내 세포로 '맞춤형 치료제' 만든다

국내 연구팀, 체온에서 짧은 시간에 세포 시트 얻는 기술 개발

▲광열효과기반 인간조직유래 세포시트 회수원리.[사진제공=한국연구재단]

[아시아경제 정종오 기자] 자기 세포로 자신에게 꼭 맞는 치료제가 개발될 것으로 기대된다.

국내 연구팀이 사람의 조직으로부터 나온 세포를 온전한 세포 덩어리(세포시트)로 얻는 기술을 개발했다. 체온에서 단시간에 세포 시트를 얻는 기술이다. 질병 치료에 자신의 세포를 활용하는 환자 맞춤형 세포 치료제 개발로 이어질 수 있다. 세포 시트는 세포를 시트 상에서 배양한 세포 가공품을 말한다.

세포란 사람의 장기나 조직을 구성하는 기본요소로 손상된 조직을 치료하는 가장 근본 물질이다. 우리 몸에 있는 세포는 너무 작아 의료진이 치료물질로 사용하기 위해서는 세포를 직접 다룰 수 있게 눈에 보이는 크기의 시트로 만들어야 한다.

기존 연구에서는 온도에 민감한 특수 고분자 위에 세포 덩어리를 키운 뒤 20도 이하로 온도를 낮춰 고분자가 온도에 반응해 세포를 떨어뜨리는 형태로 세포 시트를 얻었다. 이 방식은 온도를 20도씨로 낮춰야 하고 만드는 과정에 1시간 이상이 걸리는 제약이 있어 상용화가 어려웠다.

연구팀은 고분자와 콜라겐이 열에 반응하는 현상을 활용해 37도의 체온에서 단 5분 만에 지름 1센티미터(cm) 이상의 세포 시트를 얻는 데에 성공했다. 콜라겐은 세포와 세포의 사이를 채워 조직을 지탱하는 단백질이다. 연구팀은 먼저 전도성 고분자와 콜라겐을 바닥에 깔고 세포를 배양했다. 이어 37도의 체온에서 근적외선을 쪼이자 실타래와 같이 얽혀있던 콜라겐 구조가 열에 의해 풀리면서 콜라겐이 녹아 액체가 돼 흘러나왔다. 이 과정에서 배양된 세포 덩어리만 빠르고 온전하게 떨어져 나오는 결과를 얻었다.

이번 연구 결과를 활용하면 세포 배양 용기의 크기와 근적외선을 쪼이는 범위에 따라 세포시트를 원하는 형태로 얻을 수 있어 환자의 손상된 조직에 딱 맞는 맞춤형 치료제를 만들 수 있다.

연세대 김은경 교수가 주도하고 연세세브란스병원 김현옥 교수, 김재동·허준석 연구원, 박태훈과 박치현 박사과정생이 참여했다. 연구 결과는 응용화학 분야 학술지인 '앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Ed)'지 5월 11일자(논문명 : Photothermally Induced Local Dissociation of collagens for Harvesting of Cell Sheets)에 실렸다.

김은경 교수는 "이번 연구는 치료 효과가 있는 안전한 광원인 근적외선을 생체 친화적 전도성 고분자 소재와 접목시켜 살아있는 세포시트를 얻어낸 사례"라며 "이 성과를 응용한 치료제 개발이 기대된다"고 말했다.