한국인의 40%서 면역거부없는 유도만능줄기세포주 구축

기사승인 2018-07-26 14:00:02

송지환 교수(사진=차의과학대학교 제공) 한국인의 41.7%에 면역거부반응 없이 이식 가능한 유도만능줄기세포주(iPSC; induced pluripotent stem cells)를 국내 연구진이 구축했다. 이번 결과는 줄기세포 분야 국제학술지인 스템셀 온라인판에 게재됐다.

차의과학대학교 의생명과학과 송지환 교수팀(차의과학대학교 의생명과학과 이수지 연구원, 분당차병원 진단검사의학과 허지영 교수 등)은 제대혈의 인간백혈구항원 하플로타입(human leukocyte antigen haplotype; 이하 HLA 하플로타입) 스크리닝을 통해 한국인에게서 가장 빈도가 높은 하플로타입을 갖는 10종의 제대혈을 선정한 뒤, 이로부터 유도만능줄기세포주(iPSC)를 제작했다.

iPSC를 환자의 체세포로 만들면 면역거부반응이 일어날 확률이 낮아진다. 그러나 그동안에는 환자에게서 뽑은 체세포를 iPSC로 배양하고 이식하는 데 비용과 시간이 많이 들어 활용도가 낮았다.

그런데 송 교수팀이 만든 iPSC를 활용해 비용과 시간을 대폭 줄일 수 있게 됐다. HLA 하플로타입별로 iPSC를 배양해 여러 세포로 분화시킨 뒤 저장해 놓고 필요할 때 꺼내 사용할 수 있기 때문이다. 송 교수팀이 이번에 제작한 10종의 세포주는 HLA 하플로타입이 맞을 경우 대다수의 환자들에게 이식해도 면역거부반응이 거의 일어나지 않는다.

HLA는 나의 조직과 다른 사람의 조직을 구별하는 항원이다. 유형이 다른 사람의 장기나 세포를 이식할 경우 심각한 거부반응이 일어난다. HLA의 유형은 하나의 염색체 위의 각 유전자좌(locus; 유전자가 염색체 혹은 염색체 지도 상에 차지하는 위치)에 존재하는 한 개씩의 대립유전자의 세트를 의미하는 하플로타입에 따라 결정된다. 즉 아버지 쪽 하나의 하플로타입과 어머니 쪽 하나의 하플로타입으로 HLA 유형이 결정되므로, 형제에게서 HLA형이 일치할 확률은 4분의 1이 된다. 그러나 비혈연자의 경우에는 관련성이 1만분의 1 이하의 확률로 낮아진다.

송 교수팀은 또한 국제 공동연구를 통해 전세계 HLA 데이터를 비교·분석한 결과, 이번에 수립된 한국인 유래 세포주가 일본, 중국 등 대다수의 아시아권 사람들에게 높은 빈도로 적용될 수 있음을 밝혔다. 실제로 한국인 상위 10종의 세포주의 경우 일본과는 6종, 중국과는 5종이 서로 일치했다.

또한 미국, 영국, 독일 등 다양한 국가 또는 인종과도 관련성이 있음을 확인했다. 이를 바탕으로 송 교수팀은 이 분야에서의 국제협력의 필요성을 강조한다. 현재 송 교수는 ‘임상등급 iPSC 치료제 개발 및 상용화를 위한 국제 컨소시엄(Global Alliance for iPSC Therapies; GAiT)’의 이사 및 한국과 아시아권 대표를 맡아 국제협력을 주도하고 있다. 국제 컨소시엄에서는 iPSC의 제조나 품질관리, 안전성 기준 등의 표준화 작업을 진행하고 있다.

송지환 교수는 “이번 연구를 통해 유도만능줄기세포를 이용한 맞춤형 세포제작에 소요되는 시간과 비용을 획기적으로 경감시킬 수 있게 되었다”며 “HLA 하플로타입의 유사성을 토대로 일본, 중국, 미국 및 영국 등 다양한 국가들과 협력할 경우 국제적인 차원에서의 유용성은 더욱 커질 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 보건복지부 및 한국보건산업진흥원의 지원(HI15C3042)으로 수행됐다.

전미옥 기자 romeok@kukinews.com