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성과명조직재생 유도 지지체에 생리활성물질 도입

Integrated Bioactive Scaffold with Polydeoxyribonucleotide and Stem Cell-Derived Extracellular Vesicles for Kidney Regeneration(ACS Nano (IF: 15.881, 2020년 기준))

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지원사업
기초연구사업(중견연구) 및 바이오‧의료기술개발사업
지원 기관
과학기술정보통신부
연구 기관
차의과학대
연구자
고경원, 박소연, 한동근
발표일
2021-03-16
조회수
87

조직재생 유도 지지체에 생리활성물질 도입


기존 지지체 대비 신장절제 생쥐모델의 신장 재생 160% 향상



개요

한동근 교수(차의과학대학교 의생명과학과) 연구팀이 손상된 조직의 기능회복을 효과적으로 유도할 수 있는 생리활성물질을 함유한 생체활성 고분자 지지체를 개발했다고 밝혔다. 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구사업(중견연구) 및 바이오‧의료기술개발 사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 결과는 국제학술지 ‘에이씨에스 나노(ACS Nano)’에 3월 16일 게재되었다.


연구 내용

줄기세포 유래 엑소좀*은 줄기세포가 가진 재생능력은 그대로 가지고 있으면서 높은 안전성을 가지고 있기 때문에 효율적인 치료제로 주목받고 있다. 여기에 줄기세포 프라이밍* 기술을 적용하여 기능강화 엑소좀을 제작하여 재생 효능을 향상하고자 하였다.

* 엑소좀(exosome) : 줄기세포로부터 배출된 세포외소포체로 그 안에는 세포의 재생 및 활성화와 관련된 여러 가지 재생관련 물질을 포함하여 줄기세포 대체 치료제로 각광받고 있다.
* 줄기세포 프라이밍 : 인위적으로 조성한 체내 병변 유사환경에 줄기세포를 노출시켜서 기대되는 약리효과에 최적화된 인자를 얻기 위한 세포의 전처리 과정

신장조직을 모방할 수 있는 미세환경을 조성하기 위해 신장조직의 세포외기질*을 활용하였다. 세포외기질은 이식된 신장세포가 지지체에서 잘 자라도록 돕는 성장인자와 세포가 인식할 수 있는 물리적 환경을 제공한다.

* 세포외기질(ECM,extracellular matrix) : 세포와 세포 사이의 틈을 메워 물리적으로 조직을 지지해주고, 세포가 성장하고 분화하기 위한 환경을 조성하는 생체고분자의 집합체이다.

그 결과 기존에 개발되었던 생체모방 지지체에 대비하여 생쥐의 신장 조직의 재생은 160% 증가하였고 염증반응 및 신장조직의 섬유화는 1/5로 대폭 감소되었다. 신장 기능인자인 혈액요소질소 및 크레아티닌 수치와 특히 사구체 여과율(GFR) 등의 여러 가지 기능이 정상군의 생쥐와 유사한 수준으로 회복되었다


기대 효과

조직재생에 활용되는 거의 모든 기존 생체이식형 지지체 응용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 다만 이를 위해서는 무독성 지지체의 제조 및 제조과정의 최적화를 진행해야 하며, 생쥐모델에서 나아가 구체적인 대동물 비임상시험 및 임상시험으로 안전성 및 유효성을 평가해야 할 것이다.


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