세계 최초 '식물줄기세포' 분리·배양 성공
세계 최초 '식물줄기세포' 분리·배양 성공
  • 이정환 기자 leejh91@doctorsnews.co.kr
  • 승인 2010.10.26 08:54
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(주)운화, <네이처바이오테크놀로지>에 연구결과 게재

제약·식품·화장품 등의 분야에서 항산화·항염·항노화 효과는 물론 먼역력 증진·항암효과의 효능연구에 사용 가능한 식물줄기세포를 분리하고 대량으로 배양할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

국내 바이오업체가 세계최초로 형성층 유래 식물줄기세포(meristematic stem cell)의 분리에 성공, 대량 배양할 수 있는 기술을 확보한 것.

이에 따라 다양한 산업에 활용될 수 있는 고부가가치의 바이오 신소재를 개발하고 식물에서 유래된 여러 유용물질을 대량 생산할 수 있는 길이 열리게 됐다.

▶운화, 형성층 유래 식물줄기세포 분리·배양 성공
㈜운화(대표 도기권)는 25일 기자간담회를 갖고 수십 년간 세계의 많은 식물학자들의 노력에도 불구하고 한번도 성공하지 못했던 형성층 유래 '식물줄기세포'만을 분리·배양해 내는데 성공했다고 밝혔다.

그동안 생물학계에서는 식물줄기세포의 독특한 구조 때문에 세포가 분리과정 중에 손상이 되어 손상 없이 분리하는 것이 불가능 하다는 것이 정설이었지만 운화가 이를 뒤엎는 쾌거를 이뤄냈다.

▶탈분화세포 탈분화 과정서 변이 심각 문제
줄기세포(stem cell)는 생명체의 모든 조직과 기관의 기원이 되는 미분화 상태의 세포이다. 동물과 마찬가지로 식물에도 줄기세포가 존재해, 식물체가 수백 년, 또는 수천 년까지 성장하고 재생하게 한다. 따라서 식물줄기세포(plant stem cell)는 식물의 발생과 성장에 대한 모든 것이 프로그램 돼 있는 영원한 생명력을 가진 세포(immortal cell)이며 식물 생명력의 근원(origin)이다.

그러나 식물줄기세포의 형성층 줄기세포는 세포크기가 작고, 세포막이 얇으며, 조직 깊은 곳에 극미량 존재해 세포가 분리과정 중에 손상이 되어 식물줄기세만을 분리 및 배양 성공사례는 단 한 건도 없었다.

관련업계에서는 지난 수십 년 간 다양한 식물의 유용물질을 생산하기 위해 식물의 상처 치유 목적으로 형성되는 세포인 탈분화세포(캘러스 또는 wound healing tissue)를 배양해 왔다. 이는 분화가 이미 완료된 식물의 체세포에 상처를 입혀서 일시적으로 세포 배양에 필요한 분열능력을 획득하게 하는 것이다.

그러나 탈분화세포(캘러스)는 탈분화 과정에서 변이(somaclonal variation)가 필연적으로 일어나, 세포 생장이 불안정하며 식물유용물질의 생산성이 저하돼 탈분화세포를 이용한 식물 유용물질의 대량생산은 제한적이었다.

이러한 가운데 운화가 형성층에서 분리한 식물줄기세포는 상처에 대한 일시적 반응으로 분열능력을 획득한 탈분화세포(캘러스)와는 기원부터가 다른 것으로, 적절한 환경 조건만 주어지면 영속적인 세포분열을 할 수 있다.

                          <식물줄기세포 VS 탈분화세포 비교>

▶<네이처바이오테크놀로지>에 게재 공신력 인정 받아
운화는 2006년부터 부설 운화과학기술원(원장 이은경)과 세계적인 줄기세포 및 생명공학 연구기관인 영국 에딘버러 대학교의 세포분자식물생물학 연구소(게리 로크 교수팀)와의 공동연구를 통해 식물줄기세포의 유전적 특성을 규명했고, 이를 통해 운화가 형성층에서 분리한 세포가 진정한 식물줄기세포임을 입증했다.

이 연구의 일부분은 지식경제부 국제공동기술개발사업 과제 자금으로 진행이 돼 더욱 의미가 크다.

