전남대 연구팀, '무릎연골 치료' 첨단 나노소재 기술 개발

줄기세포-나노소재 융합 원천기술…재생된 연골에도 콜라겐 발현 매우 높아

전남대 융합바이오시스템기계공학과 김장호 교수 연구팀과 의과대학 선종근 교수 연구팀이 손상된 무릎 연골을 치료할 수 있는 첨단 재생 나노소재 원천기술을 개발했다.( 무릎연골 치료 첨단나노소재 개발 그래픽)/사진제공=전남대학교

전남대는 김장호 융합바이오시스템기계공학과 교수 연구팀과 선종근 의과대학 교수(빛고을전남대병원장) 연구팀이 손상된 무릎 연골을 치료할 수 있는 첨단 재생 나노소재 원천기술을 개발했다고 31일 밝혔다.

퇴행성 연골 질환은 인구의 65% 이상에서 발생하는 대표적인 만성 질환으로 완전한 치료법은 없다. 연골 결손 진행 정도에 따라 미세골절술 혹은 세포치료제를 시행하고 있으나 여전히 치료 성공률은 낮다.

이번 연구는 연골을 재생시킴으로써 손상된 무릎연골을 치료할 수 있도록 첨단재생 나노소재라는 새로운 개념을 제안했다는 점에서 주목받고 있다.

생분해성 바이오소재를 이용해 제작된 나노소재는 연골조직의 세포외기질 구조와 유사한 나노 패턴을 가지고 있어 연골 재생을 유도할 수 있다.

연구팀은 토끼를 이용한 전임상 실험을 통해 손상된 무릎 연골에 첨단재생 나노소재를 이식 후 연골 재생이 촉진됐으며, 재생된 연골이 정상 연골에서 주로 보이는 콜라겐(Collagen)II 발현이 매우 높아짐을 확인했다.

연구팀은 첨단재생 나노소재에 줄기세포를 함께 이식했을 때 연골세포 분화, 성장인자 분비 및 세포외기질 형성 촉진과 함께 재생된 연골이 정상적인 연골과 유사한 구조와 기계적 강도를 가질 수 있음도 증명했다.

연구 결과는 범부처재생의료기술개발사업과 BK21 4단계 IT-Bio융합시스템농업교육연구단 지원으로 수행됐다. 현재 나노바이오시스템에 기술이전 중이며, 임상실험도 준비하고 있다.

이번 연구는 생체재료 분야 최정상급 저널로 인정 받고 있는 바이오 머테리얼즈(Biomaterials, IF:14)에 게재됐다.

전남대 연구팀은 "손상된 무릎 연골 치료를 위한 첨단 재생 나노소재 개념을 세계 최초로 제안한 것에 의의가 있다"며 "본 연구가 기술 개발로만 끝나지 않고 많은 환자들에게 실질적인 도움을 줄 수 있도록 후속 연구에 최선을 다하겠다"고 말했다.

광주광역시=나요안 기자 lima68@mt.co.kr