국내 연구팀이 세계 최초로 나노입자를 이용한 유전자도입 배아줄기세포의 제조기법을 개발, 특허를 획득했다.

제주대학교 줄기세포연구센터 박세필 교수팀과 ㈜미래생명공학연구소(소장 김은영)는 NT(나노기술)와 BT(생명공학기술)가 융합된 ‘나노입자 이용한 유전자도입 배아줄기세포의 제조방법’을 개발, 특허출원 3년 만인 지난 5일 국내 특허를 따냈다고 26일 밝혔다.

이번 특허 관련 연구성과는 국제저널인 SCI의 2008년 2월호에 게재되기도 했다.

연구팀에 따르면 최근 선진국은 난치병 치료를 위해 장기이식이 아닌 세포대체요법 개발에 사활을 걸고 있다.

배아줄기세포는 성체줄기세포에 비해 분화능력이 뛰어나 다양한 난치성 질환을 치료하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대되고 있다.

그러나 그동안 고장난 특정 장기에 새로운 세포를 이식하기 위한 목적으로 특수성장인자 또는 유도인자를 배지에 첨가하는 고전적인 세포분화 유도방법을 사용해 왔는데 수율이 매우 낮은 단점이 있었다.

이를 대체하는 방법으로 특정세포 분화유도 유전자를 배아줄기세포에 직접 주입해 분화를 유도하는 과정에서 바이러스 벡터나 전압충격법, 화학물질 등을 쓰는 다양한 방법이 시도됐다.

하지만 이런 방법 역시 수율이 낮고, 설사 유전자가 배아줄기세포에 주입됐다 하더라도 생식선 전이가 어려워 일시적인 유전자 발현에 그쳐 효율성을 기대하기 어려웠다.

연구팀은 이 같은 한계를 극복하기 위해 세계 처음으로 나노입자를 유전자 주입 매개체로 사용했다.

이 나노입자는 200nm(1nm=10억분의1m) 두께로, 이를 이용해 장기간 줄기세포 배양 과정에서도 안정적으로 유전자 발현이 가능한 기법을 개발하는 데 성공했다.

연구팀은 이번에 특허를 획득함에 따라 배아줄기세포로 난치병 치료를 위한 세포치료와 유전자 치료의 원천기술을 확보하게 됐다.

박세필 교수는 “배아줄기세포에 특정 유전자를 주입시켜 원하는 세포로 분화시키는데 꼭 필요한 나노기술을 개발함으로써 기존 세포분화 유도방법의 부작용을 제거할 수 있게 됐다”며 “최근 개발된 ‘체세포 역분화줄기세포’(iPS)를 임상에 적용하는 과정에서 부작용 우려가 큰 바이러스 운반체를 대신할 수 있는 첨단 나노기술을 선점한 데 큰 의미가 있다”고 말했다.