서울성모병원 주지현 교수팀, 면역거부반응 최소화한 iPS 세포 개발
CRISPR-Cas9 유전자 가위 기술 활용…단백질 정상 발현 등 확인
[메디칼업저버 손재원 기자] 가톨릭대 가톨릭중앙의료원은 기초의학사업추진단 첨단세포치료사업단 소속 서울성모병원 주지현 교수(류마티스내과) 연구팀이 면역 거부 반응을 최소화한 '저면역원성 유니버설 유도만능줄기세포(iPS 세포)'를 개발했다고 14일 밝혔다.
이번 연구는 입셀 김주련 이사와 남유준 부사장(공동 제1저자)을 비롯해 성균관대 손여원 교수(바이오헬스규제과학과) 등이 공동 저자에 이름을 올렸다. 또 주 교수와 가톨릭대 유도만능줄기세포 응용연구소 임예리 교수(공동 교신저자)가 함께 참여했다.
줄기세포는 신체 여러 조직으로 변할 수 있는 능력을 가진 세포다. 유도만능줄기세포는 피부나 혈액 등 체세포에 특정 유전자를 도입해 인체 내 다양한 조직으로 분화할 수 있다.
그러나 환자에게 이식될 경우 면역 시스템이 외부 물질로 인식해 공격하는 면역 거부 반응이 발생할 수 있다. 이는 세포 치료에서 가장 큰 문제점 중 하나로 꼽혔다.
연구팀은 최신 유전자 편집 기술인 CRISPR-Cas9 유전자 가위 기술을 이용해 면역 반응을 유발하는 주요 유전자를 조작했다. 특히 체내 면역 반응을 조절하는 인간 백혈구 항원(HLA) 유전자인 HLA-A, HLA-B, HLA-DR 알파(DRA)를 선택적으로 제거해 면역 반응을 최소화했다.
분석 결과, 유도만능줄기세포 클론 Clone A7은 다능성을 유지해 세포가 정상적으로 발달할 수 있는지 확인하기 위한 핵심 마커 Oct4, Sox2, Klf4, Lin28, SSEA4, Nanog, Tra-1-60 등이 정상 발현됐다.
또 세포 유전자 구성이 정상적인지 확인하는 핵형 검사에서 이상이 발견되지 않았고. 삼배엽 분화 가능성도 확인됐다.
인터페론 감마 자극 시에도 HLA-A, HLA-B, HLA-DR 단백질이 발현되지 않아 면역 회피 특성을 입증했으며, 면역 세포가 새로 생성된 줄기세포를 공격하지 않는다는 점도 검증했다.
이는 세포 치료 한계를 극복하고 맞춤형 치료 시대를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다. 면역 거부 반응을 줄인 유도만능줄기세포는 장기 이식이나 난치성 질환 치료 등 다양한 의료 분야에서 활용할 수 있다.
주지현 교수는 "동종 세포 치료에서도 면역 거부 반응을 최소화할 수 있는 가능성을 확인했다"며 "후속 연구를 통해 임상 적용 가능성을 높이는 것이 목표"라고 밝혔다.
한편 이번 연구는 Experimental & Molecular Medicine 3월호에 실렸고, 가톨릭대학교 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단 지원을 받았다.
