단백질 델-1(Del, 발달 내피 궤적)이 골수 세포 형성을 촉진한다는 연구결과가 나왔다. 이 델-1이 줄기세포 형성과정에서 사용되면 골수 이식이 필요한 기증자를 늘릴 수 있는 등 혈액암 치료에도 획기적인 도움을 줄 수 있을 전망이다.

지난 8월 28일(현지시간) 사이언스데일리 따르면 펜실베이니아 대학과 드레스덴 기술대학 소속 과학자들은 조혈제의 필수 조절장치, 골수이식과 골수손상 후 새로운 혈액 세포가 형성되는 과정과 관련해 이 같은 현상을 발견했다.

이들은 이밖에 전신감염, 새로운 혈액세포의 생성과 면역 세포를 포함하는 연구도 공동으로 진행하고 있다.

공동 연구진은 델-1에 연구 초점을 두는 점이 줄기세포 이식 과정에서, 골수 기증자와 수혜자 모두에게 도움을 줄 수 있는 가장 효과적인 방법이라 판단하고 연구를 진행해 왔다.

게오르그 하리쉐갈리스 펜실베이니아 대학 미생물학부 교수는 "조혈 줄기세포는 골수와 혈액 세포의 생성에 매우 중요하며 특히 델-1은 가용성 단백질이기 때문에 세포 내에서 쉽게 존재할 수 있다"고 설명했다.

그러면서 "델-1을 다양한 방식으로 조작하면 많은 잠재 응용 분야에서 사용될 수 있다"고 밝혔다.

공동 연구진인 트리안타파일로스 챠바키스 드레스덴 기술대학 교수는 "델-1은 조혈 줄기세포의 주요 조절 인자라고 판단한다"며 "이제 조혈 모세포와 관련해 그 발현 과정과 여부를 연구하는 것이 가치가 있을 것"이라고 덧붙였다.

하리쉐갈리스 교수는 골수에서 델-1을 연구 하던 중, 염증 세포가 잇몸에 침투하는 것 델-1이 막는다는 사실을 발견했다. 이후 델-1을 잇몸 질환의 가능한 약물 표적으로 인정한 치의학 분야에서 연구를 시작했다.

이들 연구진이 내린 결론은 델-1이 골수에서 발현될 수 있다는 것이다. 연구진은 그 기능을 결정하기 위해 델-1을 추적했다.

미국 과학중개의학에 게재된 논문에 따르면 현재까지 델-1은 파골 세포 형성을 억제하고 일반 동물 중 영장류의 염증성 뼈 손실을 억제하는 역할을 한다고 정의됐다.

델-1은 LFA-1(lymphocyte function-associated)을 조절하는 분비 단백질인 내피 세포라는 게 연구팀의 이번 설명이다.

하리쉐갈리스 교수와 챠바키스 교수는 공동 연구에서 조혈 줄기세포 안의 내피 세포, CAR 세포 등을 지원하는 골수에서 델-1이 발현되었다는 사실을 확인했다.

이 연구 결과에 따르면 단백질 엔지니어는 대식세포 혹은 호중구와 같은 골수 세포로 생성되기 위해 수많은 전구 세포를 배치하는 방식으로 조혈 줄기세포를 분화한다.

이들 연구진은 골수 이식 실험에서 수혜자 골수에서 델-1의 존재가 수혜자에서 합병돼 골수 형성, 즉 골수 세포 생성을 촉진하는 데 필요한 역할을 한다는 사실을 발견했다.

이를 통해 연구진은 기증자와 수혜자 모두 골수와 줄기세포 이식 과정에서 몇 가지 가능한 응용 가능성도 찾아냈다. 일례로 기증자들에게 델–1과 조혈 줄기세포 간의 협력을 방해할 수 있다면 혈관 내 동원이 개선돼 기증자를 늘릴 수 있다는 가능성이다.

골수를 이식받은 사람들은 이식된 세포의 병합을 보장하고 새로운 혈액 세포의 빠른 생성을 시작하기 위해 델-1 협력을 강화할 전망이다. 또한 낮은 백혈구 수치와 관련된 열성 호중구 감소증을 앓은 화학 요법을 사용 환자들은 호중구와 같은 면역 관련 혈액 세포의 생성을 돕는 델-1으로부터 건강 회복의 가능성을 높일 수 있다.

하리쉐갈리스 교수는 "이러한 발견으로 인해, 실제적인 응용을 생각하는 행위는 어렵지 않다"면서 "이제 우리는 그것이 실제로 작동하는지 확인하기 위한 연구를 지속해야 한다"고 말했다.

국립보건원(National Institutes of Health) 정의에 따르면 줄기세포는 초기 생장 및 성장 과정에서 신체의 다양한 세포 유형으로 발전할 수 있는 가능성을 담보한다.

이는 줄기세포가 그들이 인체에 제공하는 많은 조직 중 일종의 내부 수리 시스템 역할을 수행하기 때문이다. 그들은 사람이나 동물이 아직 살아있는 한 다른 세포에 연료를 보급하기 위해 제한 없이 분열하는 과정을 겪는다.

이에 줄기세포가 분리됨에 따라 각각의 새로운 세포는 줄기세포로 남아 있거나 혹은 더 많은 세포를 가진 다른 세포로 변형될 가능성이 있다. 일례로 근육 세포, 적혈구 혹은 뇌세포와 같은 특수 기능도 맡을 수 있다.

줄기세포는 두 가지 중요한 특성으로 인식된다. 첫째, 세포 분열을 통해 스스로를 갱신할 수 있는 비특이성 세포다. 이는 줄기세포가 오랜 기간 동안 활동하지 않을 때 발생할 가능성이 있다.

둘째, 조직 또는 장기로 변형될 수 있는 능력 일부 기관 중에서도 특히 창자와 골수에서 줄기세포는 종종 분열되거나 손상된 조직을 수선하고 교체할 수 있다. 그들은 췌장과 심장에 있으면 특별한 조건하에 분열한다.

한편 이 연구 결과는 미국 임상연구학회에서 발간하는 임상연구학회지에 게재됐다.