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포유동물도 도룡뇽처럼 팔다리 재생 가능하다






단순한 화합물 몇 가지를 칵테일처럼 섞어 배양액에 넣으면 포유동물의 근육을 재생시킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

GIST(광주과학기술원) 생명과학부 대런 윌리엄스 교수와 정다운 연구교수팀은 유전자를 넣어주거나 게놈을 조작하지 않고 배양액만으로 근육세포에서 줄기세포를 유도하는 방법을 개발했다고 30일 밝혔다. 배양액에서 간단하게 줄기세포를 만들면 이를 팔다리 등 어느 기관으로도 분화시킬 수 있다.

연구진은 쥐를 이용한 실험에서 근육세포가 도룡뇽 같은 양서류가 사지를 재생하는 메커니즘을 모방하도록 만들었다. 양서류는 꼬리나 팔다리가 잘렸을 때 상처부위의 근육세포가 줄기세포로 변한 다음 해당 조직으로 분화해 재생된다.

정 교수는 “상처가 그대로 굳으면 재생이 되지 않는다”며 “앙서류는 상처 부분이 분열 가능한 줄기세포가 된 다음 다시 자라난다”고 말했다. 연구진은 이 과정을 포유류의 근육세포에 적용할 수 있게 화합물을 만들었다,



일반 약물에 쓰이는 저분자 화합물과 세포 중 유전자 ‘siRNA-P21’의 발현을 막는 화학물질을 섞어 배양액에 처리했다. 그러자 포유류의 근육세포가 다른 조작 없이도 줄기세포로 변했다. 이후 줄기세포를 팔다리 등 특정 조직으로 분화시키는 배양액을 넣어주자 분화가 일어났다고 연구진은 설명했다. 배양액에 간단한 화합물을 처리한 것만으로 줄기세포가 만들어진 것은 이번이 처음이다.

정 교수는 “줄기세포를 만들기 위해 유전자를 넣거나 조작하지 않아 종양 등 부작용이 생길 위험이 적은 방법이며 무엇보다 과정이 간단하다”고 말했다. 연구진은 추후 다친 손가락을 재생하는 일도 가능할 것으로 전망한다. 그 전에 먼저 치료제를 개발할 계획이다.

윌리엄스 교수는 “화합물 칵테일이 상처를 아물도록 돕거나 상처조직 그대로 굳지 않도록 하는 치료제 개발의 기초를 제공한 연구”라고 밝혔다. 10년 안에 상처 부위에 이 화합물을 직접 바를 수 있는 치료제가 나올 것으로 보인다.

이 연구 결과는 학술지 '케미컬 바이올로지' 온라인판에 2월 28일 발표된 후 지난달 미국의 과학매체 '사이언스 데일리'와 영국 과학 잡지인 '케미스트리 앤 인더스트리' 등에 다뤄지며 세계적으로 주목을 받고 있다. 올해 안에 케미컬 바이올로지 정식 출판본에 실릴 예정이다.

 

 



최세민 동아사이언스 기자 july@donga.com



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