뼈 만드는 줄기세포 쏙쏙 받아들이는 다공성 생체재료 개발

줄기세포를 이용한 골(骨)분화를 효율적으로 제어하는 길이 국내 연구진에 의해 활짝 열렸다.

중앙대학교병원은 성형외과 김우섭(사진) 교수팀이 미국 하버드대 응용공학과 데이비드 무니(David Mooney) 교수와 공동으로 줄기세포를 뼈로 키울 때 필요한 핵심 다공성 생체재료 하이드로겔을 개발했다고 12일 밝혔다.

연구결과는 ‘공간형성-하이드로겔의 탄성이 줄기세포의 골분화에 미치는 기전’이라는 제목으로 소재분야 국제 학술지 ‘네이처 머티리얼’(Nature Material)’ 최근호에 게재됐다.

줄기세포 치료는 세포이식 중 세포가 죽지 않게 하고, 세포 분화를 정확하고 섬세하게 제어하는 게 관건이다.

김 교수팀은 이를 위해 주사기로 주입, 작은 공간을 형성할 수 있는 다공성 생체재료인 ‘하이드로겔(Void-Forming Hydrogel)’을 만들고 산업화 가능성을 평가는 실험을 진행했다. 그 결과 이 물질에 중배엽 줄기세포를 주입하자 쉽게 골분화가 이뤄졌다. 시험관 내는 물론 생체 안에서도 같은 현상이 일어났는데, 하이드로겔의 탄성이 60킬로파스칼(㎪)일 때 최고 효율을 보였다.

김 교수는 “앞으로 뼈 이식이 필요하거나 손상된 연골을 고쳐야 할 때 골형성에 필요한 줄기세포를 잘 받아들이는 다공성 생체재료 하이드로겔을 활용하면 큰 도움이 될 것으로 기대된다”고 말했다.

김 교수는 현재 대한미용성형외과학회 이사장과 미국미용성형외과학회지(ASJ) 및 대한의학회지(JKMS) 편집위원으로 활동하고 있다.

이기수 의학전문기자 kslee@kmib.co.kr