중앙대, 세포 회복 돕는 차세대 나노기술 개발

김수환 교수팀, 연세대 연구팀과 공동 연구 성과

[이데일리 신하영 기자] 중앙대 연구팀이 손상된 세포의 회복을 돕는 차세대 나노기술을 개발했다.

왼쪽 위부터 중앙대 김수환 교수, 연세대 진윤희 교수, 연세대 조승우 교수, 중앙대 최수미 석박사통합과정생, 연세대 허정현 연구원, 연세대 김예슬 박사과정, 홍진우 프레스티지바이오파마IDC 연구원(사진=중앙대 제공)

중앙대는 김수환 융합공학부 교수팀이 연세대 의대 교수팀과의 공동 연구에서 이러한 성과를 거뒀다고 26일 밝혔다.

연구팀은 손상된 세포의 회복을 돕는 차세대 나노기술 개발에 성공했다. 생체 조직 내 질환 미세환경은 저산소 상태, 과도한 활성산소(ROS) 축적, 생리적 신호 분자의 불균형 등 복합적인 스트레스 요인으로 특징지어지며, 이러한 환경은 세포 기능 저하와 조직 재생 실패의 주요 원인으로 작용한다. 기존 치료 전략은 개별 스트레스 요인을 단편적으로 완화하는 데 그쳤다. 이로 인해 복합적으로 형성된 병적 환경을 근본적으로 제어하는 데 한계가 있었다.

김수환 교수 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 항산화 특성을 지닌 유기 기반 나노소재를 활용했다. 이를 통해 세포 스트레스 환경을 동시에 조절할 수 있는 다기능 나노플랫폼을 설계한 것. 해당 나노플랫폼은 활성산소를 선택적으로 제거하는 동시에 세포 기능 회복과 밀접하게 연관된 생리활성 신호 조절 기능을 함께 수행하도록 구현했다.

연구팀은 세포 실험을 통해 개발된 나노플랫폼이 산화 스트레스로 손상된 세포 환경을 안정화하고 세포 생존성과 기능 회복을 돕는 것을 확인했다. 특히 세포 대사 및 신호 전달 환경을 전반적으로 재조정함으로써 질환 미세환경 자체를 개선할 수 있음을 입증했다는 점에서 기존 나노치료 접근법과 차별성을 보인다.

김수환 교수는 “이번 연구는 질환 미세환경을 구성하는 다양한 스트레스 요인을 통합적으로 조절할 수 있는 나노플랫폼의 가능성을 제시한 것”이라며 “향후 다양한 질환 모델에 적용해 실질적인 치료 전략으로 발전시키고자 한다”고 밝혔다.

이번 연군느 한국연구재단 우수신진연구사업 등의 지원을 받아 수행했다. 김수환 융합공학부 교수팀과 연세대 의대 생리학교실 진윤희 교수팀, 연세대 생명공학과 조승우 교수팀도 참여했다. 연구 결과는 나노과학분야 저명 국제 학술지(ACS Nano)에 게재됐다.

신하영 (shy1101@edaily.co.kr)