미국 텍사스 A&M대 연구진, 나노입자로 세포분화 유도

줄기세포 분화를 유도하는 나노입자 [미국 텍사스 A&M 대학 제공]

(서울=연합뉴스) 한기천 기자 = 연골 조직의 파괴로 생기는 골관절염(osteoarthritis)은 대표적인 퇴행성 질환으로 잘못하면 연골 아래 뼈까지 손상될 수 있다.

치료법 중 하나는 '치료용 성장 인자(therapeutic growth factors)'를 투여하는 것인데 이는 연골 조직의 보수와 재생을 돕는 단백질 치료제를 말한다. 하지만 연골 재생은 매우 어려운 문제다.

게다가 이런 치료제는 빨리 분해되는 성질을 가져 고용량을 써야 잠정적 효과를 기대할 수 있다. 최근에는 조직 생성이 제어되지 않거나 감염을 일으키는 것과 같은 임상적 부작용이 보고되기도 했다.

그런데 미국 텍사스 A&M 대학의 아킬레쉬 가하르바르 교수팀이 첨단 나노 기술로 이런 결점을 보완해 새로운 치료법을 개발했다.

20일(현지시간) 이 대학의 온라인(www.eurekalert.org) 보도자료에 따르면 연구팀이 새로 고안한 건, 단백질 치료제를 장기간 지속해서 연골의 손상 조직에 전달하는 광물성 나노입자다.

이 나노입자는 상부 표면영역(high surface area)과 이중 전하(dual charged)의 특성을 갖게 설계됐다. 단백질 치료제가 정전기를 타고 연골 조직에 쉽게 달라붙게 하기 위해서다.

가하르바르 교수는 "이 나노입자는 인체의 중간엽 줄기세포(human mesenchymal stem cells)에 장기간 성장 인자를 전달하고, 계속 그렇게 하면 줄기세포를 연골 계통으로 더 많이 분화하게 유도할 수 있다"면서 "골관절염 치료에도 쓰일 수 있다는 의미"라고 말했다.

연구 보고서의 수석저자를 맡은 같은 대학의 로렌 크로스 박사는 "이 나노입자로 단백질 치료제를 투여하면 건강하고 안정적인 줄기세포 분화를 유도할 수 있다"면서 "장기간 투여하면서 성장 인자의 농도를 낮추고 부작용도 최소화할 수 있어 비용 절감 효과가 기대된다"고 부연했다.

이 연구 보고서는 미국 화학학회(ACS) 회보인 '응용 재료와 계면(Applied Materials and Interfaces)' 최근호에 실렸다.

세계적으로 고령화 추세가 강해지면서 골관절염 환자도 증가세를 보인다. 일례로 현재 미국의 골관절염 환자만 2천700만 명에 달한다.

cheon@yna.co.kr



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