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세포 '환경 설계'로 염증성 질환 동물모델서 효과 입증
[한국과학기술원(KAIST) 제공. 재판매 및 DB 금지]
(대전=연합뉴스) 김준호 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 생명과학과 전상용 교수 연구팀이 줄기세포를 더 건강하게 키울 수 있는 새로운 배양 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.
연구팀은 세포가 실제 몸속처럼 자랄 수 있도록 돕는 '인공 바닥'(배양 기판)에 고분자 매트릭스(배양 기판 표면을 코팅하는 인공 구조체)를 배열하고, 그 위에서 인간 지방유래 줄기세포(hADSCs)를 입체적으로 배양하는 3차원 플랫폼을 구현했다.
인간 지방유래 줄기세포는 채취가 쉽고 잘 증식하며, 면역 거부 반응이 적어 치료용 세포로 주목받아 왔다. 그러나 기존 2차원(2D·평면) 배양 방식에서는 시간이 지나면서 세포가 늙고 기능이 떨어지는 문제가 있고, 이를 개선하기 위해 세포를 덩어리 형태로 키우는 3차원(3D·입체) 배양 기술이 연구돼 왔음에도 세포가 몸속에서 오래 살아남거나 기능을 유지하는 데는 여전히 한계가 있었다는 게 연구팀의 설명이다.
연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 실록산(실리콘과 산소로 이루어진 생체친화적 고분자 물질)이 촘촘히 가교화된(그물처럼 단단히 연결된 구조) 합성 고분자 물질을 개발하고, 이를 '폴리-지'(poly-Z)로 명명했다.
폴리-지를 기반으로 한 3차원 배양 줄기세포는 다른 세포로 변할 수 있는 분화(필요한 조직으로 바뀌는) 능력과 면역 반응을 조절하는 능력이 향상됐고, 체내에서 살아남는 시간도 크게 증가한 것으로 나타났다고 연구팀은 전했다.
특히 급성 대장염과 급성 간 손상 동물 모델에서도 기존 방식보다 더 우수한 치료 효과를 보였다고 덧붙였다.
이는 같은 양의 줄기세포를 투여하더라도 더 오래 살아남고 더 활발하게 작용해 치료 효과를 높일 수 있음을 의미한다.
전상용 교수는 "이번 연구는 합성 고분자 기반의 정밀한 3차원 배양 환경을 통해 줄기세포 기능과 치료 효능을 동시에 향상할 수 있음을 보여준 성과"라며 "염증성 질환을 비롯한 다양한 난치성 질환 치료를 위한 차세대 줄기세포 치료제 개발에 폭넓게 활용될 것"이라고 말했다.
kjunho@yna.co.kr
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