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혈관질환 줄기세포 치료제 체내 이동 관찰하고 효능 예측한다

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혈관질환 줄기세포 치료제 체내 이동 관찰하고 효능 예측한다

2020.11.22 12:00
혈관내피 전구세포의 형광 표지 및 하지허혈 쥐 모델에 이식 후 모니터링 모식도. KIST 제공.
혈관내피 전구세포의 형광 표지 및 하지허혈 쥐 모델에 이식 후 모니터링 모식도. KIST 제공.

국내 연구진이 혈관 재생을 위한 줄기세포 치료제의 효능을 관찰하고 예측할 수 있는 기술을 개발했다. 

 

한국과학기술연구원(KIST)은 김광명 테라그노시스연구센터 책임연구원 연구팀이 문성환 T&R바이오팹 박사팀과의 공동연구를 통해 혈관내피 전구세포의 체내 이식 후 초기 분포 및 이동을 형광 영상으로 추적하고 치료 효능을 예측할 수 있는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 

 

최근 혈액 공급에 문제가 생겨 부분적으로 조직이 괴사되는 ‘허혈성 질환’ 환자가 늘어나고 있다. 새로운 혈관을 형성하는 줄기세포인 ‘혈관내피 전구세포’ 연구가 이같은 허혈성 질환 치료를 위해 이뤄지고 있지만 정확한 치료 효능 관찰과 예측이 어렵다는 한계가 있다. 

 

연구팀은 형광물질을 혈관내피 전구세포 표면에 결합시킨 후 시료 위치 및 모양 등 정보를 입체적으로 알 수 있는 형광분자단층촬영을 통해 식별할 수 있도록 했다. 중증 하지 허혈질환 쥐의 허벅다리에 세포를 이식하고 28일 동안 영상을 통해 추적해 세포의 체내 움직임을 확인했다. 레이저 측정으로 혈류가 복원되는 과정도 추적, 관찰했다. 그 결과 혈관내피 전구세포가 허혈성 질환이 발생한 조직으로 이동하는 것을 확인할 수 있었다. 

 

연구팀은 또 세포치료제 이식 초기에 혈관내피 전구세포를 촬영한 영상을 분석한 결과 2가지 형태로 주입된 것을 확인했다. ‘둥근 모양’과 ‘확장된 모양’이다. 이 두가지 형태로 실험군을 분류해 치료 효능을 관찰할 결과 ‘둥근 모양’의 실험군에서 세포가 더 잘 이동하고 치료 효능이 좋았다는 사실을 확인했다.

 

김광명 KIST 책임연구원은 “혈관내피 전구세포의 허혈성 질환 치료 효능을 초기에 예측할 수 있도록 해 허혈성 질환 치료를 위한 세포치료제 개발 분야에 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 ‘바이오머티리얼즈’ 최신호에 게재됐다. 

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