국내 연구진이 체내 이식한 줄기세포를 부작용 없이 장기 추적할 수 있는 기술을 개발했다. 줄기세포 치료제의 정확한 평가·검증, 치료 효율 제고에 기여할 것으로 기대된다.
김광명 한국과학기술연구원(KIST) 박사팀은 체내 이식 줄기세포를 장기 추적할 수 있는 새로운 표지(Labeling) 기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 줄기세포 표면의 화학수용체와 조영 효과가 있는 나노 입자를 이용한 방식이다.
줄기세포는 여러 신체 조직으로 분화할 수 있는 미분화세포다. 전분화능, 재생 능력 덕분에 학문·임상적으로 크게 주목받고 있다. 다만 체내에 이식했을 때 제대로 이식됐는지, 살아있는지 확인할 수 있어야 한다.
현재 많이 사용되는 표지 기술은 줄기세포 형질을 바꾸거나 조영제를 세포 내에 직접 넣는 방식이다. 이 과정에서 줄기세포의 전분화능을 손실시키는 단점이 있다. 표지 효율도 떨어진다. 이런 부작용을 줄일 새로운 표지 기술 개발이 요구됐다.
연구팀은 우선 줄기세포 표면에 특수한 화학수용체를 만들었다. 이 수용체는 다양한 나노 조영제로 표지한다. 자기공명영상(MRI), 컴퓨터단층촬영(CT)로 줄기세포를 추적한다. 체내 이식한 줄기세포의 생존 분화 과정을 15일 이상 추적할 수 있다.
세포에 존재하는 당 단백질 합성 과정을 이용했다. 덕분에 세포 독성이 없고, 줄기세포 전분화능에 영향을 주지 않는다. 형광영상, MRI, CT에 사용되는 다양한 조영제를 표지할 수 있다. 연구팀은 이를 지방, 뼈 조직 분화 실험으로 확인했다.
김광명 KIST 박사는 “줄기세포 추적 영상화 기술과 다양한 줄기세포 치료제의 효능을 평가하는 데 활용할 수 있을 것”이라고 기대했다.
연구 결과는 국제학술지 '바이오머티리얼즈'에 게재됐다. 미래창조과학부 기초연구지원사업(개인연구), 보건복지부 첨단의료기술개발사업, 고려대-KIST 프로젝트, KIST 기관고유사업으로 수행됐다.
송준영기자 songjy@etnews.com