특정 인테그린을 표적하는 중공 구조의 MnO 나노 입자(MnOHo-Ab)를 사용하여 MR 영상 기반의 인간 줄기세포의 모니터링 시스템의 개략도(생명연 제공) ©뉴스1

한국생명공학연구원(생명연) 바이오나노연구센터 임은경 박사 연구팀이 자기공명영상 기반의 줄기세포의 생체 모니터링 시스템을 개발했다.

인간 줄기세포 모니터링 전략을 통해 향후 효율적인 줄기세포 치료 전략 개발에 활용될 것으로 기대된다.11일 생명연에 따르면 유도만능줄기세포에서 유래된 성체 줄기세포는 제한된 증식과 낮은 이동 속도로 특정 세포로의 분화를 유도해 치료 효과를 향상시키는 연구가 다수 진행돼 왔다.

또, 유도된 줄기세포의 1~2%만이 표적 조직에 도달되고 나머지는 손실되기 때문에, 줄기세포 분화 치료 효과에 대한 검증이 필요한 상황이다.

연구팀은 특수 망간나노 입자를 개발하고, 이를 적용해 줄기세포의 표적 모니터링이 가능한 ‘인테그린 β1 항체(MnOHo-Ab)’를 제조했다. 또, 자기공명영상장치를 이용해 전임상시험(사람에게 사용하기 전 동물에게 사용해 부작용 등을 알아보는 과정)에서 이식된 인간 줄기세포의 최소 침습적 모니터링 방법을 개발했다.
  
연구팀은 정맥에 주사 된 ‘integrin β1-망간나노 입자(MnOHo-Ab)’는 마우스 고환(testis)으로 전달돼 다양한 계통으로 분화된 인간 유도 만능 줄기세포(hiPSC)에 대한 모니터링이 가능함을 확인했다.

연구책임자인 임은경 박사는 “체내에 주입한 줄기세포가 목적 세포로 잘 전달됐는지, 추후 줄기세포 치료 진행 여부의 확인이 가능한 영상 플랫폼을 개발한 것이 핵심”이라며 “향후 바이오 의약 분야의 줄기세포 치료 분야에 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구결과는 바이오 센서 분야 세계적 저널인 ‘바이오 센서’와 ‘바이오 일렉트로닉스지’ 1월26일자 온라인판에 게재됐다.


km5030@news1.kr