손상조직 복구과정 밝혀 치료제 개발 목표
역분화줄기세포 활용 파킨슨병 효과 발견도
역분화줄기세포 활용 파킨슨병 효과 발견도
줄기세포 치료제가 상용화의 빛을 보고 관련 기술이 빠르게 발전하면서 정부가 관련 지원을 확대하는 등 미래 성장산업으로서 기대감이 높아지고 있다. 이에 따라 줄기세포 연구자들의 어깨에도 더 많은 힘이 실리고 있다. 특히 서로 제각각 연구개발과 산업화를 지원해온 교육과학기술부, 지식경제부, 보건복지부 등 정부부처들이 수요자 입장에서 정책 공조에 힘쓰기로 함에 따라 앞으로 연구와 상용화에도 보다 탄력이 붙을 것으로 기대된다.
한양대 의대 기초의과학 교수들은 탄탄한 집단연구를 통해 난치성질환 극복의 길을 한발 앞서 개척하고 있다. 한양대 의대 이상훈 교수를 센터장으로 하는 `줄기세포행동제어연구센터'는 2008년 교과부 기초의과학 선도연구센터(MRC)에 선정돼 정부의 장기 지원을 받으며 안정적인 연구를 하고 있다.
줄기세포가 증식ㆍ분화해 손상된 조직을 복구하기까지 전 과정에 숨은 메커니즘을 밝혀냄으로써 치료제 개발을 앞당긴다는 게 센터의 목표. 이상훈 센터장은 "`줄기세포행동'이란 줄기세포로부터 분화된 조직특이세포가 만들어져 조직 손상을 복구하기까지의 일련의 과정, 즉 줄기세포의 증식, 이동, 생존, 분화 및 분화된 세포의 성숙과정을 의미한다"며 "우리 센터는 줄기세포의 행동 메커니즘을 연구해 이를 제어할 수 있는 방법을 모색함으로서 조직의 분화ㆍ발달과정을 이해하고, 퇴행성질환으로 인해 손상된 조직을 복구하는 치료법을 개발하고자 한다"고 밝혔다.
우리 몸은 각 조직에 존재하는 조직특이세포(뇌신경세포, 간세포 등)의 활동에 의해 생명현상을 유지하는데, 줄기세포는 각 조직특이세포로 분화되기 전단계의 미분화된 세포를 총칭한다. 신체의 각 조직이 발생ㆍ발달할 때는 먼저 줄기세포가 만들어진 후 이 줄기세포로부터 조직특이세포가 형성된다. 줄기세포는 우리 몸이 완전히 형성된 이후에도 각 조직에 남아 있다가, 조직이 손상됐을 때 증식ㆍ분화돼 조직을 복원시키는 기능을 한다. 먼저 줄기세포가 증식해 어느 정도 수를 늘린 후 필요한 조직 부위로 이동해 조직특이세포로 분화되고, 조직세포로서의 형태학적ㆍ기능적 성숙과정을 거친다.
그러나 외부에서 이식한 세포의 분화와 생존률이 낮아 치료효과가 떨어지고, 이식한 줄기세포로부터 종양이 발생할 수 있어 임상 적용에 어려움이 있다. 조직 내에 이미 있는 줄기세포의 증식ㆍ이동ㆍ분화 활동이 약한 점도 어려운 점이다. 이같은 문제를 개선해야 치료제 개발로 이어질 수 있다.
센터는 오랫동안 줄기세포 연구에 매진해온 탄탄한 연구진으로 구성돼 있다. △파킨슨병 치료를 목표로 줄기세포 행동 메커니즘과 제어 연구를 하는 이상훈 교수와 박장환 교수 △분화된 신경세포의 생존 및 사멸과정을 연구하는 고현철 교수 △줄기세포의 증식ㆍ분화와 관련된 세포내 신호전달 과정을 연구하는 한중수 교수 △줄기세포 이식시 면역거부 반응 제어방법을 연구하는 김정목 교수 △줄기세포를 이용한 적혈구 생산법을 연구하는 백은정 교수 △줄기세포에서 질병관련 유전자를 고치는 방법을 연구하는 김형범 교수 △배아줄기세포의 분화 메커니즘을 연구하는 김계성 교수 등으로 구성돼 있다. 이들은 공동연구의 시너지를 극대화하기 위해 기존의 교육 중심 의과대학 체제를 탈피하고 연구 중심으로 한 연구공간에 모여 연구를 하고 있다.
