한국생명공학연구원이 줄기세포의 효과적인 치료를 위한 자기공명영상 기반 줄기세포 생체 모니터링 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.
줄기세포는 다양한 세포로 분화 및 자가재생산이 가능하므로 이를 활용해 손상된 조직이나 장기를 재생해 치료하는 줄기세포 치료제에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.
줄기세포 중 유도만능줄기세포는 신체 모든 기관으로 분화가 가능한 세포로, 인간 성체의 체세포를 역분화시켜 만들 수 있다.
유도만능줄기세포는 배아줄기세포와 유사한 능력을 가지고 있으면서도, 배아세포를 파괴하면서 제작되는 배아줄기세포의 윤리적 문제와 환자 체세포를 역분화해 유도 제작하는 등 면역 거부 반응 문제를 해결할 수 있는 세포로 각광 받고 있다.
이 때문에 유도만능줄기세포에서 유래된 성체 줄기세포는 제한된 증식과 낮은 이동 속도로 특정 세포로의 분화를 유도해 치료 효과를 향상시키는 연구가 다수 진행됐다.
다만 유도된 줄기세포의 1~2 %만이 표적 조직에 도달되고 나머지는 손실되기 때문에, 줄기세포 분화 치료 효과에 대한 검증이 필요한 상황이었다.
바이오나노연구센터 임은경 박사가 연세대 함승주·허용민 교수팀과 공동연구를 통해 특수 망간나노 입자를 개발하고, 이를 적용해 줄기세포의 표적 모니터링이 가능한 ‘인테그린 β1 항체(MnOHo-Ab)’를 제조했다. 그리고 자기공명영상장치를 이용해 전임상에서 이식된 인간 줄기세포의 최소 침습적 모니터링 방법을 개발했다.
연구팀은 정맥에 주사 된 ‘integrin β1-망간나노 입자(MnOHo-Ab)’가 마우스 고환(testis)으로 전달돼 다양한 계통으로 분화된 인간 유도 만능 줄기세포(hiPSC)에 대한 모니터링이 가능함을 확인했다.
임은경 박사는 “줄기세포를 이용한 재생 의학 분야에서, 전임상 모델 내 줄기세포의 표적 질환 부위로 이식 및 이동을 자기공명영상 기술을 이용해 시각적 입증이 가능하게 했다는 것이 우수한 점”이라고 설명했다.
이어 “이번에 개발된 성과는 체내에 주입한 줄기세포가 목적 세포로 잘 전달됐는지, 추후 줄기세포 치료 진행 여부의 확인이 가능한 영상 플랫폼을 개발한 것”이라며 “바이오 의약 분야의 줄기세포 치료 분야에 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
