"원하는 조직재생치료, 줄기세포 주사 한 방으로 해결"

KIST 송수창 박사 연구팀 성과, '바이오머터리얼즈' 게재

"하이드로젤로 줄기세포를 감싸 보호, 원하는 대로 분화"

【서울=뉴시스】KIST 생체재료연구단 송수창 박사(우)와 홍기현 연구원(좌)이 개발한 하이드로젤과 줄기세포 주사기술을 선보이고 있다. (사진/KIST 제공)  [email protected]

【서울=뉴시스】이국현 기자 = 원하는 조직재생치료를 줄기세포 주사 한 방으로 해결하는 길이 열렸다.

한국과학기술연구원(KIST)은 생체재료연구단 송수창 박사 연구팀이 하이드로젤로 줄기세포를 감싸서 보호하고, 줄기세포를 원하는 대로 분화시킬 수 있는 줄기세포 주사 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

줄기세포는 세포 분열을 통한 증식 및 분화 과정을 거쳐 자신을 복제하거나 다른 종류의 세포를 생산할 수 있는 능력을 갖고 있다. 이로 인해 줄기세포는 세포치료제의 원료로 난치성, 퇴행성 질환이나 장기재생 등 재생의학 분야에서 주목받고 있다.

기존에 세포치료제로 개발된 줄기세포는 정맥주사, 복강주사, 치료 부위 직접 주입 등으로 인체에 투여되고 있다. 하지만 주입된 치료용 줄기세포는 전신에 퍼져 원하는 질환 및 부위에 대한 치료의 효율성이 떨어지는 한계가 있다. 또 줄기세포들이 체내에 들어오면 험난한 체내 환경과 맞서야 해 생존율 역시 떨어질 수밖에 없었다.

특히 줄기세포를 치료제로 쓰려면 줄기세포를 원하는 대로 분화시켜야 하는데 줄기세포와 같이 도입된 생체 소재에 생리 활성 기능이 없거나 줄기세포에 단순히 분화 인자를 혼합하는 방법들을 사용할 경우에는 줄기세포를 이용한 조직 맞춤형 치료가 어려웠다.

연구진은 상온에서는 액상 형태였다가 체온에서 빠르게 딱딱한 젤 형태로 변하는 특성을 갖는 하이드로젤로 줄기세포를 감싼 후 주사제로 사용했다. 개발한 주사의 하이드로젤에는 줄기세포를 원하는 대로 분화시킬 수 있는 생리활성물질을 자유롭게 도입할 수 있었다.

【서울=뉴시스】온도감응성 하이드로젤 및 생리활성물질 조절을 통한 맞춤형 조직재생. (사진/KIST 제공)  [email protected]

레고를 조립하는 것과 유사한 방법을 사용해 생리활성물질들은 하이드로젤에 도입해 하이드로젤과 다양한 생리활성물질의 양과 비율을 손쉽게 조절하는데 성공했다. 이에 따라 줄기세포의 생존 및 원하는 분화에 이로운 최적화된 생체 내 환경을 조성해 조직 재생 효과를 극대화 시켰다.

 연구진은 체내에서 하이드로젤에 함유된 생리활성물질의 미세한 조절에 따라 중간엽 줄기세포의 골, 연골, 지방조직의 재생을 원하는 대로 얻었다.

송수창 박사는 "질환의 종류 혹은 크기에 따라 생리활성물질 종류와 투여량의 변화를 줌으로써 환자 맞춤형 조직재생기술뿐만 아니라 향후 연구를 통하여 면역치료, 항암치료 등으로 적용 범위가 확장될 것"이라고 밝혔다.

연구 결과는 국제 학술지 '바이오머터리얼즈(Biomaterials) 및 '어드밴스드 사이언스' 최신호에 게재됐다.


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