"상처엔 붙이기만 하세요"…세포 스티커 개발

국내 연구팀, 손상된 장기·피부에 붙이는 스티커 내놓아

▲스스로 성장하는 단백질 네트워크의 과정 모식도.[사진제공=미래부]

[아시아경제 정종오 기자] 손상된 장기와 피부에 붙여 치료하는 '세포 스티커'가 개발됐다.

국내 연구팀이 손상된 장기와 피부에 붙여 회복을 돕는 '세포 스티커' 제작 기술을 내놓았다. 대면적으로 단백질 그물망(protein network)을 조성하고 동물의 장기에서 세포를 추출해 배양한 결과 세포가 그물망 위에서 정상적 장기 조직의 기능을 갖고 성장하는 것으로 확인됐다.

세포-단백질 그물망을 스티커처럼 원하는 위치에 손쉽게 부착할 수 있어 이번 연구 결과를 활용하면 인체 거부반응이 없는 안전한 장기와 신경 세포 치료가 기대된다.

현재 손상된 장기와 신경의 특정 부위에 세포를 자라게 해 손상을 회복시키는 연구가 많이 진행되고 있다. 대부분 연구는 금속이나 플라스틱으로 제작된 보형물을 활용하기 때문에 인체에 거부 반응을 일으킨다. 조직 내 세포들이 인공조직과 원활히 접합해 계속 성장하는 것이 중요한데 인공물이기에 자연적 접합이 불가능하다.

연구팀은 이온성 고분자로 세포를 감싸고 있는 단백질(세포외막단백질)들이 자라는 위치와 방향을 정해줬다. 단백질들이 스스로 균일한 그물망으로 성장하도록 유도했다. 이 그물망 표면에 선택적으로 쥐의 심장에서 확보한 세포들을 성장시킨 결과 그물망에서 성장한 세포들이 장기의 기능을 고스란히 유지하는 것을 확인했다.

이온성 고분자는 이온을 함유하고 있는 고분자 소재로 세포와 유사한 이온 환경을 제공해 세포외막 단백질이 세표막 표면에서 성장할 수 있는 환경을 만든다. 자신의 세포로 만든 '세포 스티커'이기 때문에 앞으로 손상된 장기 또는 신경세포 치료에 활용하면 기존 세포와 원활하게 접합할 수 있다. 거부 반응 없는 효과적 치료가 가능할 것으로 기대된다.

서강대학교 신관우 교수와 하버드대학교의 바이오질병연구소가 이번 연구를 함께 했다. 연구 결과는 신소재 분야 국제학술지 어드밴스드 머티리얼스(Advanced materials)지 5월 13일자(논문명: Self-Organizing Large-Scale Extracellular-Matrix Protein Networks) 표지논문(Front Cover)으로 발표됐다.

'세포 스티커'는 현재 동물실험이 진행 중이다. 내부 장기의 경우 절개를 통해 손상된 부위에 붙일 수 있는 방법이 시도되고 있다. 상용화되기 까지는 조금의 시간이 걸릴 것으로 예상된다.

신 교수는 "2011년에 시작된 연구가 오랜 연구과정을 거쳐서 결실을 맺게 됐다"며 "올해 6월부터는 하버드대학 연구진이 서강대학교로 파견돼 이번 연구를 이용한 피부재생용 세포스티커의 실용화 연구에 착수할 것"이라고 말했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr