면역 거부·흉터 형성 없이 빠르고 안정적인 봉합 가능
포스텍·이화여대·고려대 공동연구팀이 화상이나 만성 상처 환자를 위한 맞춤형 재생 치료 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.
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| ▲ 포스텍 신소재공학과·융합대학원 이준민 교수. [포스텍 제공] |
포스텍에 따르면 이 대학 신소재공학과·융합대학원 이준민 교수, 시스템생명공학부 통합과정 강래희 연구팀이 이화여대 박보영 교수, 고려대 김한준 교수와 함께 환자 본인의 세포와 조직으로 맞춤형 인공피부 이식재를 제작하는 혁신 기술을 개발했다.
이번 연구성과는 국제 학술지인 '어드밴스드 사이언스' 온라인판에 게재됐다.
화상이나 만성 상처 치료에 주로 사용되는 '자가피부 이식법'은 이식에 필요한 건강한 피부가 부족하고, 수술 후 흉터가 남는 한계가 있다.
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| ▲ 이화여대 박보영 교수. [포스텍 제공] |
대안으로 '무세포 진피 매트릭스(ADM)'나 세포 주사 요법 등이 떠오르지만 인공 재료의 경우 환자 개개인의 특성을 반영하기 어려우며 세포 주사는 생존율이 낮아 효과가 제한적이었다.
연구팀은 해답을 '몸이 스스로 알아보는 재료'에서 찾았다. 연구팀은 환자 피부에서 세포를 제거한 탈세포화 세포외기질을 만들고, 이를 같은 환자에게서 얻은 각질형성세포, 섬유아세포와 함께 3D 바이오프린팅 기술로 다시 조합했다.
즉, 환자의 단백질 조성과 미세구조를 그대로 보존하고 있는 본인의 조직을 다시 그 환자의 피부 재생에 쓰이도록 한 것이다.
연구팀이 만든 맞춤형 이식재는 실제 피부와 유사한 복잡한 단백질 환경을 재현했다. 진피층 섬유아세포의 콜라겐 생성량이 기존 대비 2.45배 증가했으며, 혈관 연결점과 혈관망 형성은 각각 1.27배, 1.4배로 증가하며 산소 공급을 위한 새로운 혈관이 활발히 자라났다.
동물실험에서도 염증을 크게 줄이면서 2주 만에 완전한 피부 재생이 이뤄졌다. 표피 이동 길이는 기존 대비 약 3.9배, 진피 두께도 눈에 띄게 향상됐다.
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| ▲ 고려대 김한준 교수. [포스텍 제공] |
대조군이나 일반 젤라틴 기반의 하이드로젤을 쓴 경우와 달리, 출혈·울혈 없이 안정적으로 자리를 잡았다.
무엇보다, 몸이 이식재를 '내 것'으로 인식한 덕분에 면역 거부나 흉터 형성 없이 빠르고 안정적인 봉합이 가능하며, 특히 당뇨 합병증과 만성 염증성 상처 등 치료가 까다로운 질환에도 새로운 치료 대안이 될 것으로 기대된다.
포스텍 이준민 교수는 "환자에게서 얻은 재료를 다시 그 환자의 치료에 활용한다는 점에서 맞춤형 재생 치료의 혁신을 보여주는 성과"라고 강조했다.
KPI뉴스 / 장영태 기자 3678jyt@kpinews.kr
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