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헉! 전자기파 쪼이니 체세포가 줄기세포 되네

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헉! 전자기파 쪼이니 체세포가 줄기세포 되네

2014.10.06 18:00
동국대 연구진, 쥐의 체세포에 전자기파 쪼여 유도만능줄기세포 제조 첫 성공

좌우의 코일에서 발생하는 전자기파가 가운데에 위치시킨 세포를 줄기세포로 바꾸는 과정을 돕는다. - 이우상 기자 idol@donga.com 제공
좌우의 코일에서 발생하는 전자기파가 가운데에 위치시킨 세포를 줄기세포로 바꾸는 과정을 돕는다. - 이우상 기자 idol@donga.com 제공

전자기파를 이용해 체세포를 줄기세포로 효율적으로 만들 수 있는 기술이 개발됐다.


김종필 동국대 의생명공학과 교수팀은 전자기파를 이용해 유도만능줄기세포(iPS세포)를 효율적으로 만들어내는 방법을 개발하고 나노분야 학술지 ‘ACS 나노’ 10월호에 발표했다.


전자기파를 의료분야에 이용하려는 시도는 꾸준히 있었지만 전자기파를 줄기세포 연구에 접목한 건 김 교수팀이 최초다.


연구팀은 50Hz의 전자기파를 완전히 성장한 쥐에서 얻은 체세포에 가해 iPS세포로 변환시키는 데 성공했다. iPS세포 제작에는 필요하지만 발암 위험성 때문에 논란이 있던 유전자 3개를 배제했음에도 줄기세포를 만드는 효율은 기존 대비 37배나 더 높아졌다. 유전자 없이도 줄기세포가 만들어질 만큼 전자기파의 효과가 뛰어났다는 뜻이다.


갓 태어난 쥐가 아닌 다 성장한 쥐에서 얻은 체세포를 이용한 데에도 의미가 있다. 태어난 지 오래된 개체에서 얻은 세포일수록 줄기세포로 바꾸기가 어렵다. 세포를 산성용액에 담그는 것만으로도 줄기세포를 만들 수 있다고 올해 1월 주장했던 오보카타 하루코 일본 이화학연구소(RIKEN) 연구주임은 연구결과가 잘 재현되지 않는다는 지적이 심해지자 연구에 쓴 세포가 성체의 것이 아닌 태아의 것이라고 말을 바꾸기도 했다.


하루코 연구주임은 산성용액이 줄기세포를 만드는 이유를 밝혀내지 못한 반면, 김 교수팀은 전자기파가 왜 세포의 운명에 영향을 주는지에 대한 메커니즘도 함께 밝혀냈다. 전자기파가 가해지면 세포 속 DNA가 감싸고 있는 ‘히스톤’이란 단백질에 변화가 생겨 결국 세포의 운명이 바뀌었다.


지구에 사는 인간을 포함한 생물들은 지구가 만드는 자기장(전자기파)에 24시간 노출돼 있다. 이 전자기파는 우리의 DNA에 영향을 주지 않는 것일까.


연구팀은 지구 자기장을 상쇄한 특수한 환경에 세포를 두면 환경변화에 의한 세포 속 유전자의 변화가 지체된다는 사실도 밝혀졌다. 전자기파가 세포 속 유전자의 변화와 깊은 관계가 있다는 뜻이다.


김 교수는 “오보카타 주임의 연구부정 사건의 여파인지 논문을 싣는 데 어려움이 많았다”며 “STAP(자극야기 다능성 획득) 세포 사태 이후로 논문 검증이 너무 까다로워져 논문을 싣기까지 1년 6개월 이상 걸렸다”고 털어놓았다. 연구결과가 논문에 게재되기까지는 평균 6개월 정도가 소요된다.


그는 “이전까지 의료목적으로 쓰이던 전자기파가 세포내 유전자에 어떤 영향을 주는 지 알아낸 점과 발암 가능성이 있는 유전자를 제외하고 줄기세포를 만들 수 있게 된 데에 의의가 있다”고 설명했다.

 

체세포에 전자기파를 쏘여 줄기세포로 변환시켰다. 형광염색된 부분(오른쪽)은 이렇게 변환된 세포가 줄기세포로서의 능력이 있음을 보여준다. - 동국대 의생명공학과 제공
체세포에 전자기파를 쪼아 줄기세포로 변환시켰다. 형광염색된 부분(오른쪽)은 이렇게 변환된 세포가 줄기세포로서의 능력이 있음을 보여준다. - 동국대 제공

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