“급성 뇌내출혈 초기에 출혈을 억제하는 지혈 치료법을 개발하는 단초를 제공했습니다. 앞으로 뇌내출혈 지혈과 뇌조직 재생용 의약품 개발을 위한 후속연구를 진행할 계획입니다.”
전원배 DGIST 동반진단의료기술융합연구실 책임연구원은 의료용 단백질분야 전문가다. 그는 최근 급성 뇌내출혈을 지혈하고 신경 재생을 촉진할 수 있는 단백질인 열변환 엘라스틴 폴리펩타이드를 발견하고 메커니즘을 규명했다.
뇌내출혈, 지주막하출혈 등 뇌출혈은 신체 마비, 언어 장애 등 신체적 장애를 일으키거나 치사율이 높다. 뇌출혈은 발병 시 30일 이내 사망률이 30~50%에 이지만 초기 6시간 이내에 출혈을 막기 위해 사용할 수 있는 효과적인 지혈 방법 및 치료법은 없었다.
전 연구원은 열변환 엘라스틴 폴리펩타이드가 스스로 조립된 겔(gel) 형태로 단백질 나노 구조체를 형성해 물리적으로 손상된 뇌혈관을 막는 역할을 한다는 사실을 규명했다. 또 혈관내피와 결합해 혈관도 복원시킨다는 사실을 밝혀냈다.
그는 또 인공 세포외 기질 단백질을 제조해 줄기세포의 생존 증대와 조직 재생 효율을 높일 수 있는 재생의료 기술도 개발했다.
전 연구원은 “인테그린 수용체를 활성화해 세포기질을 대체할 수 있는 온도감응 재조합 단백질을 처음으로 만들었다”면서 “재조합한 단백질을 줄기세포와 복합적으로 치료할 경우 기존 줄기세포 치료의 한계를 보완할 수 있다”고 설명했다.
“줄기세포는 손상된 조직이나 장기를 복원하는 역할을 하는 세포지만, 줄기세포를 단독으로 적용하는 시술이나 제품 등 기존의 줄기세포 치료는 이식된 줄기세포의 초기 생존율 및 세포 정착률이 현저히 낮아 효율이 낮다는 점이 한계로 지적돼 왔습니다.”
전 연구원은 “줄기세포의 생존율을 증가시키고, 조직 재생 효율을 극대화하기 위해서는 손상된 세포외 기질을 대체할 수 있는 생체소재 개발이 필수적이라는 사실에 착안해 인공 세포외 기질 단백질인 온도감응 재조합 단백질을 제작했다”고 말했다.
그는 “온도감응 재조합 단백질은 섭씨 20도 이하에서는 용액에 녹아있지만, 신체온도인 섭씨 37도에서는 젤로 바퀴는 특성을 가지고 있다”면서 “이러한 특성을 가진 단백질을 활용하면 손상된 피부 조직에서 이식된 줄기세포의 생존율이 30% 이상 향상된다”고 말했다.
전 연구원은 실험동물을 이용한 조직학적 검사 및 혈액 면역검사에서도 체네 염증과 면역반응도 일어나지 않는 사실도 확인해 안전성 문제를 해결했으며, 앞으로 효율성을 높여 신경 재생, 췌장 이식 등의 분야에서 줄기세포를 이용한 치료법 개발에 활용할 계획이다.
전 연구원은 “앞으로 열변환 집적 기술을 활용해 장기지속형 바이오 의약품(인슐린 및 염증치료제) 생산 플랫폼을 구축하고 글로벌 제약사로의 기술 라이센싱 통해 국가 바이오산업 발전에 기여할 수 있도록 관련 연구를 수행하겠다”고 포부를 밝혔다
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
