[글로벌대학팀 김선영 기자] 동국대학교 화공생물공학과 김교범 교수 연구팀이 줄기세포 표면에 지질-펩타이드 복합소재를 적용한 새로운 세포막 엔지니어링 기술을 개발해 간경변 등 간 질환 치료에 활용 가능한 줄기세포 치료제를 선보였다. 이번 연구는 동국대 박희원 석사과정생이 제1저자로 참여하고, 김 교수와 차의과학대학교 김기진 교수, 부산대학교 의과대학 김재호 교수 공동연구팀이 함께 수행했다.

연구팀은 기능성 펩타이드가 결합된 지질 기반 생체소재를 활용해 문제성 간세포를 표적화하고 신생 혈관 생성을 유도할 수 있는 줄기세포 치료제를 구현했다. 기존 유전자 조작 방식에 비해 제조 공정을 대폭 단축해, 줄기세포 표면 개질 시간을 30분 이내로 줄인 것이 특징이다.

간 섬유증은 반복적인 손상과 염증으로 간 조직이 비정상적인 결합조직으로 대체되는 질환으로, 지방간에서 진행돼 간경변이나 간암으로 악화될 가능성이 높다. 하지만 현재까지 근본적인 치료제가 없어 새로운 접근이 요구돼 왔다.

이번에 개발된 줄기세포 치료제는 지질-펩타이드 복합소재가 줄기세포의 세포막에 소수성 상호작용을 통해 부착되며, 손상된 간세포에서 과발현되는 FPR2 수용체를 표적하는 리간드를 표면에 노출시킬 수 있도록 설계됐다. 이로 인해 손상 부위에 줄기세포가 보다 정밀하게 이식되며, 성장인자와 사이토카인 분비 기능이 향상된 것으로 나타났다.

연구진은 전임상 간경변 모델 실험을 통해 해당 줄기세포 치료제가 항섬유화 효과와 혈관 생성 촉진, 손상 간세포 복구 기능에서 우수한 성과를 보였다고 밝혔다. 특히 기존의 복잡한 유전자 조작 없이 단시간 내 세포 표면을 개질할 수 있는 점은 향후 치료제 상용화 가능성을 높인다고 평가됐다.

이번 연구는 범부처 재생의료기술사업과 한국연구재단 글로벌 기초연구실지원사업(BRL)의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 생명과학 분야의 국제학술지 Asian Journal of Pharmaceutical Sciences에 게재가 확정됐다.

김교범 교수는 “지질 기반 생체소재를 적용한 세포막 엔지니어링 기술은 기존 줄기세포 이식의 한계를 극복할 수 있는 새로운 해법이 될 수 있다”며 “향후 환자에게 실질적인 도움이 되는 치료제를 개발하기 위해 지속적인 연구를 이어갈 것”이라고 밝혔다.

동국대 세포조직공학 및 기능성소재 연구실은 체내로 투여되는 세포치료제의 기능을 극대화하는 지질 기반 생체재료 연구에 집중하고 있으며, 임상 적용 가능성이 높은 치료 기술 확보를 목표로 하고 있다.

김선영 기자 글로벌대학팀 news@beyondpost.co.kr