IBS 나노의학연구단, 맞춤형 인공근육 제작 플랫폼 개발
자가 피부세포 이식해 근육세포로 전환, 혈관 재생 유도
자가 피부세포 이식해 근육세포로 전환, 혈관 재생 유도
기초과학연구원(IBS) 나노의학 연구단은 조승우 연구위원(연세대 교수) 연구팀이 미국 MIT대 연구팀과 함께 근육 손상 질환 치료를 위한 '맞춤형 인공 근육 제작 플랫폼'을 개발했다고 21일 밝혔다.
근육은 몸무게의 40%를 차지하는 가장 큰 기관으로, 움직임이 가능한 모든 부분에 위치해 생명 유지에 필수적이다. 이 중 뼈나 힘줄에 붙어 움직임을 만드는 골격근은 뛰어난 자가 재생 능력이 있지만, 외상이 생기면 영구 조직 손상으로 이어져 치료가 어렵다.
현재 저하된 근육 기능을 재건하기 위해 혈관, 신경을 포함한 유리 근을 이식하는 근육 수술이 유일하게 쓰이고 있지만, 이식 가능한 근육 조직을 구하기 어렵고, 면역거부 반응이 일어나는 등 여러 문제가 있다.
연구팀은 열을 가해 소재 내부 구조를 유지하면서 얇고 긴 형태로 가공하는 '열 인장 기술'을 이용해 골격 역할을 하는 미세 다공성 구조의 '폴리카프로락톤(PLC·의료용 생분해성 폴리에스터계 생체 소재) 파이버'를 개발했다. PLC 파이버는 골격근 결손 부위의 크기와 형태에 따라 길이와 다공성을 정밀하게 조절할 수 있다.
연구팀은 PLC 파이버에 직접교차분화 기술을 적용해 피부세포를 근육세포로 배양하고, 비교적 구하기 쉬운 자가 피부세포를 이식에 필요한 근육세포로 사용해 면역거부반응을 해결했다.
이렇게 개발된 인공 근육 조직을 근육 손상 부위에 이식해 재생 경과를 관찰한 결과, 손상된 근육 조직이 재생될 뿐 아니라, 기존 근육 재생법보다 혈관과 신경조직 재생 정도가 크게 향상됐다. 인공 근육의 치료 가능성을 임상을 통해 확인한 것이다.
조승우 IBS 연구위원은 "기존 근육질환 치료 방법을 대체할 수 있는 새로운 의료기술 개발에 성공한 것으로, 앞으로 임상 적용을 위해 대동물 모델에서 근육 재생 효능과 안전성 실험을 진행할 계획"이라고 말했다.
이 연구결과는 융합소재 분야 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈(지난 19일자)'에 실렸다.
이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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