“무릎 연골 재생할 줄기세포 플랫폼 개발”
“무릎 연골 재생할 줄기세포 플랫폼 개발”
가톨릭대 의대 전흥재 교수 연구팀 성과

줄기세포의 연골 내 안정적 성장과 정착 유도
  • 이지혜
  • admin@hkn24.com
  • 승인 2023.04.21 18:05
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

가톨릭대학교 의과대학 의생명과학교실 전흥재 교수(세포조직공학연구소장)
가톨릭대학교 의과대학 의생명과학교실 전흥재 교수(세포조직공학연구소장)

[헬스코리아뉴스 / 이지혜] 국내 연구진이 하이드로젤 기반 줄기세포 배양 플랫폼을 개발하며 무릎 연골 재생의 단초를 제시했다. 가톨릭대학교 의과대학 의생명과학교실 전흥재 교수(세포조직공학연구소장) 연구팀의 성과다. 

연골은 한 번 손상을 입으면 자가 재생이 어렵다. 특히 무릎의 경우, 뼈끼리 지속적으로 부딪히는 부분으로 연골이 지속적으로 닳아 골 관절염과 같은 질환들을 야기하기 쉽다. 현재까지는 치료시기에 따라 진통소염제 처방, 물리치료, 인공관절 대체 등의 치료법만이 무릎 연골 질환의 치료법으로 제시되고 있다.

최근 줄기세포를 이용해 무릎 연골을 재생하는 치료법이 등장하면서 최후의 수단인 인공관절로 대체하는 수술을 늦출 수 있게 됐지만 세포치료제로서의 한계점이 있다. 줄기세포 자체의 재생효과는 뛰어나지만, 무릎 질환 부위에 이식했을 때 다른 부위로 치료제가 퍼져나가는, 생착률이 현저히 떨어진다는 문제점이 발견됐다.

이에 전흥재 교수 연구팀(가톨릭대학교 의과대학 의생명과학교실 전흥재 교수, 세포/조직공학연구소 양대혁 교수, 하미연 박사)은 무릎 연골 재생 연구에 조직공학적 접근을 시도했다.

여러 스캐폴드 중, 줄기세포가 잘 성장할 수 있도록 콜라젠 유래 펩타이드인 GROGER를 도입해 주입할 수 있는 하이드로젤(MPEG-PCL)을 제작했다. 또한 온도 감응성 생체재료로 줄기세포를 수용액 상태에서 섞어준 뒤, 질환 부위에 주사했을 때 생체 내에서 체온에 의해 순간적으로 젤화되어 연골의 결손부위에 줄기세포가 빈틈없이 잘 정착할 수 있도록 하고, 이식되는 줄기세포의 손실을 최소화해 치료 효능을 극대화하는 치료제를 디자인했다.

그 결과, 시험관 실험에서 하이드로젤 내 줄기세포의 부착과 증식 및 분화 관련한 유전자들의 변화가 유의미하게 증가했다. 동물실험에서 GFP를 이용한 줄기세포의 추적 결과에서는 4주 이상의 장기간동안 줄기세포 생존 능력을 보였으며, 이식된 줄기세포가 손상된 부위의 연골세포로 직접 기능해 뼈 연골 재생 능력이 향상되는 것을 조직학적 및 영상학적으로 입증했다.

전흥재 교수는 “줄기세포를 이용해 개발한 이 생체재료는 성장인자나 면역 관련 인자들을 쉽게 섞어 사용할 수 있어 재생의학 분야에서의 효용성이 기대된다”며 “세포조직공학 연구소가 여러 학문을 융합해 실질적으로 의료분야에 적용될 수 있는 다양한 시각으로 접근해 연구를 수행하는 만큼, 추후 무릎 연골 질환 환자들의 치료뿐만 아니라 줄기세포를 이용한 다른 장기의 재생에도 보탬이 되도록 할 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 ‘골 연골 재생을 위한 줄기세포가 함유된 GFOGER이 결합된 주사 가능한 하이드로젤(In-situ forming injectable GFOGER-conjugated BMSCs-laden hydrogels for osteochondral regeneration)’라는 제목으로 네이처(Nature)의 자매지이자 조직공학과 재생의학 분야 저널인 ‘npj Regenerative Medicine’에 게재됐다. 

조직공학적 접근으로 줄기세포의 연골 내 안정적 성장과 정착 유도
조직공학적 접근으로 줄기세포의 연골 내 안정적 성장과 정착 유도

 


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.

      • 회사명 : (주)헬코미디어
      • 서울특별시 마포구 매봉산로2길 45, 302호(상암동, 해나리빌딩)
      • 대표전화 : 02-364-2002
      • 청소년보호책임자 : 이슬기
      • 제호 : 헬스코리아뉴스
      • 발행일 : 2007-01-01
      • 등록번호 : 서울 아 00717
      • 재등록일 : 2008-11-27
      • 발행인 : 임도이
      • 편집인 : 이순호
      • 헬스코리아뉴스에서 발행하는 모든 저작물(컨텐츠, 기사)는 저작권법의 보호를 받는 바, 무단·전재·복제·배포 등을 금합니다.
      • 「열린보도원칙」 당 매체는 독자와 취재원 등 뉴스이용자의 권리 보장을 위해 반론이나 정정보도, 추후보도를 요청할 수 있는 창구를 열어두고
        있음을 알려드립니다. 고충처리인 이슬기 02-364-2002 webmaster@hkn24.com
      • Copyright © 2024 헬스코리아뉴스. All rights reserved. mail to admin@hkn24.com
      ND소프트
      편집자 추천 뉴스
      베스트 클릭