보건타임즈 : 가톨릭대 의대, 성체줄기세포로 ‘간(肝)조직 재생’ 성공

전흥재 교수팀, “줄기세포 이용한 조직공학제제로 가능성 확인”
논문 ‘조직재생의학 분야 최고의 학술지 9월호’ 게재

그림 1 간세포 유사세포, 간세포원주체로 조직화됨

[보건타임즈] 최근 국내의과대학 교수가 간세포의 생존과 증식을 주관하는 세포외기질을 모사한 지지체를 개발해 성체줄기세포로 간(肝) 조직 재생에 성공했다.

이로써 향후 임상치료에 획기적인 변화를 가져올 수 있는 21세기 재생의학의 핵심기술이 될 전망이다.

가톨릭대 의과대학 세포, 조직공학연구소장 전흥재 교수팀은 간 조직 재생을 위해 간세포 표면의 물질과 이에 반응하는 갈락토오즈를 생분해성 합성고분자(PLGA)에 도입, 생체 내 환경과 유사한 생체모방 세포외기질을 개발했다고 밝혔다.

연구팀에 따르면 체외에서 간세포 배양에 성공한 적이 있지만, 성체줄기세포 유래 간세포간의 결합으로 간조직의 최소단위 다세포집합체 배양을 성공한 것은 국내에선 처음이다.

간은 간세포가 모여 간 조직을 이루게 되며 이 조직들이 형성한다.
세포가 조직으로서 최소한 기능을 지니기 위해선 세포와 세포간의 점착을 통한 구조체가 필수다.

게다가 간세포는 체외에서 배양이 무척 까다로워 마치 생체와 같은 환경에서 세포 간의 결합이 가능하도록 세포외기질을 개발한 것이라는 게 연구팀의 설명이다.

연구팀은 생체모방 세포외기질을 개발한 후 골수로부터 유래된 성체줄기세포에서 분화된 간세포 유사세포(Hepatocyte-like cell)를 이식한 후 변화를 살폈다.

이 결과, 갈락토오즈가 도입된 세포외기질에 이식된 간세포 유사세포(Hepatocyte-like cell)는 세포집합체의 단계를 거쳐 간세포원주체(Hepatocytes spheroid)를 형성했다. (그림1 단계 시계방향)

또 연구팀은 형성된 원주체 내 세포와 기질 간 접착에 따른 신호전달에 중요한 역할을 담당하는 pFAK, 세포와 세포가 붙어있을 수 있게 해주는 접착 단백질 카데린(E-Cadherin), 세포와 세포간 결합 시 생성되는 주요 단백질 코넥신 32(connexin 32) 등의 인자들이 강하게 발현됨을 확인했다.[그림2 pFAK, 카데린(E-Cadherin) 발현 확인]

즉, 간세포가 조직으로 발전해 자라는 것을 확인한 것이다.

전 교수는 “간은 재생 능력이 가장 우수한 장기이지만 한번 손상되면 본래의 정상적인 기능을 보여주는 것은 매우 어렵다. 최근 세포치료를 통해 회복이 어려운 간 치료의 한계를 극복하기 위한 다양한 시도가 있지만 생착 률이 낮아 근본적인 치료엔 한계가 있었다”면서 “이번 연구는 생물체의 최소단위 세포차원이 아니라 장기의 근본 조직의 기능 수행 차원의 치료 제제 개발을 확인한 것에 의미가 있다”고 말햇다.

전 교수는 “줄기세포를 이용한 조직공학제제로서의 가능성을 본 것으로 향후 임상치료에 획기적인 변화를 가져올 수 있는 21세기 재생의학의 핵심기술이 될 것”라고 덧붙였다.

이 연구논문은 조직재생의학 분야에서 최고의 학술지 ‘Journal of Tissue Engineering & Regenerative Medicine’(Impact factor : 5.199) 9월호에 게재됐다.
이 논문은 임상연구 논문의 최신의학 정보를 소개해주는 'World Biomedical Frontiers' 웹사이트 10월호 줄기세포 분야에 선정됐다.