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줄기세포 이용한 골다공증 표적 치료제 개발 청신호
서울대 박주철 교수, 엔에프원시 통한 뼈 재생법 규명
이인복 기자
기사입력: 2014-05-26 12:00:52
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국내 연구진이 골수 줄기세포를 이용해 골다공증을 치료하는 새로운 기전을 규명해 학계의 주목을 받고 있다.
서울치대 박주철 교수팀은 최근 골수 줄기세포를 통해 뼈 모세포의 분화를 촉진하고 지방세포의 분화를 억제하는 물질을 규명했다고 26일 밝혔다.
골다공증은 나이가 들어 뼈 모세포 분화는 감소하고 지방 세포가 분화하면 생겨나는 증상이지만 이렇게 뼈가 약해지는 기전은 알려지지 않았다.
하지만 연구진은 유전자적중생쥐를 활용해 엔에프원시를 통제하는 방법으로 이러한 기전을 규명해 냈다.
연구진이 유전자적중생쥐의 엔에프원시를 제거하자 정상 생쥐와 달리 치아 뿌리가 형성되지 않았고 치아를 둘러싼 턱뼈와 넙다리뼈의 뼈 밀도가 감소했다.
엔에프원시가 뼈 모세포 분화를 조절하는 오스테릭스의 생성을 증가시키는 반면 지방세포 분화를 촉진하는 피피에이알 감마는 억제한다는 것을 밝혀낸 것이다.
실제로 이 엔에프원시를 제거한 유전자적중생쥐에게 다시 엔에프원시 유전자가 포함된 골수줄기세포를 이식하자 정상생쥐와 비슷하게 뼈가 다시 형성됐다.
박주철 교수는 "골다공증을 유발시키는 새로운 후보 유전자로 엔에프원시를 발굴한 것"이라며 "골수줄기세포에서 엔에프원시 유전자를 조절하는 방식으로 골다공증의 새로운 치료법을 개발할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
다음은 박주철 교수와의 일문 일답
이번 연구성과가 의미 있는 이유는?
골다공증과 관련된 골수줄기세포의 뼈 모세포와 지방 세포 사이의 분화를 조절하는 기전을 규명했다는 점에서 의미있다. 향후 골다공증 유전자 치료제와 약제 개발에 응용이 가능할 것이다.
실용화까지 얼마나 걸릴까? 또한 이를 위한 과제는?
치료제 개발은 임상시험이 필요하므로 상당 시간이 소요될 것이다. 또한 엔에프원시 유전자 발현을 조절하는 저분자 물질이나 약물을 찾아야 하는 것이 최대 과제다.
연구과정 중에 있었던 에피소드가 있다면?
10년 이상 학계에서 인정된 BMP 신호전달체계를 새롭게 정리하는 결과에 대해 각 학술지 편집장들이 섣불리 받아들일 수 없다며 검토 의견을 냈다. 결국 새로운 발견이 인정받기 쉽지 않다는 것을 인실감할 수 밖에 없었다.
앞으로의 목표와 연구자들에게 하고 싶은 말이 있다면?
엔에프원시를 이용한 골다공증 재생 치료제를 꼭 개발하고 싶다. 신진연구자들을 위해서는 사소한 것이라도 이해가 되지 않는 부분이 있다면 시간을 두고서라도 꼭 해결하려고 노력해야만 좋은 결과를 만들어 낸다는 것을 강조하고 싶다.
골다공증은 나이가 들어 뼈 모세포 분화는 감소하고 지방 세포가 분화하면 생겨나는 증상이지만 이렇게 뼈가 약해지는 기전은 알려지지 않았다.
하지만 연구진은 유전자적중생쥐를 활용해 엔에프원시를 통제하는 방법으로 이러한 기전을 규명해 냈다.
연구진이 유전자적중생쥐의 엔에프원시를 제거하자 정상 생쥐와 달리 치아 뿌리가 형성되지 않았고 치아를 둘러싼 턱뼈와 넙다리뼈의 뼈 밀도가 감소했다.
엔에프원시가 뼈 모세포 분화를 조절하는 오스테릭스의 생성을 증가시키는 반면 지방세포 분화를 촉진하는 피피에이알 감마는 억제한다는 것을 밝혀낸 것이다.
실제로 이 엔에프원시를 제거한 유전자적중생쥐에게 다시 엔에프원시 유전자가 포함된 골수줄기세포를 이식하자 정상생쥐와 비슷하게 뼈가 다시 형성됐다.
박주철 교수는 "골다공증을 유발시키는 새로운 후보 유전자로 엔에프원시를 발굴한 것"이라며 "골수줄기세포에서 엔에프원시 유전자를 조절하는 방식으로 골다공증의 새로운 치료법을 개발할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
다음은 박주철 교수와의 일문 일답
이번 연구성과가 의미 있는 이유는?
골다공증과 관련된 골수줄기세포의 뼈 모세포와 지방 세포 사이의 분화를 조절하는 기전을 규명했다는 점에서 의미있다. 향후 골다공증 유전자 치료제와 약제 개발에 응용이 가능할 것이다.
실용화까지 얼마나 걸릴까? 또한 이를 위한 과제는?
치료제 개발은 임상시험이 필요하므로 상당 시간이 소요될 것이다. 또한 엔에프원시 유전자 발현을 조절하는 저분자 물질이나 약물을 찾아야 하는 것이 최대 과제다.
연구과정 중에 있었던 에피소드가 있다면?
10년 이상 학계에서 인정된 BMP 신호전달체계를 새롭게 정리하는 결과에 대해 각 학술지 편집장들이 섣불리 받아들일 수 없다며 검토 의견을 냈다. 결국 새로운 발견이 인정받기 쉽지 않다는 것을 인실감할 수 밖에 없었다.
앞으로의 목표와 연구자들에게 하고 싶은 말이 있다면?
엔에프원시를 이용한 골다공증 재생 치료제를 꼭 개발하고 싶다. 신진연구자들을 위해서는 사소한 것이라도 이해가 되지 않는 부분이 있다면 시간을 두고서라도 꼭 해결하려고 노력해야만 좋은 결과를 만들어 낸다는 것을 강조하고 싶다.
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