이 센터장은 "작은 일부터 큰 일까지 서로 도우면서 연구하고 지식을 주고받는데, 특히 연구 기법과 기술을 공유함으로서 연구 효율이 크게 높아짐을 실감한다"고 말했다.
이러한 시너지는 알찬 연구성과로 이어지고 있다. 연구진은 중뇌 도파민신경세포의 사멸에 의해 발생하는 신경 퇴행성질환인 파킨슨병 치료법을 개발하는 과정에서, 뇌신경줄기세포를 뇌신경조직에서 직접, 또는 사람배아줄기세포로부터 분화해 배양하고 도파민신경세포로 분화시키는 방법을 개발했다. 특히 중뇌 도파민신경세포 분화ㆍ발달에 관여하는 전사인자의 유전자 발현을 조절함으로써 배양된 신경줄기세포를 중뇌도파민신경세포로 효율적으로 분화하는 방법도 알아냈다. 도파민신경세포로 분화할 수 있는 신경줄기세포를 파킨슨병의 모델쥐에 이식해 파킨슨병에서 보이는 특이한 운동장애가 회복되는 결과를 얻기도 했다.
이 과정에서 이식된 세포의 낮은 분화 및 생존 효율, 종양 발생 등의 문제를 해결하기 위한 연구를 진행해 의미 있는 결과를 보고했다. 특히 최근에는 사람 역분화줄기세포(iPS)를 중뇌도파민신경세포로 분화시킨 후 이식하면 파킨슨병 치료 효과가 있음을 발견했다.
이 센터장은 "현대 생명과학 연구는 공동연구를 통하지 않고서는 훌륭한 업적으로 이어지기 힘들다"며 "다만 보다 의미 있는 연구로 이어지려면 정부가 센터 선정 후 매년 업적을 조사ㆍ평가ㆍ관리할 게 아니라 단계평가를 단순화해 연구자들이 매년 업적을 내는 데 쫓기지 않게 해야 할 것"이라고 제언했다.
안경애기자 naturean@
◇ 사진설명 : 한양대 줄기세포행동제어연구센터 연구원들이 줄기세포 증식, 분화 등의 메커니즘을 밝히기 위한 연구를 하고 있다.
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한양대 의대 기초의과학 교수들은 탄탄한 집단연구를 통해 난치성질환 극복의 길을 한발 앞서 개척하고 있다. 한양대 의대 이상훈 교수를 센터장으로 하는 `줄기세포행동제어연구센터'는 2008년 교과부 기초의과학 선도연구센터(MRC)에 선정돼 정부의 장기 지원을 받으며 안정적인 연구를 하고 있다.
줄기세포가 증식ㆍ분화해 손상된 조직을 복구하기까지 전 과정에 숨은 메커니즘을 밝혀냄으로써 치료제 개발을 앞당긴다는 게 센터의 목표. 이상훈 센터장은 "`줄기세포행동'이란 줄기세포로부터 분화된 조직특이세포가 만들어져 조직 손상을 복구하기까지의 일련의 과정, 즉 줄기세포의 증식, 이동, 생존, 분화 및 분화된 세포의 성숙과정을 의미한다"며 "우리 센터는 줄기세포의 행동 메커니즘을 연구해 이를 제어할 수 있는 방법을 모색함으로서 조직의 분화ㆍ발달과정을 이해하고, 퇴행성질환으로 인해 손상된 조직을 복구하는 치료법을 개발하고자 한다"고 밝혔다.
