줄기세포 생존과 재생 효율을 높일 수 있는 기술이 개발됐다. 줄기세포를 이용한 치료의 단점을 보완할 수 있을 것으로 기대된다.
디지스트(DGIST)의 최성균 나노·에너지융합연구부 선임연구원과 전원배 책임연구원 연구팀은 인공 세포 외 기질 단백질을 제조, 줄기세포의 생존과 조직 재생 효율을 높일 수 있는 재생의료 기술을 개발했다.
연구팀은 인테그린 수용체를 활성화해 세포기질을 대체할 수 있는 온도 감응 재조합 단백질을 세계 최초로 개발했다. 연구팀이 개발한 인공 세포 외 기질 단백질을 줄기세포와 복합 치료하면 기존 줄기세포 치료의 한계를 보완할 수 있다.
줄기세포는 손상된 조직이나 장기 복원에 중요한 역할을 한다. 전 세계 재생의학 분야에서 활발한 연구가 진행되고 있다.
줄기세포를 단독으로 적용하는 시술이나 제품의 사용 등 기존의 줄기세포 치료는 이식된 줄기세포의 초기 생존율 및 세포 정착률이 현저히 낮아 치료 효율이 떨어지는 단점이 있다.
연구팀은 조직 재생 효율을 극대화하기 위해서는 손상된 세포 외 기질을 대체할 수 있는 생체소재 개발이 필수라는 사실에 착안, 인공 세포 외 기질 단백질인 온도 감응 재조합 단백질을 제작했다.
인공 세포 외 기질 단백질은 섭씨 20도 이하에서는 용액에 녹아 있지만 신체온도인 37도에서는 젤로 바뀌는 특성을 나타낸다. 이러한 특성을 띤 인공 세포 외 기질 단백질을 활용할 경우 손상된 피부조직에서 이식된 줄기세포의 생존율이 30% 이상 향상되는 것을 확인했다. 줄기세포 단독으로 처리한 치료에 비해 효과가 향상된 것이다.
또 인공 세포 외 기질 단백질을 동물을 대상으로 조직학적 검사 및 혈액 면역검사를 진행한 실험 결과 체내 염증과 면역반응이 일어나지 않는다는 사실도 확인했다.
인공 세포 외 기질 단백질을 이용한 줄기세포 조직 재생 기술은 신경과 연골, 안면, 췌장 이식 분야에서 줄기세포를 이용한 혁신 치료법 개발에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.
연구 성과는 최근 세계 권위의 학술지 `저널 오브 콘트롤드 릴리즈)` 온라인판에 실렸다.
최성균 선임연구원은 “줄기세포 이식 후 생존율을 높이고, 이식된 조직 내에서 정착률을 높이는 기술을 개발했다”면서 “줄기세포를 이용한 치료법 개발을 위해 앞으로 안정성 문제와 효율성을 높이는 데 노력하겠다”고 밝혔다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
