줄기세포로 모낭재현, 완전한 탈모 치료 가능할까?

2018.01.03 01:00
이지윤 미국 인디애나대 의대 박사후연구원과 칼 쾰러 교수팀은 모낭이 있어 모발이 날 수 있는 피부 오가노이드를 쥐 줄기세포를 이용해 만드는 데 성공해다. 사진은 형성된 오가노이드의 모습으로, 올록볼록 나온 부분이 모낭이다. - 이지윤, 칼 쾰러 제공
이지윤 미국 인디애나대 의대 박사후연구원과 칼 쾰러 교수팀은 모낭이 있어 모발이 날 수 있는 피부 오가노이드를 쥐 줄기세포를 이용해 만드는 데 성공해다. 사진은 형성된 오가노이드의 모습으로, 올록볼록 나온 부분이 모낭이다. - 이지윤, 칼 쾰러 제공

미국 연구팀이 모낭이 있어 털까지 재현할 수 있는 인공피부를 동물의 줄기세포에서 배양하는 데 처음으로 성공했다. 실제 피부와 매우 닮아, 약이나 화장품 개발 과정의 동물실험을 대체할 수 있으리라 기대를 모은다. 모낭 세포의 발생과 재생 과정 이해에도 도움을 줘 탈모 치료에 기여할 전망이다.


이지윤 미국 인디애나대 의대 박사후연구원과 칼 쾰러 교수팀은 쥐의 내이 줄기세포를 이용, 털이 자라는 모낭까지 갖춘 피부세포를 배양해 인공 장기로 만드는 데 성공해 그 결과를 학술지 ‘셀 리포트’ 2일자에 발표했다.


피부는 20종 이상의 세포가 여러 층으로 배열돼 있는 복잡한 기관이다. 실험실 배양으로 피부 조직을 인공적으로 만들려는 시도가 이어져 왔으나 대부분 표피와 진피 세포 일부 등 5~6종의 세포만을 재현하는 데 성공했다. 아직 ‘절반의 성공’에 머무른 셈이다. 특히 머리카락 등 털 형성에 필수인 모낭세포까지 배양한 경우는 아직 없었다.


이 박사팀은 쥐의 내이에서 다분화능 줄기세포를 채취한 뒤 배양해 일종의 미니 인공장기인 오가노이드를 만들었다. 이 과정에서 연구팀은 줄기세포가 피부 표피 4종 및 진피 4종으로 분화하며, 모낭까지 형성함을 확인했다. 특히 줄기세포가 분화해 주머니 형태의 오가노이드를 이룬 뒤에 형태를 흩뜨려 다시 발생 과정을 거치게 만들면 모낭이 만들어지지 않음을 확인, 줄기세포로부터 피부가 형성되는 초창기 과정이 모낭 형성에 특히 중요하다는 사실도 함께 밝혔다.


쾰러 교수는 “실제 피부에 가까운 인공 피부라 약을 시험하거나 피부암 등의 발생 과정을 연구할 때 동물실험을 대체하는 용도로 활용할 수 있을 것”이라며 “이 기술을 발전시켜 인간 피부를 인공적으로 재현한 피부 오가노이드 제작에도 활용할 예정”이라고 말했다.


연구팀은 또 이번 연구를 통해 털이나 머리카락이 자라는 과정을 더 잘 이해할 수 있게 됐다고 밝혀, 모발이 빠지거나 재생하지 않는 탈모를 극복하는 데 활용할 가능성도 시사했다.

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