성균관대 이재철 교수팀 주도…줄기세포 및 유전자가위 기술 활용
이재철 성균관대 교수 연구팀이 심장질환인 확장성 심근병증의 발병원인을 규명하고, 치료제 개발의 새로운 표적을 제시했다고 18일 밝혔다.
미국 스탠퍼드대와 공동연구로 진행된 이번 연구성과는 국제학술지 '네이처'에 게재됐다.
확장성 심근병증은 심실의 확장·수축기능 장애가 동반된 증후군이다. 국내에선 10만명당 1~2명꼴로 걸리며, 그 질환의 정확한 원인은 아직 알려지지 않았다.
연구진은 확장성 심근병증 가족으로부터 역분화줄기세포(유도만능줄기세포, iPSC)를 얻고, 이를 심근세포로 분화시켜 질환의 원인을 찾았다.
구체적으로는 우선 연구진은 유전자 가위 기술로 특정 단백질 유전자의 변이를 정상으로 교정했을 때 분화된 심근세포의 핵막이 정상적으로 돌아오는 것을 관찰했다. 반대로 변이를 유발했을 때 핵막의 이상이 나타나는 것을 확인했다.
나아가 유전자 변이에 의한 핵막의 비정상적인 형태가 최종적으로 혈소판유래성장인자(PDGF)란 특정 신호전달체계를 비정상적으로 활성화시킨다는 점도 확인했다.
연구진은 “PDGF 신호전달체계의 비정상적인 활성을 처음 관찰했다”며 “이를 통해 새로운 치료 타깃을 제시했다”고 말했다.
이 연구결과는 질환의 표적을 제시함과 동시에 미국 식품의약국(FDA) 허가를 받은 기존의 일부 약물을 질환 모형에 적용함으로써 새로운 심장질환 치료제로의 가능성을 보여준 것이다.
이 교수는 “이번 연구는 환자 특이적인 역분화 줄기세포를 이용해 특정 질환을 실험실 수준에서 정밀하게 모형화 할 수 있음을 보여주는 사례”라며 “정밀의학 시대에 역분화 줄기세포 및 유전자가위 기술을 통해 새로운 심장질환 치료제 개발 가능성을 보여준 것”이라고 말했다.
