 김동욱 교수 연구팀은 부신백질이영양증 환자로부터 세계 최초로 역분화 줄기세포(iPS Cells)를 만들고, 이 세포를 이용해 질병 원인을 세포수준에서 구체적으로 확인해냈다.

연구팀은 “일단 올리고덴드로사이트가 만들어지면 긴사슬 지방산 합성효소가 증가, 긴사슬 지방산을 많이 만들게 되는데 세포 내에서 역할을 다한 잉여 긴사슬 지방산이 ABCD1 유전자 결함으로 분해되지 못해 세포내에 축적되는 것을 관찰했다”고 설명했다.

특히 이러한 질병 유래 역분화 줄기세포에서 만들어진 올리고덴드로사이트에서 로바스타틴과 같은 화합물을 처리한 결과, ABCD1의 대체 유전자인 ABCD2의 발현이 증가하면서 독성물질인 긴사슬 지방산이 줄어드는 것을 확인했다.

따라서 ABCD2의 유전자 발현을 더 높이는 약물을 찾는다면 신약으로서의 가치가 충분하다는 것이 연구진의 판단이다.[표 참조]

연구책임자 김동욱 교수는 “이번 연구는 환자로부터 직접 만든 역분화 줄기세포를 이용해 인간의 질병을 연구함으로써 정확하게 원인을 규명했다”면서 “신속한 신약개발의 터전을 마련한 것”이라고 연구의의를 밝혔다.

한편, 이번 연구결과는 세계 최고 신경학 분야 권위지 ‘애널스 오브 뉴롤로지(Annals of Neurology)’ 온라인 판 6월 30일자에 게재됐다.