유전자 치료를 통해 뇌졸중 등 뇌 손상으로 팔, 다리 움직임 저하된 환자의 운동기능을 회복할 수 있는 가능성이 열렸다.

연세의대 조성래(재활의학과), 김형범(약리학) 교수팀은 뇌졸중을 유도한 생쥐에게 ‘다능성 인자’를 이용해 유전자 치료를 시행한 결과 운동기능이 향상됐다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국유전자세포치료학회 공식학술지인 ‘몰레큘러테라피’ 최근호에 게재됐다.

다능성 인자는 피부와 같이 성장이 끝난 체세포를 역분화시켜 다양한 세포로 성장할 수 있는 유도만능줄기세포(iPS)를 만드는 유전자다. 2012년 노벨생리의학상을 수상한 일본 야마나카신야 교토대학 교수가 Oct4, Sox2, c-Myc, K1f4 등 4가지를 발견한 바 있다.

연구팀은 ‘독시사이클린’(doxycycline)에 의해 다능성 인자가 발현되도록 조작된 실험용 쥐에 뇌졸중을 유도했다. 이후 일주일 동안 실험군 쥐의 뇌실에 독시사이클린을 주입하고 대조군에는 식염수를 투입해 뇌의 변화를 비교했다.

그 결과 다능성 인자가 유도된 실험군 쥐에서는 손상된 신경계 세포를 대체할 수 있는 신경줄기세포가 증가했고, 신경세포 성장에 필요한 물질을 공급하는 신경교세포도 유의하게 증가한 것으로 나타났다.

또 혈관 생성이 많아지고 신경세포와 신경세포를 연결하는 부위인 시냅스 등이 증가했으며, 신경보호 기능이 높아져 결국 운동기능이 향상되는 결과가 나타난 것으로 확인됐다.

김형범 교수는 “다능성 인자가 쥐와 같은 생체 내에서 직접 발현되면 뇌가 기능하도록 돕는 신경줄기세포, 신경교세포 등이 증가해 운동기능이 향상되는 것으로 보인다”고 설명했다. 조성래 교수는 “이번 연구는 신경계 질환이 있는 생체에 다능성 인자를 발현시키는 치료법으로 기능회복을 유도한 첫 사례”라며 “뇌졸중뿐만 아니라 신경퇴행성질환 등에도 활용될 수 있을 것으로 보인다”고 말했다.

정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr