재생의료 분야에서 이용되는 중간엽줄기세포의 치료효능을 끌어올릴 수 있는 활성 인자가 새로 발견됐다. 세포치료제 시장에서 중간엽줄기세포의 역할이 더 확대될 것으로 보인다.

서울대병원 김효수·이은주 교수 연구팀은 중간엽줄기세포 활성에 도움이 되는 엔도텔린1(Endothelin1) 인자 발굴에 성공했다고 13일 밝혔다.

인간 골수 유래 중간엽줄기세포(hBM-MSC)는 현재 재생의료 분야에서 활발히 이용되는 세포 중 하나다. 이식 후 거부 반응은 물론 염증을 억제하는데다 이로운 생체인자를 다량 분비해 여러 질환에서 치료 목적으로 쓰이고 있다.

그러나 중간엽줄기세포를 세포치료제로 상용화 하기 위해 세포를 배양하는 과정에서 세포 기능이 저하되고 노화가 일어나는 게 걸림돌이다.

연구팀은 치료 효능이 좋은 중간엽줄기세포를 선정한 뒤 효능이 낮은 세포와 유전자 발현을 비교 분석한 끝에 치료 효능과 관련된 활성인자 엔도텔린1을 발견했다.

동물실험 결과 엔도텔린1을 세포에 처치하면 중간엽줄기세포의 재생 치료 기능이 향상됐다. 체외 배양기로 쥐의 척수와 중간엽줄기세포를 공배양할 때 엔도텔린1을 전처치하자 척수의 신경성장이 대폭 촉진된 것.

좌골신경결손 동물모델에서도 엔도텔린1을 전처리한 중간엽줄기세포를 투입하자 절단된 신경이 재연결되면서 생주의 하지 기능이 회복됐다. 전처리 과정을 거치지 않은 일반 세포치료군에선 이런 효과가 나타나지 않았다.

연구팀은 엔도텔린1을 세포에 처리하면 염색체 조절 인자인 SMARC A4와 D2를 통해 염색체의 DNA methyl 상태가 감소하면서 유익한 유전자 발현이 증가하고 세포 재생 기능이 향상되는 것으로 봤다.

김효수 교수는 "지금까지 세포치료제 시장에서 중간엽줄기세포 이용도가 저조한 이유는 낮은 치료 효능 때문이었다. 엔도텔린1 같은 펩타이드를 이용해 중간엽-줄기세포의 치료 효능을 수월하게 향상시킬 수 있다면 세포치료제 시장 반응도 그만큼 커질 거라 본다"고 말했다.

이번 연구 결과는 바이오 분야 최고 수준을 자랑하는 국제 학술지 'Biomaterials'에 게재됐다.