[충남일보 김태진 기자] 양서류인 도마뱀의 재생능력이 포유류에게도 있을 가능성이 국내 연구진에 의해 확인됐다.

한국생명공학연구원은 김장환‧이정수 박사 공동연구팀이 포항공대 김종경 교수팀과 함께 세포의 리프로그래밍에 작용하는 데스모플라킨(Dsp) 단백질이 하등 동물의 조직 재생에도 관여한다는 사실을 최초 규명했다고 28일 밝혔다.

하등 동물의 뛰어난 재생능력이 포유류에서 나타나지 않는 것이 재생의학의 가장 큰 의문이었다.

이번 연구 성과는 진화적으로 포유류에게도 공통기전이 존재할 가능성을 제시한 것으로, 새로운 재생의학적 기술개발에 기여할 것으로 기대된다.

양서류와 물고기와 같은 하등 동물은 신체 일부가 절단되더라도 해당 조직을 그대로 재생할 수 있는 조직 재생능력을 갖고 있다.

반면 인간을 포함한 고등 동물은 이런 능력이 없다.

인간의 몸은 태어나서 20대까지 성장하다가 이후 손상돼 간다. 

재생의학은 이런 손상의 속도를 늦추거나 손상된 신체나 기능을 재생, 회복, 대체하는 것으로, 알츠하이머, 척추손상, 당뇨 등 적절한 치료방법이 없는 난치성 질환의 근본적 치료 대안으로 주목받고 있다.

재생의학의 가장 핵심은 환자맞춤형 치료 세포를 만드는 ‘리프로그래밍’ 기술이다. 리프로그래밍은 분화가 끝나 이미 특정 조직이 된 세포의 운명을 바꾸는 것을 말한다.

연구팀은 직접교차분화 기술의 기전을 분석한 결과, 세포의 리프로그래밍에 관련이 있는 단백질이 하등 동물의 아체 세포 생성에도 공통으로 영향을 미친다는 사실을 규명했다.

직접교차분화의 세포 리프로그래밍 과정에서 일시적으로 ‘중간단계세포’를 거치게 되는데 이때 발현되는 데스모플라킨이라는 단백질이 아체 세포의 형성에도 관여해 조직 재생에 중요한 역할을 한다는 것이다.

연구팀은 직접교차분화 과정에서 데스모플라킨 단백질의 발현을 억제하자 중간단계세포의 형성이 현저히 감소했으며, 제브라피시를 이용한 동물실험에서도 단백질 발현을 억제하자 지느러미 재생이 원활하지 않았을 뿐만 아니라 아체 세포의 형성 또한 저해됨을 확인했다.

김장환 박사는 “도마뱀의 뛰어난 재생능력이 포유류에서 나타나지 않는 이유가 오랫동안 궁금했는데 이번 연구를 통해 공통된 기전이 포유류에 있을 수 있음을 최초로 제시했다”며 “유도만능 줄기세포 기술의 안전성과 생산성 우려를 극복하고 나아가 새로운 재생의학적 원천기술 개발의 가능성을 탐색할 것”이라고 말했다.

이번 연구 성과는 종합과학 분야의 세계적인 권위지인 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances’ 온라인 판에 지난 10월28일 게재됐다.

이번 연구에서 발견된 중간단계 세포는 새로운 개념의 재생의학적 원천기술 개발을 이끌 것으로 기대돼 과학기술정보통신부 ‘2022 혁신도전프로젝트’ 연구테마로 선정됐다.

또 만능성 인자를 이용한 직접교차분화기술은 생명연 개방형 창업 기업인 ㈜리제너스로 기술이전 돼 파킨슨병 세포치료제 개발을 위한 후속 연구가 진행 중이다.