홍합접착단백질로 뼈 재생 4배 향상

(아주경제 권석림 기자) 인체에 안전하면서도 접착력과 코팅력이 뛰어난 홍합접착단백질을 이용해 손상된 뼈 조직을 효과적으로 재생하는 ‘기능성 3차원 지지체’가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

차형준·조동우 포스텍 교수와 이종원 가톨릭대학교 교수 연구팀은 손상된 뼈 조직을 재생하기 위해 홍합접착단백질을 이용, 줄기세포를 3차원 지지체표면에 부착해 기존보다 4배 이상 뼈 재생 능력을 향상시키는데 성공했다고 25일 밝혔다.

연구팀에 따르면 줄기세포(stem cell)가 뼈로 분화가 잘 되도록 기능성 펩타이드를 첨가해 이를 동물실험(쥐 실험)에 적용했다.

생체기능성 펩타이드는 2~20개의 짧은 특정 아미노산 서열로, 인체의 조직을 구성하는 세포의 활성을 도와 공학적으로 광범위하게 이용되고 있다.

조직공학은 세포와 지지체, 생리활성물질을 조합한 형태로 인체의 손상된 조직 부위에 이식해 조직을 재생 및 회복시키는데 활용하기 위한 분야다.

지금까지 대표적으로 손상된 연골·피부·혈관 등과 같은 조직에 대한 치료를 위해 활용되고 있으며 다양한 조직으로 확대 및 적용하기 위한 연구가 활발하게 진행 중이다.

지지체는 이식된 세포가 조직 부위에 효과적으로 자리를 잡도록 도와주고 세포가 조직 재생을 위한 기능을 효율적으로 수행할 수 있도록 유도해주는 중요한 역할을 담당한다.

연구팀이 개발한 3차원 지지체는 사람의 지방으로부터 추출한 줄기세포가 잘 붙고 성장하며 뼈 조직으로 분화되도록 도와준다는 사실을 밝혀냈다.

연구팀은 파손된 쥐의 두개골에 3차원 지지체를 이식하자, 부작용 없이 아무 것도 이식하지 않은 것에 비해 4배 이상 높은 뼈 재생효과가 나타났다.

그동안 3차원 지지체는 고분자(polymer)로 이뤄진 지지체 표면에 특정 기능을 부여하는 것이 쉽지 않고 효율적이지 못했다.

차 교수는 “이번 연구는 자체 개발한 재조합 홍합접착단백질이 조직공학용 생체소재로서 실제 활용될 수 있음을 동물실험을 통해 확인한 첫 사례로 앞으로 다양한 인체 조직재생을 위한 기능성 지지체 코팅소재로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.