또 운화의 식물줄기세포 분리 배양 기술 및 바이오 프로세스의 혁신 가능성에 대한 연구결과는 세계적 과학저널인 <네이처바이오테크놀로지> 10월 25일자에 실리면서 그 공신력을 인정받았다.

이밖에 <디스커버리채널> 프라임타임에 방송되는 인기프로그램인 'How Do They Do It'에 운화의 기술과 제품이 인류 건강에 기여하는 내용을 3편에 걸쳐 2011년 1월부터 31개국에 소개될 예정이다.

운화는 영국 에딘버러 대학을 비롯한 포항공대, 연세대 등 세계적인 연구기관들과 공동연구를 수행해 오고 있으며, 지속적으로 세계최고의 기관들과의 연구 네트워크를 확장해가고 있다.

또 식물줄기세포 분리·배양 기술을 해외 주요 15개국에 물질특허·방법특허·용도특허 등 총 96개의 특허(해외특허 총 57개 포함)를 전략적으로 출원해 강력한 특허 포트폴리오도 구축했다.

▶제약·식품·화장품 분야 생물학적 연구도구 활용
이번 연구 성과를 통해 운화는 다양한 식물에서 순수한 줄기세포를 분리·배양하는 원천기술을 확보했으며, 희귀식물의 안정적인 대량세포배양을 실현함으로써, 제약·식품·화장품 등 다양한 사업분야에서 고부가가치 핵심 생리활성원료를 안정적으로 개발, 대량 생산할 수 있게 됐다.

운화는 주목 줄기세포 분리·배양으로 파클리탁셀(항암제 택솔 원료) 대량 생산 연구를 통해 영국 정부기금인 BBSRC펀드의 지원과제에 선정되기도 했다.

이번 연구결과 논문의 공동저자인 에딘버러 대학 게리 로크(Gary Loake)교수는 "이것(식물줄기세포)은 최초로 생성된 안정적인 식물줄기세포다"며 "이 연구결과는 생물학 연구에 중요한 이정표가 될 것이며, 막대한 상업적 잠재력을 가진 최첨단 연구"라고 말했다.

                             <식물줄기세포 분리/배양기술 응용 가능성>

▶글로벌 선진회사와 기술 사업화 활발히 진행
도기권 운화 대표는 "현존하는 항암제의 60%가 식물에서 유래하는 등 신약개발에 매우 안전하고 귀중한 자원이 되고 있지만, 세포를 증식 및 대량 배양하는 과정에서 변이가 생기거나 사멸되는 문제로 인해 식물자원의 생산은 상업화되지 못했다"고 말했다. 하지만 "앞으로는 이것이 가능하게 됐다"고 강조했다.

도 대표는 "운화의 식물줄기세포 분리·배양 기술은 실용가능 분야가 무궁무진하다"며 "현재 식물줄기세포를 활용해 세계적인 기업들과의 전략적 제휴와 기술의 사업화를 적극적으로 추진하고 있다"고 말했다. 아울러 "제약·식품·화장품 등 글로벌 선진회사들과 공동 연구 개발 및 기술의 사업화를 활발히 진행하고 있다"고 밝혔다.

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김성우 2010-10-27 17:08:42
와..신기하다. 또별??

안식 2010-10-26 17:40:51
정말 놀랍습니다. 많은 사람이 병에서 자유해지는 날이 오겠네요.

박수일 2010-10-26 15:10:48
한국인 이라는것이 한국이모국이라는것이 자랑스럽습니다 인류건강에 이바지하시기 바랍니다

엄청남 2010-10-26 15:10:14
전 여기 줄기세포 들어간 화장품쓰고요,
7Days 라는 먹는 줄기세포 사서 7kg뺐어요, 체지방측정했더니 무기질이 "이상"이 나왔어요, 보통도 아니고,,,
저 평소에 채소 잘 안먹는데 트레이닝선생님이 평상시에 과일과 채소를 많이 먹나보다고..ㅋㅋ
몸도 엄청 건강해지고, 다이어트도 되고.
줄기세포 짱입니다.

김민경 2010-10-26 14:10:44
이 회사에서 나오는 화장품이 있다던데 혹시... 아시는분 있나요????

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