줄기세포를 이용한 퇴행성관절염 치료방법이 개발됐다.
퇴행성관절염은 65세 이상 노인 10명 중 8명이 앓고 있는 대표적 퇴행성 질환으로 알려졌다.
교육과학기술부는 건국대 의생명과학과 이정익 교수(38)팀이 줄기세포(활막조직)와 연골세포를 배양하고 혼합해 얻은 ‘활막 연골 복합세포 이식체(아래 사진)’를 손상된 관절 연골에 이식, 퇴행성관절염을 치료하는 데 성공했다고 발표했다.
활막은 관절을 감싸는 조직으로, 관절이 손상되면 관절 치유에 적극 관여하게 된다.
이 이식체는 인공물질(담체)을 첨가하지 않고 세포(줄기세포, 연골세포)만으로 제작할 수 있어 인체에 안전하고, 줄기세포를 세포 이식체에 직접 혼합, 제작과정을 단축시킬 수 있다고 교과부는 설명했다.
담체(scaffold)는 인공물질로 제작된 생체재료로, 세포를 이식할 때 사용된다.
이 연구는 동물실험에서 입증됐다.
토끼를 대상으로 연골세포와 활막세포를 얻어 혼합한 후, 48~72시간 동안 배양한 결과 복합세포 이식체를 만들 수 있었다. 특히 연구진은 이식체를 연골 손상부위에 이식하자, 새로운 연골조직이 재생돼 정상적인 연골조직으로 분화함을 관찰한 것으로 전해졌다.
연구진은 “이는 연골세포보다 2배 이상 빨리 자라는 줄기세포를 활용해 환자의 연골조직 사용량을 현저히 줄일 수 있고, 체외배양시간도 절반으로 줄어 세포치료제를 준비하는데 필요한 조작과 비용을 줄이면서 대량생산할 수 있다”며 “이식체 속에 연골세포가 함께 있어 활막 줄기세포가 연골세포로 분화하는 데 중요한 구실을 했고, 이식체를 더 신속하게 연골 변성 부위에 이식함으로써, 세포에 유리한 체내 본래 환경에서 연골조직으로 분화해 손상 연골을 재생 및 수복시킬 수 있었다”고 밝혔다.
이정익 교수는 “일반적으로 세포 종류가 다르면 서로 혼합하기 어렵다고 알려져 왔지만, 이 기술은 다른 세포를 혼합해 만든 첫 사례”라며 “이 이식체를 활용하면 인체에 무해하면서도 연골조직 사용량을 현저히 줄일 수 있고 대량생산할 수 있어 신개념 퇴행성관절염 치료제 개발에 새로운 가능성을 열었다”고 연구의의를 강조했다.
이 연구는 이 교수가 주도한 것으로, 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 일반연구자지원사업(기본연구)의 지원으로 수행됐고, 이 결과는 근골격계 연구의 권위 있는 학술지인 ‘European Cells and Materials’에 온라인(11월9일)자로 실렸다. (논문명 : Transplantatation of scaffold-free spheroids composed of synovium-derived cells and chondrocytes for the treatment of cartilage defects of the knee)
