세계 표준된 국산 줄기세포 분화법은?

다른 세포로의 분화 촉진하는 세포신호 차단

국제 줄기세포 포럼에서 세계 표준 기술로 채택된 김동욱 교수팀의 '배아줄기세포의 신경세포로의 분화법'은 다른 세포로의 분화를 차단하고 신경세포로만 분화하게 만드는 방법이다.

배아줄기세포주들은 기본적으로 세포주에 따라 어떤 것은 신경세포로, 어떤 것은 근육세포 혹은 췌장세포로 잘 분화하려는 고유한 분화 특성을 가지고 있다. 때문에 배아줄기세포를 연구에 필요한 신경세포(혹은 다른 세포)로 분화 유도하는데 그 효율을 높이기가 쉽지 않았다.

김 교수팀은 이런 것을 해소하고자 신경세포가 아닌 다른 세포로의 분화를 촉진하는 세포신호를 차단하는 방법을 사용한 것이다. 즉 다른 분화를 촉진하는 세포신호를 차단해 다른 분화는 최대한 억제하고, 신경세포로의 분화로만 유도하는 방법이다.

예컨대 스페인에서 열리는 거리 투우축제에서 여러 골목으로 진입하려는 각각의 소들(배아줄기세포주들)을 목적지(신경세포)로만 이끌기 위해 각 골목에 차단막을 설치하는 것과 같은 원리다.

김 교수팀은 이런 차단막으로 'Dorsomorphin', 'SB431542'이라는 저분자 화합물질을 사용했다. 이를 이용해 다른 세포로의 분화를 억제하고, 배아줄기세포를 신경세포로 분화시키는데 걸리는 시간도 단축하고, 효율도 높인 것이다.

이 분화 방법은 그동안 미국 과학원회보(PNAS), 네이쳐 프로토콜(Nature Protocols), 스템셀 리뷰·리포트(Stem Cell Reviews and Reports), 스템셀(Stem Cells) 등에 보고됐고, 이번에 국제 줄기세포 포럼에서 표준으로 채택됐다. 이와 함께 김 교수팀은 이 기술에 대한 국내외 특허도 출원한 상태다.