뇌에 이식한 '줄기세포' 추적한다…"뇌 질환용 치료제 개발 기대"

(서울=뉴스1) 최소망 기자 = 동물 뇌에 이식된 줄기세포가 어떻게 분화하고 변화하는지 영상으로 확인할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다. 안전하고 생체적합성이 뛰어난 새 줄기세포 치료제를 개발하는 데 기여할 수 있을 전망이다.

한국과학기술연구원(KIST)은 김광명 테라그노시스연구단 박사팀과 김동억 동국대 일산병원 신경과 박사팀이 공동연구를 통해 이식한 줄기세포를 조영제 나노입자와 결합해 형광영상과 자기공명영상(MRI) 등으로 모니터링 할 수 있는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.

줄기세포는 모든 종류의 기관과 조직으로 분화할 수 있는 전분화능의 특징을 갖는다. 이론상 줄기세포를 이용하면 근육·뼈·장기·뇌 등 어떤 손상 세포와 조직도 재생 가능하다. 그러나 인체에 이식한 줄기세포 분화 과정을 적절히 제어하지 못했고 줄기세포의 생존, 이동, 분포도 정확히 파악할 수 없었다.

연구팀은 줄기세포 치료제 이동과 분포를 관찰하는 표지(라벨링)와 영상화 기술을 개발하기로 했다. 줄기세포 표면에 표지할 수 있는 화학수용체를 만들고 이와 특이적으로 결합하는 산화철 기반의 복합조영제 나노입자를 개발해 줄기세포의 영상신호를 극대화하는 고감도 복합영상을 획득할 수 있었다.

연구팀은 뇌졸중 동물모델 실험으로 근적외선 형광영상·MRI 영상을 통해 14일 간 장기간 안정적으로 관찰하는 데 성공했다. 새로 개발된 복합조영제 나노입자와 줄기세포 표지기술이 줄기세포의 전분화능 손실은 물론 세포 독성 발현을 줄인 것으로 확인됐다.

김광명 KIST 박사는 "개발된 기술은 뇌에 이식한 줄기세포 치료 효과를 고감도 복합영상으로 장기간 추적할 수 있게 한다"면서 "앞으로 뇌 질환용 줄기세포 치료제 개발과 효능 예측에 폭넓게 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 ACS나노(ACS Nano) 최신호에 실렸다.

somangchoi@news1.kr