인체에 이식된 줄기세포 어떻게 변하는지 다 본다

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 인체에 이식된 줄기세포의 변화모습을 정밀하고 안전하게 추적할 수 있는 기술을 개발했다. 향후 이 기술을 이용해 줄기세포 치료제 개발과 효능을 예측하는 등 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 전망된다.

한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단 김광명 박사팀은 동국대학교 일산병원 신경과 김동억 박사팀과 함께 인체에 이식한 줄기세포를 추적하는 신개념 줄기세포 표지 및 영상화 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.

줄기세포를 이용하면 근육, 뼈, 장기, 뇌 등 어떤 손상 세포와 조직도 재생 가능하다. 하지만 인체에 이식한 줄기세포의 분화 과정을 적절히 제어하기 어렵다는 점이 한계다.

이 문제를 해결하기 위해서는 우선 줄기세포의 생존과 이동, 분포 등을 정확히 파악하는 방법이 필요한 것이다.

연구진이 개발한 기술은 생체 적합성이 높은 조영제 나노입자를 줄기세포에 결합시켜 장기간 형광영상과 자기공명영상(MRI)의 복합영상으로 모니터링 할 수 있는 기술이다.

KIST 연구진은 줄기세포 표면에 안전하게 표지할 수 있는 화학수용체를 만드는 한편, 산화철 기반의 복합조영제 나노입자를 개발해 줄기세포의 영상신호를 극대화하는 고감도 복합영상 획득에 성공했다.

연구팀은 이 기술을 이용한 뇌졸중 동물모델 실험을 통해 근적외선 형광영상 및 MRI 영상을 통해 14일 간에 걸쳐 장기간 안정적으로 관찰할 수 있었다.

이는 새로 개발된 복합조영제 나노입자 및 줄기세포 표지기술이 줄기세포의 전분화능 손실과 세포 독성 발현을 최소화했기 때문에 가능한 것이다.

KIST 김광명 박사는 "향후 뇌 질환용 줄기세포 치료제 개발과 효능 예측에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 전망된다"고 밝혔다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부 글로벌연구실사업 및 KIST 기관고유사업의 지원으로 수행됐으며, 관련 논문은 재료·화학 분야 세계적 권위의 학술지 'ACS 나노' 최신호에 게재됐다.

[e-mail] 김만기 기자