바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 서윤석 기자

초음파 통해 피부 섬유아세포서 텔로미어 신장인자 탑재된 엑소좀 ‘리프로좀’ 유도 기술..텔로미어 손상 유발 질환 치료제 개발 기대

스템온(Stemon)은 28일 ‘리프로좀(reprosome, 맞춤형 엑소좀)’을 이용한 세포 텔로미어를 늘리는 방법에 대한 국내특허를 취득했다고 밝혔다. 이번에 등록된 텔로미어 신장 방법에 관한 특허는 현재 유럽, 미국, 일본, 중국에서 특허 등록 심사가 진행 중이다.

스템온의 특허는 피부 섬유아세포로부터 초음파와 같은 물리적인 자극을 이용해 텔로머라아제와 다수 노화억제 단백질이 포함된 리프로좀을 유도하는 기술이다. 리프로좀을 이용해 텔로미어가 짧아지는 것을 막고 나아가 짧아진 텔로미어 길이를 복원시켜 세포의 수명을 늘리겠다는 전략이다.

회사에 따르면 스템온의 리프로좀은 기존 방식에 비해 간단하고 효율적이란 설명이다. 구체적으로 기존에는 텔로미어 신장과 관련된 TERT 유전자를 화학적인 방법을 통해서 지속적으로 발현시키는데, 이는 암 발생과 상관관계가 있다고 알려져 있다. 반면, 스템온은 단시간에 초음파 처리를 통해 TERT 유전자의 발현증가를 유도하는 점에서 차별화된다.

구체적으로, 스템온은 초음파 등의 물리적 자극을 세포에 가할 경우 TERT의 발현이 증가하고, 텔로미어의 길이가 증가하는 것을 확인했다. 또, 텔로미어의 신장과 관련된 여러 유전자의 발현이 증가하고, 이들 유전자의 mRNA와 단백질이 포함된 엑소좀이 분비되는 것을 발견했다는 설명이다.

스템온은 이런 엑소좀이 혈류를 따라 이동해 세포에 텔로미어 신장 관련 인자들을 전달함으로써 텔로미어의 기능손상으로 인한 질병들을 치료하는 컨셉이다. 스템온은 향후 의료 기기, 간, 폐재생 치료제, 아토피 치료제 등을 개발할 계획이다.

텔로미어(telomere)는 염색체 양 끝의 DNA 반복 구조다. 텔로미어는 쉘터린(shelterin) 복합체와 결합해 보호 캡을 형성하는데, 이 보호캡은 세포의 증폭능력을 조절하고 세포 분열 시 염색체끼리 결합 및 유전 정보의 소실을 방지하는 역할을 한다.

텔로미어는 세포분열마다 30~200bp 만큼 짧아지게 되며, 일정수준이상 짧아져 텔로미어의 루프(loop) 구조가 유지될 수 없으면 세포는 사멸하게 된다. 이런 텔로미어는 역전사효소인 텔로머레이즈(telomerase)에 의해 신장될 수 있다. 활발한 분열능력이 필요한 줄기세포 및 전구세포에서는 텔로머레이즈의 활성이 높으며, 일반적인 체세포에서는 낮다.

텔로미어가 짧아지게 되면 다양한 질환이 나타나게 된다. 구체적으로, 피부조직이 퇴화되는 선천성 각하이상증(dyskeratosis congenita), 혈액 세포가 부족한 재생불량성 빈혈(aplastic anemia), 베르너증후군(Werner syndrome), 블룸증후군 (Bloom syndrome), 폐섬유증(Pulmonary fibrosis) 등이 텔로미어 이상으로 발병한다고 알려져 있다.

한편, 스템온은 제약사와 아토피치료제 임상을 위하여 협력하고 있으며 엑소좀 화장품원료를 자체생산 및 공급을 하고 있다.

▲(좌) 초음파 자극 후 세포주에 따른 텔로미어 신장 효과 (우) 초음파 자극 후 세포주에 따른 TERT 발현 분석(스템온 특허자료 참조)