美, 쥐에 몸에 새로운털이 나게하는데 성공

2003년 5월 15일, ANN ARBOR, 마이애미 미시간대학의 대학원생인 David Van Mater는 실험실에있는 실험용 쥐의 면도한 피부에서 자라기 시작한 솜털을 보고 뭔가 이상한 일이 일어나고 있음을 알아차렸다. 원래 예상했던 종양대신에 쥐에서는 털이 자라고 있었다.

Van Mater는 배(胚)의 발달 및 몇 가지 종류의 암과 관련이 있는 신호전달 단백질인 beta-catenin (“bay-tuh-kuh-TEEN-in”)이 또한 다 자란 쥐의 모근에도 변화를 주어 새로운 털이 나게 할 수 있다는 것을 우연히 발견하게 된 것이다.

Van Mater와 U-M 과학자 Frank T. Kolligs, M.D., Andrzej A. Dlugosz, M.D., Eric R., Fearon, M.D., Ph.D.의 발견에 대해서는 5월 15일자의 “유전자와 발전”에 기재될 예정이다.

“다른 연구원들은 beta-catenin 과 Wnt “wint”) 경로에 있는 기타 유전자들이 모근의 배아기와 발생 이후 정상적인 성장에 중요한 역할을 한다는 것을 관찰했다.” U-M 암 종합 센터의 피부과 준교수 Dlugosz는 말한다. “이번 연구에서 새로운 점이 있다면 그것은 휴지기의
모근에 beta-catenin을 가볍게 활성화 시켜도 정상 모발이 자라도록 변화를 유발하는데
충분하다.”

U-M 암 센터 종양학 교수인 Emanual N. Maisel에 따르면 연구의 원래 목적은 Wnt 신호 경로와 beta-catenin이 암 발생과 어떤 연관이 있는지 알아보는 것이었다. “Beta-catenin은
Wnts라고 불리는 성장 요소로부터 신호를 세포핵에 전달한다,” Fearon 은 말한다.

“beta-catenin 이 세포에서 적절하게 통제되고 조절되지 못한 채 발현되면, 이는 정상적인 유전자 형질의 패턴을 변경시키게 된다. 그렇게 되면 몇 가지 암이 생길 수 있고 특히 결장암에 걸릴 수 있다.”

이 연구에는 U-M 유전자 이식 동물 모델 코어에서 만든 유전자 변형 쥐를 사용했다. 쥐의 난자를 수정시키는 복합물이라는 유전자 패키지를 주입하여, U-M 연구원은 피부 세포 및 모근에 유도성 형태의 beta-catenin을 가지고 있는 새로운 유전자 변형 쥐를 개발했다.

Van Mater는 유전자가 이식된 쥐의 면도한 등에 4-OHT라는 화학제를 도포함으로써 beta-catenin신호 활성화를 유도하고 정상 beta-catenin 유전자의 쥐와 비교했다. 이 화학 약품은 유전자 쥐의 피부와 모근에 있는 beta-catenin을 활성화 시켰다. 원래 계획은 유전자가 이식된 쥐에 종양이 생길 때까지 beta-catenin을 활성화시킨 후 종양이 사라졌는지 확인하도록 beta-catenin 활동을 중단시키기 위해 4-OHT 를 쓰는 것이었다.

“하지만 우리는 종양을 전혀 발견하지 못했다 –다만 모근 세포가 인공적으로 지나치게 성장했을 뿐입니다.” Van Mater는 말한다. 과학자들은 또 모발 싸이클에 과도한 성장 단계를 제공하는 다른 피부 변화를 발견했다. Dlugosz는 4-OHT를 매일 처방하는 대신 단 한번만
처방하되, 모근의 휴지기나 telogen 시기에 하라고 조언했다.

“모근은 신체 내부에 있는 작은 기관과 같다.” U-M 의학대학의 의학 훈련 프로그램의 대학원생인 Van Mater는 설명한다. “그러나 성인 신체의 대부분의 기관들과는 달리, 모근은 정기적으로 성장 및 퇴보, 휴지기간을 거친다. 모근은 각 성장 기간 중에 완벽하게 재생될 수 있다. 앞서의 연구에서는 Wnt 신호가 휴지기의 모근을 성장 단계로 활성화 시키는 스위치일 거라고 제시한 바 있다. 유전자를 이식한 쥐에 single 4-OHT를 처방함으로써, 정상 쥐의 Wnt 발현 효과를 모방하려 했다.”

So Van Mater는 처음부터 실험을 다시 시작했다 – 모발 싸이클의 telogen 단계에서 4-OHT를 단 한번만 일반 쥐와 유전자를 이식한 쥐의 면도한 등에 도포했다. 15일 후에, 유전자를 이식한 쥐는 면도를 한번 더 해줘야 했지만, 비교 대상 쥐에서는 새로운 털이 자라는 기미가 보이지 않았다.

"이번 발견은 모발 성장을 촉진하는 잠정적인 방법을 제시하긴 하지만, 일반적인 남성형 탈모를 치료할 새로운 접근법이라 생각하는 것은 너무 이르다.,”고 Dlugosz는 주의를 주었다. “탈모 및 탈모증 환자의 모근의 상당 부분은 일단 사이즈가 크게 줄었기 때문에, 단순히 모발 성장을 재촉진한다고 해서 정상 모발이 자라지는 않는다. 또, 통제하지 않은 beta-catenin의 활동은 모근 세포에 종양이나 결장, 간장 또는 난소같은 기관에 종양을 야기할 수 있기 때문에 신체 내부에서의 beta-catenin 활동은 철저히 규제할 필요가 있다.”
 

                                          대다모 최웅섭 기자 ()