26일 업계에 따르면 미국 보스턴메디컬센터 및 텍사스대학교 연구진은 기도질환을 앓고 있는 환자로부터 얻은 샘플을 통해 만든 줄기세포로 기도 및 폐 질환 모델을 만드는 연구가 진행 중이다. © 로이터=뉴스1

환자들의 혈액을 통해 사람의 기도세포를 만들어 폐 질환에 대한 연구가 진행되고 있는 것으로 나타났다.

26일 업계에 따르면 미국 보스턴메디컬센터 및 미국 텍사스대학교 보건대학교 연구진은 환자로부터 채취한 혈액세포를 이용해 유도한 줄기세포를 통해 시험관내(in vitro) 기도 기저 줄기세포를 생성하는 데 성공했다고 전했다.특히 기도 안쪽에 위치한 기저세포는 손상된 상피세포를 재생시킬 수 있어 향후 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19), 인플루엔자(독감), 천식 및 낭포성섬유증 등으로 손상된 기도와 폐 치료법을 개발하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

연구진은 이번 연구가 기도 및 폐 질환과 관련된 재생의학분야에 중요한 첫 단계라고 평가했다. 해당 연구결과는 지난 23일(현지시간) 줄기세포 분야 국제 학술지 '셀스템셀(Cell Stem Cell)'에 게재됐다.

연구진은 환자들로부터 얻은 표본으로 대량의 기도 줄기세포를 효율적으로 생산해냈다.이를 바탕으로 향후 실험실에서 다양한 기관지 및 폐 관련 질병 모델을 개발해 약물 개발 및 치료법을 시험할 수 있는 플랫폼을 개발할 수 있을 것으로 기대했다.  

연구진은 "간단히 말해 기도질환 환자들의 치료를 위해 실험실에서 환자 개인별 기저 세포를 재생산할 수 있는 방법을 개발했다"고 설명했다.

가령 낭포성섬유증은 모든 기도세포에 존재하는 유전자의 돌연변이에 의해 발생한다. 낭포성섬유증 환자의 샘플을 사용해 줄기세포를 만들어 유전자 돌연변이를 수정하는 등 결함이 있는 세포를 수정된 기저세포로 대체할 수 있다면 결국엔 질병을 치료하는데 활용할 수 있다는 설명이다.

연구진은 환자들의 혈액 한방울 정도의 샘플을 이용해 다양한 세포로 형성될 수 있는 배아줄기세포와 유사한 세포군으로 조작했다. 이후 실험실에서 줄기세포 및 기저세포를 생성할 수 있는 방법을 확립해 유도만능줄기세포를 만들어 기도의 점액을 만들어 내는 세포와 폐에서 세포 내벽을 유지하는 세포를 만들었다.

연구진은 세포에서 폐가 발달하는 과정에서 일어나는 일을 시뮬레이션하기 위해 단계별로 줄기세포를 조작해 인간 기도에 위치한 기저 세포와 매우 유사한 세포를 재생하는 데 성공했다.

다양한 폐 질환을 앓고 있는 환자로부터 만들어진 이 세포는 천식을 앓는 기도의 특징인 점액 증식, 낭포성 섬유증을 유발하는 염화물 교환 장애 및 화기도 내 섬모의 운동 이상증 등 환자에 영향을 미치는 여러 가지 기도 질환 모델을 만들 수 있다.

이는 앞으로 유전적인 변이로 인한 증상이나 질병 치료를 위해 연구하는 데도 도움이 될 것으로 예상된다. 기저세포는 또한 실험실 내에서 대량으로 생산이 가능하며 환자들의 특정 기저 세포를 성장시키거나 앞으로의 연구를 위해 동결하는 등 좀 더 광범위하게 활용 가능하다.

연구진은 해당 결과를 오픈소스로 공개해 자유롭게 공유할 방침이다.


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