뼈, 치아 재생 유도하는 약물 발견

단백질 수용체를 조절해 뼈와 치아 등 경조직의 재생을 유도하는 기전(원리)과 약물이 발견됐다.

연세대학교 치과대학 보존과학교실 김도현 교수와 서울대학교 치의학대학원 구강미생물학 및 면역학교실 김진만 교수·박소영 연구원, 차의과학대학교 정형외과학교실 이순철 교수 공동 연구팀은 세포막에 존재하며 호르몬 신호를 세포로 전달하는 단백질 ‘GPCR’ 활성을 억제해 경조직을 생성하는 세포 분화를 유도하고 뼈와 치아의 재생에 관여하는 유전자 발현을 촉진할 수 있다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생체재료분야 국제학술지 바이오머티리얼스 최신 호에 게재됐다.

GPCR 억제제를 통한 경조직 재생 기전과 GPCR 억제제 투여시 치아 경조직 및 골조직 생성량 비교 자료/세브란스병원

연구팀은 GPCR의 활성도를 조절하며 경조직 생성 유전자의 발현 정도를 파악하는 연구를 진행했다. 이 과정에서 치아 안쪽에 자리한 치수줄기세포(hDPSC)에서 나오는 484종의 GPCR을 파악했다. 그중 발현량이 가장 많은 클래스 A GPCR을 발견했다. 이어 유전자 분석(NGS)을 통해 GPCR 억제제가 경조직 재생 유전자를 발현하는 과정도 확인했다. GPCR을 억제하게 되면 경조직을 생성하는 유전자의 발현량도 함께 늘어나는 것으로 나타난 것이다. 연구진은 이런 발견을 토대로 클래스 A GPCR을 타깃으로 하는 GPCR 억제제를 실험용 쥐의 두개골 결손부위와 개의 치아에 주입했고, 그 결과 억제제를 투여하지 않은 대조군과 비교해 새로 자라난 뼈와 치아 조직의 양이 현저하게 증가하는 것을 발견했다.

김도현 교수는 “이번 연구는 약물 개발에서 가장 많이 활용하는 GPCR을 뼈와 치아 등 경조직 재생과 연결지어 연구한 첫 연구”라며 “동물 실험을 통해서 실제 경조직 재생 효과를 확인한 만큼 실제 상용화될 수 있는 약물 개발에 더욱 박차를 가할 것”이라고 말했다.