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적색부위:연골세포
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녹색부위:활막유래의 줄기세포
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퇴행성 관절염에 줄기세포를 이용한 새로운 치료법이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
건국대 의생명과학과 이정익 교수 연구팀은 관절을 감싸고 있는 활막조직에서 채취한 줄기세포와 연골세포를 배양·혼합해 얻은‘활막 연골 복합 세포 이식체’를 손상된 관절 연골에 이식해 퇴행성 관절염을 치료하는 데 성공했다고 밝혔다.
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이정익 교수
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활막은 관절을 감싸는 조직으로 관절액을 생산하며 관절이 손상을 입으면 치유에 적극적으로 관여한다.
특히 이 이식체는 인공물질(담체)을 첨가하지 않고 세포(줄기세포, 연골세포)만으로 제작할 수 있어 인체에 안전하고, 줄기세포를 세포 이식체에 직접 혼합해 제작과정을 단축시킬 수 있다고 밝혔다.
또 연골세포보다 2배 이상 빨리 자라는 줄기세포를 활용해 환자의 연골조직 사용량을 현저히 줄일 수 있고, 체외배양시간도 절반으로 줄어 세포치료제를 준비하는데 필요한 조작과 비용을 줄이면서 대량 생산할 수 있다.
이식체 속에 연골세포가 함께 있어 활막 줄기세포가 연골세포로 분화되는데 중요한 역할을 하였고, 이식체를 보다 신속하게 연골 변성 부위에 이식해, 세포에게 유리한 체내 본래의 환경에서 연골조직으로 분화시켜 손상 연골을 재생·수복시킬 수 있었다.
연구팀은 동물(토끼)실험에서 연골세포와 활막세포를 획득해 혼합한 후, 48~72시간 동안 배양한 결과 복합세포 이식체를 제작할 수 있었다. 특히 연구팀이 이식체를 연골 손상부위에 이식하자, 새로운 연골조직이 재생돼 정상적인 연골조직으로 분화된 것을 확인했다.
건국대 이정익 교수는 “일반적으로 세포의 종류가 다르면 서로 혼합하기 어렵다고 알려져 왔으나, 이 기술은 다른 세포를 혼합해 만든 첫 사례이다. 이 이식체를 활용하면 인체에 무해하면서도 연골조직 사용량을 현저히 줄일 수 있고 대량생산할 수 있어 신개념 퇴행성 관절염 치료제 개발에 새로운 가능성을 열었다”고 연구의의를 밝혔다.
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이식장면(좌측 및 중간) 이식완료(우측) 모습
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| 세포를 이식한 토끼가 손상을 그대로 방치한 토끼에 비해 연골조직이 치료되어 정상 연골 조직으로 재생됨 |
건국대 SMART의생명과학첨단연구원 줄기세포연구센터의 재생의학연구실 이정익 교수가 주도한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 오세정)이 추진하는 일반연구자지원사업(기본연구)의 지원으로 수행됐으며, 연구결과는 근골격계 연구분야의 권위 있는 학술지인 ‘유럽 세포와 재료’(European Cells and Materials)지에 온라인(11월 9일자)으로 게재됐다.(논문명 : Transplantatation of scaffold-free spheroids composed of synovium-derived cells and chondrocytes for the treatment of cartilage defects of the knee)
이번 연구는 재생의료의 임상적용 분야에서 세계적인 선구 연구팀인 일본 토카이(東海)대학 정형외과 사토 교수와 국제 공동연구로 진행됐다.
기사최종편집일: 2024-04-18 16:45:00
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