우리 몸은 각 조직에 존재하는 조직특이세포(뇌신경세포, 간세포 등)의 활동에 의해 생명현상을 유지하는데, 줄기세포는 각 조직특이세포로 분화되기 전단계의 미분화된 세포를 총칭한다. 신체의 각 조직이 발생ㆍ발달할 때는 먼저 줄기세포가 만들어진 후 이 줄기세포로부터 조직특이세포가 형성된다. 줄기세포는 우리 몸이 완전히 형성된 이후에도 각 조직에 남아 있다가, 조직이 손상됐을 때 증식ㆍ분화돼 조직을 복원시키는 기능을 한다. 먼저 줄기세포가 증식해 어느 정도 수를 늘린 후 필요한 조직 부위로 이동해 조직특이세포로 분화되고, 조직세포로서의 형태학적ㆍ기능적 성숙과정을 거친다.
그러나 외부에서 이식한 세포의 분화와 생존률이 낮아 치료효과가 떨어지고, 이식한 줄기세포로부터 종양이 발생할 수 있어 임상 적용에 어려움이 있다. 조직 내에 이미 있는 줄기세포의 증식ㆍ이동ㆍ분화 활동이 약한 점도 어려운 점이다. 이같은 문제를 개선해야 치료제 개발로 이어질 수 있다.
센터는 오랫동안 줄기세포 연구에 매진해온 탄탄한 연구진으로 구성돼 있다. △파킨슨병 치료를 목표로 줄기세포 행동 메커니즘과 제어 연구를 하는 이상훈 교수와 박장환 교수 △분화된 신경세포의 생존 및 사멸과정을 연구하는 고현철 교수 △줄기세포의 증식ㆍ분화와 관련된 세포내 신호전달 과정을 연구하는 한중수 교수 △줄기세포 이식시 면역거부 반응 제어방법을 연구하는 김정목 교수 △줄기세포를 이용한 적혈구 생산법을 연구하는 백은정 교수 △줄기세포에서 질병관련 유전자를 고치는 방법을 연구하는 김형범 교수 △배아줄기세포의 분화 메커니즘을 연구하는 김계성 교수 등으로 구성돼 있다. 이들은 공동연구의 시너지를 극대화하기 위해 기존의 교육 중심 의과대학 체제를 탈피하고 연구 중심으로 한 연구공간에 모여 연구를 하고 있다.
이 센터장은 "작은 일부터 큰 일까지 서로 도우면서 연구하고 지식을 주고받는데, 특히 연구 기법과 기술을 공유함으로서 연구 효율이 크게 높아짐을 실감한다"고 말했다.
이러한 시너지는 알찬 연구성과로 이어지고 있다. 연구진은 중뇌 도파민신경세포의 사멸에 의해 발생하는 신경 퇴행성질환인 파킨슨병 치료법을 개발하는 과정에서, 뇌신경줄기세포를 뇌신경조직에서 직접, 또는 사람배아줄기세포로부터 분화해 배양하고 도파민신경세포로 분화시키는 방법을 개발했다. 특히 중뇌 도파민신경세포 분화ㆍ발달에 관여하는 전사인자의 유전자 발현을 조절함으로써 배양된 신경줄기세포를 중뇌도파민신경세포로 효율적으로 분화하는 방법도 알아냈다. 도파민신경세포로 분화할 수 있는 신경줄기세포를 파킨슨병의 모델쥐에 이식해 파킨슨병에서 보이는 특이한 운동장애가 회복되는 결과를 얻기도 했다.
이 과정에서 이식된 세포의 낮은 분화 및 생존 효율, 종양 발생 등의 문제를 해결하기 위한 연구를 진행해 의미 있는 결과를 보고했다. 특히 최근에는 사람 역분화줄기세포(iPS)를 중뇌도파민신경세포로 분화시킨 후 이식하면 파킨슨병 치료 효과가 있음을 발견했다.
이 센터장은 "현대 생명과학 연구는 공동연구를 통하지 않고서는 훌륭한 업적으로 이어지기 힘들다"며 "다만 보다 의미 있는 연구로 이어지려면 정부가 센터 선정 후 매년 업적을 조사ㆍ평가ㆍ관리할 게 아니라 단계평가를 단순화해 연구자들이 매년 업적을 내는 데 쫓기지 않게 해야 할 것"이라고 제언했다.
안경애기자 naturean@
◇ 사진설명 : 한양대 줄기세포행동제어연구센터 연구원들이 줄기세포 증식, 분화 등의 메커니즘을 밝히기 위한 연구를 하고 있다.
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