세브란스 공동연구팀 “세포 내 단백질 조절로 뼈·치아 재생 촉진 가능”

줄기세포에서 뼈와 치아를 재생시키는 유전자 발현을 촉진할 수 있다는 연구 결과가 나와 주목된다.

세브란스병원은 26일 “연세대 치과대학 김도현 교수와 서울대 치의학대학원 김진만 교수·박소영 연구원, 차의과학대 이순철 교수 연구팀이 단백질 수용체인 ‘GPCR(G단백질 연결 수용체)’ 조절을 통해 이 같은 결과를 확인했다”면서 “이번 연구는 동물 실험을 통해 뼈·치아 재생 효과를 확인한 만큼, 관련 약물 상용화를 기대케 한다”고 밝혔다.

연구진은 세포막에서 세포 밖의 호르몬 신호를 안쪽으로 전달하는 단백질 수용체인 ‘GPCR(G단백질 연결 수용체)’을 조절해 뼈·치아 등 경조직 생성 유전자 발현 정도를 측정했다. 연구진은 치아 안쪽의 치수줄기세포에서 가장 많이 검출된 A GPCR을 억제하는 약물을 치수·골수줄기세포에 투여하는 방식을 선택했다.

그 결과, 세포 내 신호전달체계가 영향을 받으면서 뼈와 치아의 생성을 촉진하는 또 다른 단백질 ‘p53’을 분해하는 ‘MDM2’ 단백질 등이 감소했으며, 최종적으로 약물 투여 전 MDM2 단백질 등에 의해 분해됐던 p53 단백질이 투여 후에는 증가하면서 경조직 재생 유전자 발현도 늘어 줄기세포가 뼈·치아 생성 세포로 분화되는 것을 확인했다.

세브란스 측은 “연구진이 쥐의 손상된 두개골과 개의 치아에 GPCR 억제제를 주입한 결과, 투여하지 않은 대조군에 비해 뼈·치아 조직의 양이 눈에 띄게 많아졌다”면서 “그 동안은 신약 개발에서 GPCR 연구가 많이 진행되었으나 경조직 재생 분야에서 활용한 사례는 없었다”고 밝혔다. 

김도현 교수는 “이번 동물 실험을 통한 연구에서 뼈·치아 재생 효과를 확인한 만큼, 앞으로는 상용화될 수 있는 약물을 개발하는 데 전력을 기울이겠다”고 말했다.

이번 연구는 보건복지부 보건산업진흥원 치의학 의료기술 연구개발사업의 일환으로 진행됐으며, 연구 결과는 국제학술지 바이오머티리얼즈(Biomaterials, IF 14.0) 최신호에 게재됐다.

 박성훈 기자 shpark@viva2080.com