차병원그룹의 차바이오앤디오스텍의 미국 현지 자회사 '스템 인터내셔널(공식명칭 : Stem Cells & Regenerative Medicine International, 약칭 : Stem International 또는 SCRMI 모두 가능, 대표이사 정형민)은 세계 최초로 인간배아줄기세포주를 이용한 혈소판 분화 유도 및 생산에 성공했다고 12일(미국 동부현지시각 11일) 밝혔다.
이로써 차병원그룹은 지난 2009년 인간배아줄기세포를 이용해 세계최초로 적혈구를 생산한데 이어 혈소판까지 생산에도 성공해 줄기세포를 이용한 인공혈액의 상용화를 앞당기고 혈액부족문제를 해결하는데 크게 기여할 것으로 기대된다. 획기적인 성과로 평가받고 있는 이번 연구는 세계적으로 권위있는 '셀 리서치(Cell Research, IF 8.151, 상위 2% 이내)' 온라인판에 1월 11일(미국 동부시각 기준) 게재됐다.
혈액은 전 세계적으로 매년 4만5천~9만L 이상 부족하며 연간 세계 혈액시장 규모는 49억 달러 정도로 추산된다. 불과 몇 년 전만해도 전혈수혈(혈액 전체 수혈)이 주로 이용됐으나 혈액을 제공한 쪽과 받는 쪽 혈액형이 맞지 않으면 면역거부반응이 일어나기 때문에 환자에게 맞는 혈액형을 찾아야 하는 문제가 있었다.
반면 적혈구는 Rh-와 O형으로 만들면 누구에게나 수혈이 가능하고 혈소판은 혈액형과 상관없이 누구에게나 이식이 가능하기 때문에, 최근에는 적혈구와 혈소판 등으로 분리해서 수혈하는 것이 일반적이다.
적혈구와 함께 수혈의 가장 중요한 세포로 이용되는 혈소판은 혈액응고와 상처치료에 중요한 역할을 담당하는 혈액세포다. 특히 외상, 화학요법치료, 방사선 치료, 장기이식 등을 받는 환자의 경우 혈소판 손상이나 감소로 인해 혈소판 이식이 절실한 상황이다.
그러나 혈소판은 수명이 짧아 장기간 보관이 어렵고 혈액감염의 위험이 크기 때문에 끊임없이 대체혈액의 필요성이 제기돼 왔다. 따라서 학계에서는 혈액세포(특히 적혈구, 혈소판)을 생산하는 연구와 장기간 보관하는 연구가 진행되어 왔다.
세계최초, 인간배아줄기세포 유래 혈소판과 정상혈액 혈소판의 형태와 기능이 동일함 규명
스템 인터내셔널 연구팀은 불임치료 후 남은 수정란에서 추출된 인간배아줄기세포를 혈소판의 전 단계인 대핵세포로 분화시켰다. 또한 대핵세포가 점점 성장하면 세포 내부를 채우는 세포질의 일부분이 분리되어 혈소판으로 분화된다는 것을 확인했다.
연구팀은 세계최초로 배양된 혈소판이 실제 정상 혈액의 혈소판과 구조적, 형태학적으로 동일함을 밝혔다.
이번 연구의 연구책임자인 스템인터내셔널의 시 지앙 루 박사는 “세계최초로 인간배아줄기세포 유래 혈소판이 혈액응고 및 수축 등의 기능이 정상혈액의 혈소판과 동일한지 기능테스트(생쥐실험)까지 완료했다”면서 “이것은 이번에 생산한 배아줄기세포 유래 혈소판이 생존동물에게 안전하게 임상적용이 가능함을 세계 최초로 규명한 것”이라고 말했다.
차바이오앤디오스텍 정형민 사장은 “인간 배아줄기세포는 무한대의 증식능과 모든 세포로의 분화능을 가진 만능세포”라면서 “이번에 생산한 혈소판은 배아줄기세포를 이용했기 때문에 대량생산이 가능하고, 생산한 혈소판의 형태는 물론 기능까지 정상혈액의 혈소판과 동일함을 밝혀 안전하게 임상적용이 가능하다는데 매우 큰 의의가 있다”고 말했다.
정형민 사장은 “이번 연구성과는 인공적혈구와 함께 인공혈소판을 대량으로 생산할 수 있는 획기적인 기술을 개발한 것으로 인공혈액의 상용화를 앞당기게 됐다”면서 “향후 인공혈액연구에 박차를 가해, 수년 내 전 세계 누구나 수혈이 가능한 안전한 인공혈액을 공급할 것”이라고 말했다.
한편 차병원그룹은 지난 2008년 세계 최초로 인간배아줄기세포에서 혈액세포를 생산할 수 있는 혈액-혈관형성전구세포를 유도하는데 성공했으며 이를 이용해 세계최초로 인공적혈구를 생산하는데 성공한 바 있다. 스템인터내셔널은 인공적혈구와 인공혈소판 생산기술에 대해 특허출원을 마친 상태다.
