건국대학교는 18일 동물생명과학대학 동물생명공학과 조쌍구 교수 연구팀이 차의과대학 김순학 교수와 공동으로 체세포를 역분화해 유도만능줄기세포를 만드는 과정에서 나노 물질을 이용해 보다 안전하고 효율적인 줄기세포를 생산할 수 있는 원천기술을 개발했다고 밝혔다.

이는 기존의 기술보다 효율성과 안전성이 높은 유도만능줄기세포를 만드는 바이오연구와 세포 내 독성이 적은 효율적 유전자 도입 물질을 찾는 나노 기술의 융합과학 연구 성과로 부작용 우려가 없고 안전성 높은 환자 맞춤형 줄기세포와 세포치료제 개발 가능성을 높인 것으로 평가 받고 있다.

조 교수팀의 이번 연구결과는 생체재료 분야의 세계적 권위의 학술지인 ‘바이오머티리얼스’ (Biomaterials) 최근호에 게재됐다.

연구팀은 나노파티클을 제조할 때 철분자를 첨가해 자성(magnetic)을 유도하고, 이 자성 나노파티클과 DNA을 결합된 후 세포에 처리했으며, 자석의 힘(magnetic force)를 통해 세포안으로 DNA와 자성 나노파티클이 효율적으로 들어가도록 하고, 세포 내에서 자성 나노파티클과 DNA의 결합으로 DNA의 분해가 훨씬 느리게 일어나 오랜 동안 DNA의 발현이 유지됨으로써 유도만능줄기세포의 효율적인 생성이 가능하다는 사실을 밝혀냈다.

이번 연구결과는 기존의 바이러스 시스템을 이용해 유도만능줄기세포를 생성할 경우 낮은 안전성과 비바이러스 시스템으로 유도만능줄기세포를 유도할 때 생기는 낮은 효율 등의 단점을 극복할 수 있는 중요한 유전자 도입기술로 평가된다.

또 나노파티클을 이용한 유전자 도입방법으로 유도만능줄기세포를 생산하는 것은 높은 효율성이 검증되었을 뿐만 아니라 생체내 무독성에 대한 실험 결과는 앞으로 다양한 관련연구에 많은 영향을 줄 것으로 보인다.

이번 연구에는 건국대 박사과정 이창현(동물생명공학과) 연구원과 김정현 (의생명과학연구원 의생명과학과) 연구원 등이 공동 주저자로 주도적인 역할을 했다.