각종 혈관질환 줄기세포 치료제, 실시간 관찰 통해 효능 예측한다
각종 혈관질환 줄기세포 치료제, 실시간 관찰 통해 효능 예측한다
  • 문병도 기자
  • 승인 2020.11.22 12:00
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김광명 KIST 박사 연구팀
생물직교성 클릭화학을 이용한 혈관내피 전구세포의 형광 표지 및 하지허혈 쥐 모델에 이식 후 모니터링 모식도 (그림제공=KIST)

[뉴스웍스=문병도 기자] 김광명 한국과학기술연구원(KIST)은 테라그노시스연구센터 박사팀이 문성환 T&R 바이오팝 박사팀과의 공동연구를 통해 혈관내피 전구세포의 체내 이식 후 초기 분포 및 이동을 형광 영상으로 추적하여 초기 이식된 혈관내피 전구세포의 분포에 따른 치료 효능을 예측할 수 있는 기술을 개발했다.

연구팀은 형광물질을 혈관내피 전구세포 표면에 결합시킨 후 형광분자단층촬영을 통해 식별 가능하게 했다.

그 후 중증하지허혈질환 쥐의 허벅다리에 이식된 세포를 28일 동안 영상을 통해 추적하여 세포의 체내 움직임을 확인하고, 레이저 측정을 통해 혈류가 복원되는 과정을 추적, 관찰했다. 그 결과 혈관내피 전구세포가 허혈성 질환이 발생한 조직으로 이동하는 것을 확인할 수 있었다.

세포치료제 이식 초기에 혈관내피 전구세포를 촬영한 영상을 분석한 결과, 두 가지 형태로 주입된 것을 확인할 수 있었다.

하나는 응축되어 있는 ‘둥근 모양’, 다른 하나는 널리 퍼진 ‘확장된 모양’이었다.

이 두 가지 형태로 실험군을 분류하여 치료 효능을 관찰한 결과 처음 이식된 곳에 잘 응축되어 있던 ‘둥근 모양’의 실험군에서 세포가 더 잘 이동하고 치료 효능이 좋았음을 확인했다.

이를 통해 치료 초기에 치료제가 응축된 ‘둥근 모양’으로 형성되어야 앞으로의 치료 효능이 좋으리라는 것을 예측할 수 있었다.

김광명 박사는 “초기에 이식된 세포치료제의 형태 및 체내 초기 변화를 빠르고 정확하게 모니터링하는 기술은 이식된 혈관내피 전구세포의 허혈성 질환 치료효능을 초기에 예측할 수 있도록 하여 향후 허혈성 질환 치료를 위한 세포치료제 개발 분야에 활용될 것”으로 기대하고 있다.

과학기술정보통신부 지원으로 KIST 주요사업과 한국연구재단 중견연구자지원사업 등으로 수행된 이번 연구결과는 생체재료 분야 국제 저널인 ‘바이오머티리얼즈’ 최신 호에 게재됐다.

김광명(왼쪽) 박사, 윤홍열 박사 (사진제공=KIST)
김광명(왼쪽) 박사, 윤홍열 박사 (사진제공=KIST)
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