일본 오사카 메트로폴리탄 대학의 과학자들은 비침습적이고 무통한 방법으로 개의 요로부터 줄기세포를 재프로그래밍하는 효과적인 방법론을 개발했다. 이 개의 유도만능줄기세포는 다양한 질병에 대한 개의 재생 의학적 치료 가능성을 더욱 증가시킨다. 이 기술은 이미 인간의 산부인과 의학 연구에 광범위하게 사용되고 있다.
iPSC는 체세포를 재프로그래밍하여 생성되는 세포로서, 무한히 자가적으로 스스로 갱신할 수 있으며 배아줄기세포와 유사하게 몸의 어떤 종류의 세포로도 분화될 수 있다. 이 연구에서는 유도된 iPSC의 생성을 기존의 섬유아세포 기반 방법과 비교하여 120배나 증가시킬 수 있는 6개의 재프로그래밍 유전자를 발견했다.
“iPSC는 다양한 개 질병을 치료하는 데 잠재력이 있다. 그러나 실제 치료 적용을 위해서는 더 많은 단계가 필요할 수 있다”고 오사카 대학 수의학과의 연구원인 신고 하토야는 설명했다. 불행하게도, 개 세포의 재프로그래밍 효율은 인간보다 낮아 iPSC를 생성할 수 있는 종류가 제한된다.
개와 고양이의 심층적인 의료 관리의 중요성이 증가함에 따라 사람들은 인간과 마찬가지로 이들 반려동물을 위한 새로운 iPSC 치료법 개발에 대한 기대감을 가지게 되었다. “어떤 구체적인 질병을 이러한 기술로 치료 할 것인지는 명확하게 말할 수 없다. 그러나 개의 iPSC 세포로 적혈구를 생성할 수 있다는 것은 증명되었으므로 빈혈 치료에 적용할 수 있다. 당뇨병 개를 치료하기 위해 췌장 세포도 생성할 수 있는 가능성도 있다”고 하토야는 주장했다.
iPSC의 유도는 종종 다른 종류의 세포를 사용하여 이루어지는데, 이에 따른 위험성을 고려하여 개의 다양한 종류의 세포들의 재프로그래밍 효율을 향상시키는 것이 바람직하다고 하토야는 밝혔다. “개의 iPSC를 배양하기 위해 태아 쥐 섬유아세포를 사용했다. 그러나 외래의 세포 배양은 개에게는 낯설고 면역적인 거부 및 감염 위험이 있기 때문에 이러한 요인을 줄이기 위해 조건을 개선해야 한다. 이렇게 하면 프로세스가 더 안전하고 치료에 적합해진다”라고 전문가는 말했다.
다음 단계로는 이러한 개 iPSC를 특정한 세포 유형으로 분화시키기 위한 강력한 방법론의 개발이 포함될 것이다. 또한 여기에 사용되는 줄기세포의 생성과 배양은 상당히 비용이 많이 들며, 아마도 특정한 유형의 세포로의 분화 및 치료에도 동일한 비용이 드릴 것이라고 하토야는 말했다.
“수의사로서 나는 많은 동물들을 검진하고 치료해왔다”라고 하토야는 설명했다. “그러나 여전히 완치할 수 없거나 완전히 이해할 수 없는 많은 질병들이 있다. 미래에는 다양한 유형의 세포로 개 iPSC의 분화 및 문제 개 개의 치료에 이를 적용하기 위해 연구를 계속할 것이며 많은 동물과 주인들에게 기쁨을 가져다 줄 희망을 갖고 있다”라고 강조했다.
치료적인 응용뿐만 아니라 이러한 기술은 유전적 질병을 가진 개에서 생성할 수 있으므로 약물 개발에도 적용할 수 있다. 이렇게 하면 질병에 연결된 특정한 세포 유형으로 분화시킬 수 있으며, 이러한 조건을 판에 그려 실제 상황을 재현할 수 있다. “이 ‘플레이트상의 질병’ 모델은 질병의 병태생리를 이해하는 데 도움이 되며 약물 개발에 활용될 수 있다. 그러나 이 잠재력을 최대한 활용하기 위해 더 많은 연구가 필요하다”라고 하토야는 결론 지었다.
