홍진기 중앙대 교수와 이은아 경희대 교수 연구팀은 중간엽 줄기세포가 혈액 속에서 오래 버틸 수 있도록 표면에 나노박막을 입혀 치료 효과를 높이는 방법을 개발했다고 19일 밝혔다.
중간엽 줄기세포는 골수와 제대혈에서 채취하는 줄기세포의 하나다. 다분화 기능이 있는 줄기세포 중 하나로 지방, 골세포, 연골세포와 같은 중요한 세포계열로 분화할 수 있다. 뇌졸중, 심혈관 질환, 마비, 면역성 질환, 염증성 질환, 패혈증 등 치료에 사용한다.
줄기세포 치료는 대부분 혈관 안에 주입하는 형태로 이뤄진다. 그러나 몸속 피가 도는 빠른 속도(혈류)와 다양한 물질들 때문에 줄기세포가 표적세포와 조직까지 도착하지 못하고 사멸하는 경우가 많았다. 그래서 줄기세포를 여러 번 주입해서 한계를 보완했다.
연구팀은 줄기세포 표면에 나노두께의 얇은 박막을 코팅하는 방법을 이용했다. 혈액 안에서 안정성을 유지해 생존율을 높인 줄기세포를 개발했다. 나노 박막은 천연고분자인 L-라이신(PLL), 히알루론산과 RGD 펩타이드를 이용해 제조했다.
연구팀은 중간엽 줄기세포 표면에 직접 나노두께 코팅을 하려고 '층과층적층법' 필름 제조 방법을 이용했다. 층과층적층법은 고분자 기반 다층 나노필름을 제작하는 방법이다. 여러 가지 재료를 다양한 분자간 인력을 통해 다층으로 자기조립할 수 있다.
연구성과로 제조된 나노 옷을 입은 줄기세포는 사람 정맥과 유사하게 제작된 인공 환경에서 아무 처리를 하지 않은 줄기세포보다 24시간 후 31.6배, 48시간 후 28.5배 이상 생존율이 높았다.
홍진기 중앙대 교수는 “중간엽 줄기세포 주입치료 한계인 세포 안정성을 나노박막 기술을 사용해 증대시켜 이전보다 정확하게 표적에 도달했다”면서 “나노박막은 어느 줄기세포에나 적용이 가능하므로 백혈병, 뇌졸중 등에 사용하는 줄기세포 치료에 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.
연구결과는 국제학술지 케미스트리 오브 머터리얼즈(Chemistry of Materials)에 14일에 게재됐다.
송혜영기자 hybrid@etnews.com
