국내 연구진, 맞춤형 역분화 신장전구세포 생산 프로토콜 확인

국내 연구진이 소변유래 세포를 자가 역분화 신장전구세포로 유도하는 프로토콜을 확인했다.

줄기세포 분야 벤처기업 스템랩은 고려대학교 유승권 교수팀(생명공학부)이 진행한 연구가 학술논문 발행 기관 MDPI그룹의 온라인 저널(International Journal of Molecular Sciences) 최신호에 실렸다고 16일 밝혔다.

만성 신장질환은 국제 공중보건을 위협하는 주요 질환 중 하나로 분류돼 전 세계 7~15%에 달하는 유병율을 보인다. 신장 이식이 가장 좋은 방법이지만 수요 대비 신장 공급은 턱없이 부족하고, 영구적인 신장 혈액투석으로는 10년 미만의 수명 연장이 가능하다

인간 신장전구세포(Nephron progenitor cells, NPCs)는 자가복제능과 각각의 기능을 갖는 신장세포로의 분화능을 갖고 있어 다양한 신장 질환 치료에 폭넓게 적용할 수 있다. 하지만 신장은 극히 제한된 재생능을 보유하며, 성인 신장은 자가 복제능과 분화능을 갖는 줄기ㆍ전구 세포의 존재 여부가 불확실해 줄기세포치료제로 개발이 상당히 어려운 장기로 여겨져 왔다. 최근 역분화 유도만능 줄기세포 기술을 통해 자가 체세포로부터 역분화 신장전구세포를 얻을 수는 있으나 유전 독성 및 종양(기형종) 형성의 위험성은 임상 진행을 위해 여전히 해결해야 할 과제다.

연구진은 종양 형성의 위험성을 원천적으로 배제하기 위해 직접 리프로그래밍 분화란 발전된 형태의 역분화 기술을 적용했다. 이와 함께 배아로부터 인간 신장 발달 환경과 유사한 저분자성 물질들과 조합으로 역분화 효율을 최적화, 효능을 나타낼 수 있는 충분한 투여 용량의 세포를 확보할 수 있는 대량생산 가능 신장전구세포를 확보할 수 있었다. 이번에 개발된 방법은 비침습적으로 확보할 수 있는 인간 소변유래세포(Human urine-derived cells, HUCs)를 세포소스로 사용할수 있기 때문에 필요에 따라 추가적인 세포 공급도 용이하다.

이 기술로 확보된 신장전구세포는 특성분석 결과 자가복제능, 성장능, 세포 모양, 생물학적 특성, 전체 유전자 발현 패턴이 배아줄기세포로부터 유도된 신장전구세포와 유사했다. 신장 내 관세포(Tubular cell) 및 족세포(Podocyte)로 분화되는 것을 확인했으며, 각 세포의 신장 특이 기능성도 검증했다. 확립된 유도 신장전구세포로부터 신장 조직 오가노이드 형성 가능성과 직접 리프로그래밍 방법으로 확립된 현 유도 신장전구세포를 마우스에 이식해 종양(기형종) 형성에 대한 안전성도 확인했다.

스템랩 재생의학연구소 관계자는 “이번 연구는 임상 적용 가능한 환자 맞춤형 역분화 신장전구세포의 생산 프로토콜을 보고함으로써 이를 활용해 다양한 신장 질환 환자들에게 보다 효과적이고 안전한 치료가 가능하다는 점에서 큰 의의가 있다”고 말했다.