마약·알코올 중독, 주사 한 방으로 치료

유전자 편집 기술을 바탕으로 한 줄기세포 임플란트 기술…약물남용 관리에 혁명 예고

(사진=게티이미지)

[아시아경제 이진수 선임기자] 마약중독으로부터 벗어나게 해주는 줄기세포 임플란트 기술이 미국 연구진에 의해 개발됐다고 영국 타블로이드 신문 데일리스타가 최근 소개했다.

'크리스퍼'라는 유전자 편집 기술을 바탕으로 한 이 요법은 장기적인 약물남용 관리에 혁명을 몰고 올 가능성이 있다. 이번 요법은 알코올 중독 치료에도 활용될 수 있을 것으로 보인다.

이번 연구를 이끈 미 일리노이주 소재 시카고대학 마취중환자관리교실의 쉬밍 교수는 "우리가 개발한 피부 유전자 요법이 앞으로 안전하고 비용효과적인 치료법이라는 게 밝혀질 것"이라고 내다봤다.

연구진은 실험실에서 코카인에 중독된 쥐를 치료하는 데 성공했다. 코카인을 자주 접하면 결국 중독에 이르게 마련이다.

새로 개발된 요법에는 약물중독을 효과적으로 치료하는 데 필수적인 세 메커니즘이 있다. 코카인을 화학적으로 분해하는 효소, 세포 내의 다른 유전자는 건드리지 않고 특정 유전자만 편집할 수 있는 크리스퍼, 유전자 변형 피부세포를 면역수용체로 돌려놓는 연구진 자체의 기술이 바로 그것이다.

쉬 교수는 "지금까지 전문가들이 이를 간과해왔다"고 지적했다.

연구진은 갓난 쥐로부터 떼어낸 피부 줄기세포로 '부티릴콜린에스테라제(BCHE)'라는 단백질을 만들어내는 데 성공했다. 이를 가능하게 만든 것이 일종의 '유전자 가위'인 크리스퍼다. BCHE는 혈중 코카인을 화학적으로 분해한다.

연구진은 떼어낸 피부 줄기세포를 같은 쥐의 피부 아래 다시 이식했다. 이렇게 이식된 피부 줄기세포는 BCHE를 생산하는 공장으로 기능하게 된다.

피부 줄기세포를 다시 이식 받은 쥐는 치명적인 용량의 코카인에 노출돼도 죽지 않았다.

문제는 BCHE가 쥐의 체내에서 그리 오래 생존하지 않는다는 점이다. 따라서 쥐의 근육조직에 직접 주입해봐야 한계가 따르게 마련이다.

연구진은 오래 가는 BCHE를 만들어내기 위해 세포 내에서 조작해야 했다. 이때 동료 연구원인 우샤오양 조교수가 개발한 방법이 사용됐다. '오가노이드'로 불리는 '미니 피부세포'를 실험실에서 만들어낸 것이다.

연구진은 미니 피부세포를 쥐에게 다시 이식했다. 이렇게 이식된 미니 피부세포는 BCHE '창고'로 기능했다. 이로써 쥐는 코카인 중독에서 벗어날 수 있었다.

쉬 교수는 연구진이 개발한 요법을 "약물남용 치료에 안전하고 효과적이며 독창적인 방법"이라고 자평했다.

연구진은 이를 인간에게도 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.