심장질환 발병원인 규명 및 새로운 치료 표적 제시
-줄기세포 및 유전자가위 기술 활용, 심장질환 치료제 가능성 제시 (Nature 게재)-
□ 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 이재철 교수(성균관대학교) 연구팀이 환자로부터 생성된 역분화 줄기세포를 이용하여 심장질환(확장성 심근병증)의 발병원인을 규명하고 치료제 개발의 새로운 표적을 제시했다고 밝혔다.
□ 본 연구는 과학기술정보통신부 집단연구지원(의과학선도연구센터, MRC) 및 개인기초연구(신진연구) 사업의 지원으로 수행되었으며,
ㅇ 미국 스탠퍼드대(Stanford)와의 공동연구로 진행된 이 성과는 국제학술지 '네이처(Nature)' 에 7월 18일(한국시간) 자로 게재되었다.
※ 논문명 : Activation of PDGF pathway links LMNA mutation to dilated cardiomyopathy
※ 주저자 : 이재철 교수(제1저자, 교신저자, 성균관대), Joseph C. Wu (공동교신, Stanford University), Vittavat Termglinchan (공동 제1저자, Stanford University)
□ 심근(심장근육)의 이상으로 인한 확장성 심근병증(Dilated Cardiomyo pathy, DCM)은 심실의 확장과 수축기능장애가 동반된 증후군으로 국내의 경우 10만명 당 1~2명의 높은 유병율을 보이나 그 질환의 정확한 원인은 알려지지 않았다.
□ 연구팀은 확장성 심근병증 가족으로부터 역분화줄기세포(유도만능줄기세포, iPSC)를 얻고 이를 심근세포로 분화시켜 질환의 원인을 밝히고자 하였다.
ㅇ 유전자 가위 기술로 특정 단백질 유전자의 변이를 정상으로 교정하였을 때 분화된 심근세포의 핵막이 정상적으로 돌아오는 것을 관찰하였으며 반대로 변이를 유발하였을 때 핵막의 이상이 나타나는 것을 확인하였다.
□ 유전자 변이에 의한 핵막의 비정상적인 형태가 세포의 후성유전학적 변화를 일으키고 최종적으로 혈소판유래성장인자(PDGF) 란 특정 신호전달체계를 비정상적으로 활성화시킴을 확인하였다.
ㅇ 이 연구결과는 질환의 표적을 제시함과 동시에 미국 식품의약국(FDA) 허가를 받은 기존의 일부 약물을 질환 모형에 적용함으로써 새로운 심장질환 치료제로의 가능성을 보여준 것으로 기대된다.
□ 이재철 교수는 “환자의 유전정보 등을 통하여 질환을 예측할 수 있는 정밀의학(precision medicine) 시대를 맞아 이같은 예측체계를 실험적으로 검증할 수 있는 기술이 필요한 상황”이라면서
ㅇ “이번 연구는 환자 특이적인 역분화 줄기세포를 이용하여 특정 질환을 실험실 수준(in vitro)에서 정밀하게 모형화 할 수 있음을 보여주는 사례로 정밀의학 시대에 역분화 줄기세포 및 유전자가위 기술을 통해 새로운 심장질환 치료제 개발 가능성을 보여준 것”이라고 밝혔다.
