제주대학교 줄기세포연구센터 박세필 교수팀과 ㈜미래생명공학연구소(소장 김은영)는 NT(나노기술)와 BT(생명공학기술)가 결합된 `나노입자(Nanoparticle)를 이용한 유전자도입 배아줄기세포의 제조방법’에 대해 특허출원 3년 만인 지난 5일 특허를 획득했다고 26일 밝혔다.
이번 특허와 관련된 연구성과는 지난 2008년 2월 이 분야 국제학술지(Stem Cells and Development)에 게재됐었다.
연구팀에 따르면 최근 선진국을 중심으로 한 생명공학계는 난치병치료를 위해 장기이식이 아닌 세포대체요법(cell replacement therapy) 개발에 사활을 걸고 있다.
특히 배아줄기세포는 성체줄기세포에 비해 다른 조직이나 장기로의 분화능력이 뛰어나 다양한 난치성 질환을 치료해 줄 수 있을 것으로 기대되고 있다.
이 과정에서 과학자들은 그동안 고장난 특정 장기에 새로운 세포를 이식하기 위한 목적으로 특수성장인자 또는 유도인자를 배지에 첨가하는 고전적인 세포분화 유도법을 써왔지만, 수율이 매우 낮은 단점이 있었다.
이에 따른 대체방법으로 특정세포 분화유도 유전자를 배아줄기세포에 직접 주입해 분화를 유도하는 과정에서 바이러스 운반체(바이러스벡터)나 전압충격법, 화학물질 등을 쓰는 다양한 방법이 시도됐지만, 이마저도 수율이 낮고 부작용이 많은데다 유전자의 일시적 발현으로 효율성을 기대하기 어려웠다.
박 교수팀은 이런 한계를 극복하기 위해 세계 처음으로 나노입자(Nanoparticle)를 유전자 주입 매개체로 사용했다. 이 나노입자는 200nm(1nm=10억분의1m) 두께로, 이를 이용해 배아줄기세포의 분화에 필요한 유전자를 세포 속으로 정확히 전달했다는 게 연구팀의 설명이다.
박 교수는 “이번 특허기술을 이용함으로써 장기간 줄기세포 배양 시에도 안정적으로 유전자 발현이 가능했다”면서 “무엇보다 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.