전남대 연구팀
‘무릎연골 치료’ 첨단 나노소재 기술 개발
줄기세포-나노소재 융합 원천기술
생체재료 분야 최상위저널 게재
전남대학교 융합바이오시스템기계공학과 김장호 교수(왼쪽 사진) 연구팀과 의과대학 선종근 교수(빛고을전남대병원장) 연구팀이 손상된 무릎 연골을 치료할 수 있는 첨단 재생 나노소재 원천기술을 개발했다.
퇴행성 연골 질환은 인구의 65% 이상 발생하는 대표적인 만성 질환으로 완전한 치료법은 없다. 연골 결손 진행 정도에 따라 미세골절술 혹은 세포치료제를 시행하고 있으나 여전히 치료 성공률은 낮은 편이다.
해당 연구는 연골을 재생시킴으로써 손상된 무릎연골을 치료할 수 있도록 첨단재생 나노소재라는 새로운 개념을 제안했다는 점에서 주목받고 있다. 생분해성 바이오소재를 이용하여 제작된 나노소재는 연골조직의 세포외기질 구조와 유사한 나노 패턴을 가지고 있어 연골 재생을 유도할 수 있다.
연구팀은 토끼를 이용한 전임상 실험을 통해 손상된 무릎 연골에 첨단 재생 나노소재를 이식하자 연골 재생이 촉진되었을 뿐만이 아니라, 재생된 연골이 정상 연골에서 주로 보이는 콜라겐(Collagen)II 발현이 매우 높아짐을 확인했다.
특히, 연구팀은 첨단 재생 나노소재에 줄기세포를 함께 이식했을 때, 연골세포 분화, 성장인자 분비 및 세포외기질 형성 촉진과 함께 재생된 연골이 정상적인 연골과 유사한 구조와 기계적 강도를 가질 수 있음도 증명했다.
이 연구 결과는 범부처재생의료기술개발사업과 BK21 4단계 IT-Bio융합시스템농업교육연구단 지원으로 수행됐다. 현재 (주)나노바이오시스템에 기술이전 중으로 임상실험을 준비하고 있다.
연구 논문은 전남대 박선호 박사(왼쪽 사진)가 1저자로 참여했으며, 해당 연구는 생체재료 분야 최정상급 저널로 인정을 받고 있는 바이오 머테리얼즈(Biomaterials, IF:14)에 게재됐다.
연구팀은 “손상된 무릎 연골 치료를 위한 첨단 재생 나노소재 개념을 세계 최초로 제안한 것에 의의가 있다.”며 “본 연구가 기술 개발로만 끝나지 않고 많은 환자들에게 실질적인 도움을 줄 수 있도록 후속 연구에 최선을 다하겠다,”라고 밝혔다.
*논문 원제: Transplantable stem cell nanobridge scaffolds for accelerating articular cartilage regeneration
