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차세대 먹거리, 유치치수줄기세포의 임상적용 가능성

스펙트럼

유치치수줄기세포(SHED, Stem cells from human exfoliated deciduous teeth)는 탈락된 유치(어린이들이 나는 치아, 젖니)의 치수 조직에서 추출한 중간엽 줄기세포로, 재생의학 분야에서 큰 주목을 받고 있다. 

 

SHED는 1991년 미국 NIH National Institute for Dental and Craniofacial Research에서 근무하던, 베이징 치과대학 소아치과 출신 Songtao Shi교수가 미국국립과학원회보(pnas)에 처음 보고하면서 Shield(방패)와 비슷한 영어약자로 명명되었고, 지금까지 사람에서 얻을 수 있는 가장 재생능력이 뛰어난 줄기세포주로 연구되고 있다.

 

 SHED는 일상적인 치과 시술을 통해 쉽게 획득할 수 있으며, 윤리적 문제가 없다는 점에서 매력적인 줄기세포 공급원으로 각광받고 있다. 

 

특히 SHED는 성인 치아에서 유래한 치수줄기세포보다 자가 재생 및 다분화 능력이 뛰어나, 상아질/치수 유사 복합체, 신경, 피부, 연골 및 골 생성 등 다양한 조직으로의 분화가 가능하다.

 

SHED의 주요 특성 중 하나는 뛰어난 증식 능력이다. 골수유래나 지방유래 중간엽 줄기세포에 비해 2-3배 빠른 증식 속도를 보이며, 성인 치수줄기세포보다도 10-20% 더 빠르게 성장한다. 이는 줄기세포 치료제로서의 효능이 더 높을 수 있음을 시사한다. 

 

또한 SHED는 일반적인 제대혈, 골수 또는 지방유래 줄기세포와 다르게 중배엽 유래 조직뿐만 아니라 신경, 피부, 머리카락 등 외배엽 유래 조직으로의 분화도 가능해, 다양한 조직 재생에 활용될 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 이는 SHED는 발생학적으로 외중배엽기원이기에 (Ectomesenchyme cells) 중배엽 기원인 제대혈, 골수 또는 지방유래 줄기세포 보다 더 넓은 분화능력을 가지게 된 것이다. 

 

특히 난자와 정자가 필요한 배아줄기세포와 역분화 만능줄기세포(iPSC)를 제외하고 신경으로 분화가 쉽게 되는 성체줄기세포는 치수줄기세포인 SHED가 유일하여 외상성 신경손상이나 치매, 알츠하이머 등 신경관련 퇴행성 질환을 치료하기위한 연구가 많이 되어있다.  

 

SHED의 또 다른 중요한 특성은 뛰어난 면역조절 능력이다. SHED는 활성화된 T 세포의 세포 사멸을 유도하여 염증을 낮추고, 면역거부 반응을 억제하는 효과가 있다. 이는 SHED 기반 세포 치료제의 생체적합성을 높이고, 자가 및 동종 이식 모두에 있어 유리한 점으로 작용한다. 

 

또한 SHED는 동결/해동 과정 이후에도 줄기세포로서의 성능을 잘 유지하는 특성을 가지고 있어, 세포 뱅킹 시스템을 통한 장기 보관 및 활용이 용이하다.

 

이러한 특성들로 인해 SHED는 다양한 질병 모델에서 치료제로서의 가능성을 보여주고 있다. 뼈 재생, 신경 재생, 심근경색 치료, 염증성 장 질환, 당뇨병성 신장병, 간섬유화증, 근육 손상 등 다양한 질환에 대한 전임상 및 초기 임상 연구에서 긍정적인 결과를 나타내고 있다. 

 

향후 SHED 기반 세포 치료제의 임상 적용이 확대될 것으로 기대되며, 이는 재생의학 분야에 새로운 혁신을 가져올 것으로 전망된다. 치과영역에서는 현재 이런 SHED을 이용한 자가 치수재생술(revascularization) 개발을 위한 전임상 및 임상연구가 실행 중이다.

 


※ 이 글은 본지 편집방향과 다를 수 있습니다.