[건강한 당신] 뇌졸중으로 생긴 마비, 줄기세포 치료 가능성 열어

유전자 치료를 통해 뇌졸중으로 인한 마비로 거동이 불편한 환자의 운동기능을 회복할 수 있다는 가능성이 국내 연구진에 의해 확인됐다. 연세대 의대 조성래(재활의학과)·김형범(약리학) 교수팀은 뇌졸중을 유도한 생쥐에게 다능성 인자를 이용해 유전자 치료를 한 결과 손상된 뇌 기능이 회복돼 운동기능이 향상됐다고 최근 발표했다.

병원리포트│ 연세대 의대 조성래·김형범 교수팀

다능성 인자는 실험실에서 분화돼 성장이 끝난 세포를 역분화시켜 유도만능줄기세포(iPS)를 만들 수 있는 유전자를 말한다. 2012년 노벨 생리의학상을 수상한 일본 야마나카 신야 교토대 교수가 네 가지 다능성 인자를 발견한 바 있다. 유도만능줄기세포는 체세포를 분화 이전의 세포 단계로 되돌린 세포로, 환자 본인의 피부 세포로 배아줄기세포를 만들 수 있는 데다 난자나 배아를 이용하지 않아 윤리적 문제도 해결해 환자맞춤형 줄기세포로 관심을 모아 왔다.

연구진은 먼저 실험용 쥐 62마리를 대상으로 독시사이클린(doxycycline)에 의해 네 가지 다능성 인자가 발현되도록 조작했다. 그 다음 이들 쥐의 경동맥을 20분간 막아 뇌에 일시적으로 혈류 공급을 중단시켜 허혈성 뇌졸중을 유도했다. 그리고 1주일 동안 이들 쥐의 뇌실 안에 독시사이클린을 주입했다. 다른 군의 쥐에게는 독시사이클린 대신 식염수를 투입하고 변화를 서로 비교했다. 그 결과 1개월 뒤 식염수를 투입한 쥐와 달리 독시사이클린에 의해 다능성 인자가 유도된 쥐의 뇌실 주변에 있는 신경줄기세포가 증가했다. 운동기능을 담당하는 선조체에서 신경세포 성장에 필요한 물질을 공급하는 신경교세포도 유의하게 많아진 것으로 나타났다. 특히 연구진은 혈관 생성이 증가하고 신경세포와 시냅스도 증가해 결국 운동기능이 향상된다는 점을 확인했다.

김형범 교수는 “다능성 인자가 쥐의 생체 안에서 직접 발현되면 신경줄기세포와 신경교세포가 증가하고, 혈관 생성과 신경보호 효과가 생기면서 운동기능이 향상된 것으로 보인다”고 말했다. 조성래 교수는 “이번 연구는 신경계 질환에서 생체 내 다능성 인자를 발현시키는 치료법으로 신체기능 회복을 유도한 첫 사례”라며 “앞으로 뇌졸중뿐 아니라 신경퇴행성 질환에서도 유전자 치료법을 활용할 수 있을 것”이라고 전망했다. 이번 연구결과는 미국유전자세포치료학회 공식 학술지인 ‘분자치료(Molecular Therapy)’ 최신호에 게재됐다.

류장훈 기자 jh@joongang.co.kr