건국대 이정익 교수, 줄기세포로 퇴행성관절염 새 치료법 개발

- 최고 권위 학술지 ‘유럽 세포와 재료지’ 게재“인체에 안전한 새 치료제 개발 가능성 열어”

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2011-11-24 13:56

서울--(뉴스와이어)--65세 이상 노인 10명 중 8명이 앓고 있는 대표적인 퇴행성 질환인 퇴행성 관절염에 대한 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 이식하여 퇴행성 관절염을 치료하는 데 성공했다고 밝혔다. 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 혼합하여 제작과정을 단축시킬 수 있다.

*) 담체(scaffold) : 인공물질로 제작된 생체재료로, 세포를 이식할 때 사용됨

또한 연골세포보다 2배 이상 빨리 자라는 줄기세포를 활용하여 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 이식하여, 세포에게 유리한 체내 본래의 환경에서 연골조직으로 분화시켜 손상 연골을 재생·수복시킬 수 있었다.

연구팀은 동물(토끼)실험에서 연골세포와 활막세포를 획득하여 혼합한 후, 48~72시간 동안 배양한 결과 복합세포 이식체를 제작할 수 있었다. 특히 연구팀이 이식체를 연골 손상부위에 이식하자, 새로운 연골조직이 재생되어 정상적인 연골조직으로 분화된 것을 확인하였다.

건국대 이정익 교수는 “일반적으로 세포의 종류가 다르면 서로 혼합하기 어렵다고 알려져 왔으나, 이 기술은 다른 세포를 혼합하여 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.

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)

이 교수가 개발한 새로운 이식체는 세포치료제로서 현재 기술의 단점을 개선할 수 있으며 줄기세포의 조기 임상응용에 기대되는 기술이다. 고령화시대에 무릎연골이 광범위하게 변성되고 재생능력을 잃어버리는 퇴행성관절염 환자가 매년 급증하고 있으나, 이러한 광범위의 연골변성을 동반하는 난치성의 퇴행성관절염의 치료법으로는 현행의 기술로는 한계가 있고 적용하는 데 문제가 있었다.

이번 연구는 재생의료의 임상적용 분야에서 세계적인 선구 연구팀인 일본 토카이(東海)대학 정형외과 사토 교수와의 국제 공동연구로 이루어졌다.

*용어 설명
1. 담체(scaffold): 인공물질로 제작된 생체재료들로서 세포를 이식할 때 목적에 따라 세포와 동시에 이식함. 생체친화성, 생체적합성이 요구되어지며, 종류에 따라서는 이식후 체내에서 흡수되기도 하고 남아있기도 하여, 체내에서 이물반응이나 염증반응 등의 문제를 야기하기도 함.

2. 활막(synovial membrane): 관절을 감싸는 조직으로 관절액을 생산함. 연골이 손상 입는 등 관절에 손상을 입게 되면 활막조직은 관절의 치유에 적극적으로 관여하며, 간엽계 줄기세포의 존재가 알려져 있음. 활막조직 유래의 간엽계 줄기세포는 연령에 관계없이 증식능력이 뛰어나며, 다른 조직 유래의 간엽계 줄기세포보다 연골세포로의 분화에 유리하다고 알려져 있음.

건국대학교 개요
독립운동의 맥동 속에서 태어난 당당한 민족사학 건국대학교는 1931년 상허 유석창 선생께서 의료제민(醫療濟民)의 기치 아래 민중병원을 창립한 이래, 성(誠) 신(信) 의(義) 교시를 바탕으로 ‘교육을 통한 나라 세우기’의 한 길을 걸어왔다. 서울특별시 광진구 능동로 서울캠퍼스와 충북 충주시 충원대로 GLOCAL(글로컬) 캠퍼스에 22개 단과대학과 대학원, 4개 전문대학원(건축전문대학원, 법학전문대학원, 경영전문대학원, 의학전문대학원), 10개 특수대학원을 운영하며 교육과 연구, 봉사에 전념하고 있다. 건국대는 ‘미래를 위한 도약, 세계를 향한 비상’이란 캐치프레이즈 하에 새로운 비전인 ‘르네상스 건국 2031’을 수립, 2031년까지 세계 100대 대학으로 도약하는 것을 목표로 ‘신지식 경제사회를 선도하는 글로벌 창의 인재’를 양성하고 있다.

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