뇌신경질환 치료를 위해 신경세포를 생산하는 기술이 증진되어, 약물치료를 대체할 세포 치료제 개발에 다가갔다.

조승우 교수, 진윤희 박사, 이정승 박사, 강훈철 교수(연세대학교) 연구팀이 뇌 조직을 모사한 생체재료를 이용해 신경세포로의 리프로그래밍 및 신경분화를 증진시켜줄 세포 배양 플랫폼을 개발했다.

세포 리프로그래밍은 유전자 및 화학물질을 통해 세포의 형질을 변화시키는 기술로, 이미 분화된 세포를 줄기세포 및 다른 기능성 세포로 다시 분화시킬 수 있다.

최근 뇌신경질환 환자에게 기능성 세포를 이식하는 세포 치료제가 많은 기대를 받고 있다. 그러나 아직까지 기능성 세포의 대량 확보와 세포 제작 효율, 세포의 치료 효능 등에서 많은 한계점이 있다.

 

뇌 조직 모사 세포 배양 플랫폼을 이용한 유도신경세포 리프로그래밍 모식도

 

연구팀은 뇌 조직 특이적인 성분을 가공해 실제 뇌와 유사한 환경의 세포 배양 플랫폼을 개발했다. 화합물 및 일반적인 생체물질로 만든 기존의 세포 배양 기술과 비교할 때, 기능성 세포의 제작 효율이 획기적으로 증진되었다. 제작된 신경세포의 표현형과 기능이 실제 신경세포와 상당히 유사하다.

또한 개발된 배양 시스템으로 기능성 신경세포를 제작했을 때 세포의 치료 효능도 개선되었다. 제작된 기능성 신경세포는 허혈성 뇌졸중 생쥐의 행동 및 운동능력을 크게 향상시켰다.

 

조승우 교수는 “이 연구는 실제 뇌에 존재하는 복합적인 미세환경을 모사하여 기존 세포 분화 기술의 한계를 극복한 것”이라며, “향후 치료용 신경세포의 대량생산 기술에 적용되어 효과적인 뇌신경질환 세포 치료제 제작을 위한 중요 요소기술로 활용되길 기대된다“고 연구의 의의를 설명했다.

 

이 연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구) 및 바이오‧의료기술개발사업의 지원으로 수행되었다. 국제학술지 네이쳐 바이오메디컬 엔지니어링 (Nature Biomedical Engineering) 7월 11일자 논문으로 게재되었다.

 

저작권자 © 정신의학신문 무단전재 및 재배포 금지