생체소재 기반 세포막 엔지니어링 기술 적용
"간 질환 세포치료제 분야에서 혁신적인 돌파구 마련"
[서울=뉴시스]전수현 인턴 기자 = 동국대는 화공생물공학과 김교범 교수 연구팀이 지질-펩타이드 기반 고분자 복합소재를 활용해 세포막 엔지니어링 줄기세포 치료제를 개발했다고 밝혔다.
이번 연구는 간경변 등 간 질환 치료에 직접 적용이 가능한 줄기세포 치료제의 새로운 가능성을 열었다는 평가를 받고 있다.
간 섬유증은 반복적인 간 손상과 염증으로 인해 간 조직이 비정상적인 결합 조직으로 대체되는 질환이다. 지방간에서 발전할 확률이 높으며 장시간 방치한다면 간경변증이나 간암으로 이어질 수 있다.
간 섬유증은 근본적으로 이를 치료할 수 있는 약물이 아직 개발되지 않아 새로운 치료법 개발이 절실한 상황이다.
김 교수 연구팀은 문제선 간세포의 기능 복구와 신생 혈관 생성을 유도하는 '기능성 펩타이드가 결합된 지질 기반 생체조재'를 활용해 세포막 엔지니어링 줄기세포 치료제를 개발했다고 밝혔다. 이 줄기세포 피료제는 소수성 상호작용을 통해 지질-펜타이드 복합소재를 세포막에 손쉽게 부착해 문제성 간세포 인식용 리간드를 줄기세포 표면에 손쉽게 표출할 수 있도록 설계됐다.
특히 3주 이상의 복잡한 제조 공정을 요구하던 기존 유전자 조작 방식과 달리 이번 기술은 30분이라는 짧은 공정 시간으로 줄기세포 표면을 효과적으로 개질할 수 있는 소재 기반 공학 기술이라는 점에서 주목받고 있다.
연구팀은 "이번 치료제는 다른 줄기세포 및 손상된 간세포에서 과발현된 FPR2 수용체와 결합하며, 치료제 사용 후 간 조직 내 이식 능력과 성장인자 및 사이토카인 방출 기능이 대폭 향상됐다"고 강조했다.
또한 "치료제는 '지질-펩타이드 생체소재'로 표면을 코팅했으며, 전임상 간경변 모델에서 해당 세포치료제의 항섬유화 및 신규 혈관생성 증진 기작과 개선된 간세포 복구 기능을 확인했다"고 덧붙였다.
본 연구는 차의과학대학교 김기진 교수, 부산대학교 의과대학 김재호 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 범부처 재생의료기술사업 및 한국연구재단 글로벌 기초연구실지원사업(BRL)의 지원을 받아 수행됐으며 연구 결과는 저명 국제학술지 ‘Asian Jounral of Pharmaceutical Sciences’에 게재 확정됐다(IF 10.1, JCR 상위 3%).
동국대 김 교수는 "이번 연구는 본 연구실의 핵심 연구 분야인 '생체소재를 활용한 세포막 엔지니어링 기술(Biomaterial-mediated ex vivo Cell Surface Engineering)'이 적용된 새로운 개념의 줄기세포 치료제를 개발한 것"이라며 "간 질환 세포치료제 분야에서 기존 줄기세포 이식 기술의 한계를 극복하는 혁신적인 돌파구가 될 것"이라고 밝혔다.
이어 "환자에게 실질적인 도움을 줄 수 있는 치료제를 개발하기 위해 지속적으로 노력하겠다"라고 포부를 밝혔다.
한편 동국대 세포조직공학 및 기능성소재 연구실은 지질 기반 생체재료를 활용해 체내로 투여되는 질환 치료용 세포의 각종 기능을 극대화하는 기술을 연구하고 있다. 이는 임상 적용 가능성이 매우 높은 치료기술 개발을 목표로 한다.
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