POSTECH 차형준 교수팀, 홍합접착단백질 기반 심근경색 줄기세포 치료제 개발

최근 POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 연구팀이 홍합이 가진 강력하면서도 인체에 무해한 단백질과 줄기세포를 이용한 효과적인 심근경색용 줄기세포 치료제를 개발했다.

POSTECH 화학공학과 차형준 교수, 박사과정 박태윤씨 팀은 여의도성모병원 흉부외과 심성보 교수, 대전성모병원 흉부외과 이종호 교수팀과 함께 치료제를 개발했다.

연구침은 홍합접착단백질의 상분리 현상을 이용해 코아서베이트 제형으로 만들어 중간엽 줄기세포를 손쉽게 포집, 손상된 심근 조직 사이에 줄기세포를 효율적으로 전달해 오랫동안 이식이 유지될 수 있도록 하는 ‘액상 접착성 세포전달체’를 개발했다.

특히 대량생산이 가능해 심근경색 치료에 획기적인 방법이 될 것으로 기대된다.

공동연구팀은 액상의 코아서베이트를 만드는 과정에서 줄기세포가 자가포집되고, 이렇게 만들어진 줄기세포 치료제는 얇아진 손상된 심근 벽에 주사해 효율적으로 이식했다.

동물실험을 통해 홍합접착단백질 소재가 지니는 접착성과 혈관 형성 능력, 줄기세포의 생체 분자적 효능을 바탕으로 이식된 줄기세포가 오랜 기간 손상된 심근 조직에서 생존함을 확인했다.

나아가 손상된 심근조직에 새로운 혈관이 형성되고 기존 심근 세포의 추가적인 사멸을 방지하며 근섬유화를 완화해 손상된 심근 벽을 회복할 수 있었다.

연구를 통해 개발된 새로운 줄기세포 전달체는 인체에 무해한 생체적합성 바이오소재를 이용한 것인 만큼 줄기세포 치료제 시장의 핵심적인 역할을 할 것으로 전망된다.

연구를 주도한 차형준 교수는 “대한민국 원천소재인 홍합접착단백질을 이용해 실제 심근경색 동물모델에 적용하여 효과적인 줄기세포 치료제로의 효능을 확인했다”고 설명했다.

이어 “줄기세포 치료제가 필요한 심근경색 질환에서 그 효능을 확인함으로써 이와 관련된 비슷한 환경의 만성질환이나 허혈성 질환에도 성공적으로 적용할 수 있을 것”이라며 기대감을 밝혔다.

한편, 이번 연구 결과는 약물전달 분야의 세계적 권위지인 ‘저널 오브 컨트롤드 릴리즈 (Journal of Controlled Release)’에 최근 온라인 게재됐으며, 연구는 해양수산부의 ‘해양바이오산업신소재연구단’ 사업의 일환으로 수행됐다.