춘천성심병원, 코로 줄기세포 전달하는 비침습적 치료 가능성 제시

(춘천=뉴스1) 한귀섭 기자 = 한림대학교춘천성심병원 이비인후과 박찬흠 교수 연구팀이 사고나 외상으로 발생하는 외상성 뇌손상을 수술 없이 치료할 수 있는 비침습적 줄기세포 전달 기술을 개발했다.

13일 한림대에 따르면 외상성 뇌손상은 갑작스러운 충격으로 신경세포가 손상되거나 사멸해 인지 기능과 운동 기능 저하를 유발하는 중증 질환이다. 현재까지 손상된 뇌 기능은 근본적으로 회복할 수 있는 치료법은 제한적이며, 줄기세포를 뇌에 직접 주입하는 기존 치료 방식은 침습적인 수술이 필요하고 세포 생존율이 낮다는 한계가 있었다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 코 안쪽 점막을 통해 약물이나 세포를 뇌로 직접 전달할 수 있는 ‘비강 전달 경로’에 주목했다.

연구팀은 바이오리액터(생물반응기) 시스템을 활용해 줄기세포를 대량으로 배양한 뒤, 이를 고기능성 집합체인 신경구 형태로 제조했다.

이렇게 만들어진 신경구는 실크 단백질(피브로인) 등이 포함된 특수 하이드로젤에 담겨 비강으로 주입한다. 핵심 기술인 ‘하이드로젤 캡슐화’는 줄기세포를 감싸 보호함으로써 체내 생존율을 높였다.

실험 결과, 치료를 받은 그룹은 단 3일 만에 뇌 기능 회복이 시작됐으며, 1주 뒤에는 치료받지 않은 그룹보다 2배 이상 빠른 회복 속도를 보였다.

특히 기억과 학습을 담당하는 뇌의 핵심 부위에서 손상으로 줄어들었던 회복 관련 물질이 정상 수준에 가깝게 되살아났다. 그 결과 죽어가던 뇌세포가 다시 살아나고 새로운 신경세포가 유지되면서 뇌 조직이 회복됐다.

더 나아가 연구팀은 줄기세포를 자동으로 대량 배양할 수 있는 ‘바이오리액터’ 시스템을 이용해 ‘마스터 세포 은행(Master Cell Bank)’을 구축하는 데 성공했다.

마스터 세포 은행은 신경구의 원형이 되는 ‘중간엽줄기세포’를 안전하게 보관해 두고 이를 바탕으로 동일한 성능의 세포를 반복 생산하는 방식이다.

이를 통해 짧은 기간 안에 치료에 필요한 수의 줄기세포를 안정적으로 확보할 수 있게 됐다. 이렇게 구축된 세포 은행의 줄기세포는 소량씩 나눠 냉동 보관되며 필요할 때마다 언제든 동일한 품질의 세포를 사용할 수 있도록 체계적으로 관리된다.

박찬흠 교수는 "위험한 뇌 수술 없이 비강을 통해 줄기세포를 전달하는 이번 기술은 환자의 안전성과 치료 효과를 동시에 확보할 수 있는 혁신적인 방법"이라며 "외상성 뇌손상뿐만 아니라 파킨슨병, 알츠하이머 등 다양한 난치성 뇌 질환 치료 영역으로 확장해 나가겠다"고 말했다.

이번 연구는 '외상성 뇌손상에서 급성 신경 보호를 위한 하이드로겔 기반 인간 제대 유래 줄기세포 신경구의 비중격 전달 기술'이라는 제목으로 국제 저널인 '에이피엘 바이오엔지니어링(APL Bioengineering, 피인용지수(I.F) 4.1)'에 2026년 1월 게재됐다.

han123@news1.kr