SF 영화 ‘엑스맨’의 주인공 격인 울버린은 특수합금이 몸속에 숨겨져 있고, 무한 재생 능력을 갖추고 있다. 영화 속 주인공처럼 어떤 상처나 손상에도 무한 재생되는 수준까지는 아니지만, 심근경색이나 심부전 같은 심장 손상을 스스로 치료할 수 있는 특정 유전자가 발견됐다.

미국 마운트 시나이 아이컨 의대 연구팀은 출생 후 사람 몸 속에서 비활성화되는 ‘사이클린 A2’(CCNA2)라는 자연 발생 유전자가 활성화되면 새로운 기능성 심장 세포를 생성하고, 심근경색이나 심부전 등 손상으로부터 스스로 회복하도록 도울 수 있다고 4일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘npj 재생 의학’ 11월 3일 자에 실렸다.

심장마비나 심부전이 발생하면 심근 세포가 손실로 심장에 치명적인 손상을 입힌다. 현재는 심장 손상 후 새로 심근 세포를 배양할 수 있는 방법은 없다. 연구팀은 2000년대 초반부터 태아기에 심근 세포 분열을 가능하게 하는 자연 발생 경로를 활용해 심장 자가 재생 능력을 연구해왔다. 특히 연구팀은 출생 후 휴면에 들어가는 ‘CCNA2’ 유전자에 주목했다. 연구팀은 앞서 CCNA2 재활성화를 통해 심장마비 후 돼지의 심장을 재생시키는 데 성공했다.

연구팀은 기증받은 건강한 성인 심장에서 채취한 심근 세포를 이용했다. 이들이 이용한 심장 세포는 21세, 41세, 55세 기증자에게서 받았다. 연구팀은 복제할 수 없고 인체에 부작용을 일으키지 않는 바이러스를 만들어 CCNA2 유전자를 심근 세포에 전달하는 실험을 했다. 그 결과, 41세와 55세의 심장 세포에서는 세포 분열이 일어났지만, 연구팀은 21세 기증자의 심장 세포에서 CCNA2 유전자 주입 후에도 큰 변화를 발견하지 못했다. 이에 대해 연구팀은 젊은 심장은 재생 능력이 있기 때문에 CCNA2 자극 없이도 세포 분열이 가능하다고 설명했다.

연구팀에 따르면 CCNA2 유전자 주입을 통한 자극으로 분열돼 생성된 자손 세포는 구조 단백질과 정상 칼슘 활성을 유지해 기능성을 보존했다. 추가 분석 결과, CCNA2는 특정 성장 유전자를 재활성화해 심장 세포가 분열하고 심장을 복구할 수 있도록 일시적으로 ‘시계를 되돌리는’ 역할을 한다는 것이 확인됐다.



연구를 이끈 히나 차우드리 교수(심혈관 재생의학)는 “이번 연구는 휴면 상태의 유전자를 재활성화해 심장을 재생할 수 있다는 개념을 처음으로 제시했다는 점에서 의미가 크다”며 “추가 연구를 통해 심장마비나 심부전 후 심장이 스스로 치유될 수 있도록 하는 치료법을 개발해 이식이나 기계 장치 필요성을 줄이는 것이 궁극적 목표”라고 말했다.