출혈 때 혈액을 응고시켜 지혈해 주는 혈소판을 줄기세포로 대량 생산할 수 있는 길이 열렸다.
영국 국립의료원(NHS) 혈액·이식센터(Blood and Transplant)의 세드릭 게베어트 박사는 배아줄기세포와 피부세포를 유전자 조작을 통해 역분화시킨 유도만능줄기세포(iPS) 등 두 가지 줄기세포로 혈소판을 만드는 전구세포인 거핵세포(megakaryocyte)를 대량으로 생산하는 데 성공했다고 데일리 메일과 BBC뉴스 인터넷판이 9일 보도했다.
전자현미경으로 본 혈액세포. 왼쪽부터 적혈구, 혈소판, 백혈구. ⓒ 위키피디아
이 두 종류의 줄기세포는 유전자 조작에 의해 훨씬 빠르고 효과적으로 거핵세포로 분화했으며 이 방법으로 줄기세포 하나에 거핵세포 20만 개를 대량으로 만들어 낼 수 있었다고 게베어트 박사는 밝혔다.
거핵세포 하나는 5천~1만 개의 혈소판을 만들어 낸다. 성인의 혈액에는 약 1조 개의 혈소판이 떠돌아다니고 있다.
이제는 대량생산된 거핵세포로부터 혈소판을 대량으로 그리고 효과적으로 만들어 낼 수 있는 방법을 찾아내는 일만 남았다고 게베어트 박사는 말했다.
그 방법 중 하나는 맞춤형 생물반응기(customized bio-reactor) 개발이며 이를 통해 혈소판 생산을 획기적으로 증가시킬 수 있을 것이라고 그는 설명했다.
거핵세포는 각종 혈구 세포가 만들어지는 골수에서 생성되는 혈소판의 모세포다. 이를테면 혈소판 생산 공장인 셈이다.
거핵세포는 그러나 아직도 그 기능이 완전히 밝혀지지 않고 있어 ‘생물학의 경이’로 남아있다.
게베어트 박사 연구팀은 먼저 배아줄기세포를 거핵세포로 분화시키고 이어 iPS로도 거핵세포를 만들어 냈다.
iPS로 거핵세포를 만들었다는 것은 혈소판이 필요한 환자 자신의 성체세포로 혈소판을 만들어 낼 수 있고 따라서 면역반응 걱정 없이 수혈할 수 있다는 의미이기도 하다.
혈소판은 심한 외상이나 수술로 출혈이 심한 환자, 백혈병 등 혈액암 환자, 혈우병 같은 혈액질환 환자에게 필요하다.
혈소판도 적혈구나 마찬가지로 혈액형에 따라 다르다. 따라서 혈액형이 맞지 않는 혈소판을 수혈하면 부작용이 따를 수 있다.
현재 혈소판 수혈은 헌혈에 의존하고 있다. 그러나 혈소판은 보존수명이 1주일에 불과하다. 적혈구의 35일에 비하면 아주 짧다.
게베어트 박사는 2020년에는 줄기세포로 만든 혈소판의 첫 수혈이 가능할 것으로 전망했다.
이 연구결과는 과학전문지 ‘네이처 커뮤니케이션’(Nature Communication) 최신호에 발표됐다.
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