성체줄기세포의 독특한 분열특성 규명..바이오마커 찾아내

[이데일리 이승현 기자] 국내 연구진이 참여한 국제 연구진이 의학적으로 안전한 줄기세포인 성체줄기세포의 독특한 세포분열 특성을 분석할 수 있는 방법을 개발했다. 생체줄기세포 분화의 알려지지 않은 특성을 파악, 향후 연구에 실마리를 제공했다.

허양훈 기초과학지원연구원 박사

한국기초과학지원연구원은 전자현미경연구부 허양훈 박사팀이 미국 생체줄기세포기술센터의 제임스 셜리 박사와 공동연구를 통해 성체줄기세포의 ‘비대칭적 자기복제’ 현상을 바이오이미징기법으로 분석하는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다.

몸속에 극히 미량 존재하는 성체줄기세포는 건강을 유지하기 위해 필요한 최소한의 세포를 제공한다. 주변 조직의 특성에 맞춰 자신을 분화할 수 있고 특히 의학적으로 안전해 장기 재생을 위한 몸속 이식에 도 문제가 없다.

이러한 성체줄기세포는 2개의 딸세포 가운데 향후 줄기세포가 될 1개에만 고유의 ‘불멸 유전정보(immortal DNA)를 전달한다. 이 유전정보를 받지 못한 채 분화한 다른 딸세포는 결국 사멸한다.

연구팀은 이러한 비대칭적 자기복제 현상에서 어느 딸세포가 불멸의 유전정보를 전달받아 성체줄기세포로 분화되는 지 밝히는 분석법을 지난 2013년에 이어 이번에 추가로 개발했다.

연구팀은 성체줄기세포가 될 딸세포에는 메틸화된 히스톤 형태의 ‘H3K27me3 와 H3K4me3’ 분자가 유전정보를 받지 못한 다른 딸세포에 비해 훨씬 많이 분포하는 것을 규명했다. 즉 이들 분자가 성체줄기세포를 효율적으로 ‘표지’할 수 있는 바이오마커임을 확인한 것이다.

이는 성체줄기세포의 표지와 분리와 이후 질병치료제 개발 등 응용연구에 전기를 마련한 것으로 평가된다.

허 박사는 “성체줄기세포를 손쉽게 표지할 수 있는 분석기술에 대한 정보를 생물정보학 데이터베이스와 연계해 제공하는 것이 가능할 전망이다”며 “‘성체줄기세포를 이용한 세포노화방지기전 연구’와 ‘암 초기진단 분석법 개발’ 등의 후속 연구에도 기여할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

연구성과는 ‘네이처’(Nature)의 세포생물학 분야 자매지인 ‘세포 사멸과 질병(Cell Death and Disease)‘의 온라인판에 지난 4일자로 실렸다.