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[달콤한 사이언스] 개구리에게서 찾아낸 관절염 치료법

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서울신문

아프리카발톱개구리

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관절염은 관절 사이에 염증이 생겨 통증이 유발되는 질환으로 여러 가지 원인이 있지만 뼈와 뼈 사이에 있는 물렁뼈(연골)가 닳으면서 나타나기도 한다. 다른 세포나 조직과는 달리 재생이 쉽지 않다는 문제가 있다. 이 때문에 관절이 손상될 경우 인공관절을 이식하거나 통증을 감소시키는 약을 먹는 등의 방법 밖에 없었다.

국내 연구진이 개구리를 연구해 관절염을 근본적으로 치료할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.

울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 박태주 교수와 아주대 의대 양시영 교수 공동연구팀은 아프리카발톱개구리를 이용해 ‘ITGBL1’이라는 유전자가 연골형성에 관련돼 있다는 사실을 밝혀내고 의학 및 생물학 분야 국제학술지 ‘사이언스 중개의학’ 10일자(현지시간)에 발표했다.

연골을 형성하는 주요 성분은 연골세포가 아니라 세포 밖 물질이다. 적은 양의 연골세포와 세포 밖 물질이 신호를 주고받으면서 뼈와 같은 조직을 만들어 내는 것이다. 연골이 만들어지는 것은 짧게는 수개월에서 길게는 수년 정도의 시간이 걸리기 때문에 재생이 매우 어려운 조직으로 알려져있다.

연구팀은 체외수정으로 수정란을 쉽게 얻을 수 있으며 알이 크고 발생과정이 빠를 뿐만 아니라 유전적으로도 사람과 비슷해 생물학 연구에서 많이 사용된 아프리카발톱개구리를 이용했다. 연구팀은 아프리카발톱개구리가 알에서 성체로 성장하는 과정에서 연골로 분화하는 연골세포에서 ITGBL1 유전자가 많이 발견됐다.
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박태주 UNIST 교수

이 유전자는 연골세포가 연골조직을 만들 때 인테그린이라는 단백질을 억제한다는 사실을 연구팀은 확인했다.

원래 인테그린 단백질은 연골세포와 세포 밖 물질이 신호를 주고받을 때 필수적이나 연골로 형성될 때는 줄어들어야 한다. 그렇지 않으면 연골조직 형성을 방해한다.

연구팀은 관절염이 생기면 인테그린 단백질이 활성화돼 연골을 분해하고 분해된 조각이 다시 염증반응을 일으켜 연골을 파괴하는 악순환을 유발시킨다는 사실도 확인했다.

박태주 UNIST 교수는 “인테그린 단백질이 과도하게 활성화될 경우 관절염 뿐만 아니라 암, 과민성 대장증후군, 건선 등 질환도 유발시키는 것으로 알려져 있다”며 “인테그린 활성을 낮출 수 있는 ITGBL1 단백질이 이런 악순환 고리를 끊을 수 있을 것”이라고 설명했다. 실제로 연구팀은 ITGBL1 단백질을 활용한 관절염 세포치료제를 개발하는 후속연구를 진행 중이다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

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