국내 연구진이 인간 배아줄기세포로부터 신경전달물질인 도파민을 만드는 도파민 신경세포를 세계 최고 수준의 순도로 대량 배양하는 기술을 개발했다.

연세대 의대 김동욱 교수와 제일약품㈜ 조명수 박사팀은 26일 인간 배아줄기세포로부터 순도 86%의 도파민 신경세포를 대량으로 생산하는 방법을 개발했다고 밝혔다. 이 연구는 미국 국립과학원회보(PNAS)'에 실렸다.

배아줄기세포에서 도파민 신경세포나 인슐린을 생산하는 췌장 섬세포처럼 질병 치료에 사용할 수 있는 세포를 만드는 것은 줄기세포 연구에서 경쟁이 가장 치열한 연구 분야 중 하나이다.

연구팀은 21세기 프론티어연구개발사업인 '세포응용연구사업단' 지원으로 진행한 이 연구에서 배아줄기세포를 신경세포로 분화시키면서 도파민 신경세포의 비율을 86%까지 높이는 데 성공했다.

도파민은 뇌에서 주로 신경충격의 전달을 억제하는 신경전달물질로 도파민이 부족하면 퇴행성 신경질환인 파킨슨병에 걸리게 된다. 신경세포 분화 연구에서 지금까지 다른 연구팀들이 거둔 도파민 신경세포 수율은 60~70% 정도로 알려져 있다.

김 교수팀은 인간 배아줄기세포에서 삼배엽으로 구성된 배아체를 만들고 이로부터 신경전구세포만 선별한 후 이 세포를 이용해 구형으로 된 순수 신경전구체 덩어리를 만들었다.

이어 이를 이용해 신경전구체를 대량으로 만들고 이 신경전구체에 특정세포로 분화를 유도하는 신호유도물질을 처리함으로써 도파민 신경세포로 대량 분화시키는 데 성공했다.

연구진은 또 이렇게 만든 고순도 도파민 신경세포를 실제 파킨슨병 쥐 모델 26마리에 이식한 결과 기형종인 테라토마가 생성되지 않고 파킨슨병 증상이 크게 개선돼 안전성과 유효성이 확인됐다고 밝혔다.

김 교수는 "이 연구는 유전자 조작이나 지지세포를 사용하지 않고 도파민 신경세포를 고순도로 분화시키는 원천기술을 개발한 것"이라며 "이 방법은 안전성과 유효성이 뛰어나고 분화된 도파민 신경세포의 임상 적용이 용이한 것이 특징"이라고 말했다.