‘NK 세포’ 고효율 자동화 분리 기술 개발…세포 스트레스 최소화해

김민석 교수 “다양한 세포치료제 개발 위한 핵심 요소 기술로 발전 기대”

기존 분리 시스템의 문제점인 세포 스트레스를 최소화해 자연살해(Natural Killer)세포를 고수율 및 고순도로 분리할 수 있는 시스템이 개발됐다.

DGIST(대구경북과학기술원)은 뉴바이올로지학과 김민석 교수팀이 씨티셀즈와 공동연구를 통해 이 같은 시스템 개발에 성공했다고 20일 밝혔다.

NK세포는 암세포와 병원체에 대한 첫 번째 방어선이자 선천 면역 시스템의 중요한 구성요소로, 치료 효능을 높이기 위해 이를 온전히 분리하는 것이 매우 중요하다. 

최근 NK세포를 면역세포 치료제로써 활용하기 위한 여러 임상시험이 이루어지고 있으나, 스트레스에 민감하고 혈액 속에 상대적으로 경미한 비율로 존재하는 NK세포를 기존의 방식으로 분리할 경우 획득률이 낮다.

또는 T세포 오염으로 인한 이식편대숙주병(GvHD)과 같은 부작용 발생 및 분리 과정에서 가중된 NK세포의 스트레스로 세포 기능 장애 발생 또는 사멸 등의 문제가 존재했다.

김민석 교수팀은 이를 해결하기 위해 ‘연속 원심 미세유체 (CCM) 기술을 기반 NK 디스크 자동화 시스템(CCM-NKD)’을 개발했다. 

연구팀이 개발한 기술은 초박막 유체층을 분리할 수 있는 연속원심미세유체기술을 이용해 NK 세포층만을 분리할 수 있어서 기존 수동 방식 대비 더 높은 회수율과 순도를 가질 수 있었으며, 기존 방식보다 원심력이 훨씬 낮아져 세포 스트레스가 감소하고 항산화 능력이 향상됨을 확인했다. 

DGIST 뉴바이올로지학과 김민석 교수는 “이번에 개발한 기술은 혈액 내에 경미하게 존재하는 NK세포를 최대한 보존해 효율적으로 채취하는 기술”이라며, “향후 NK세포 외에도 다른 면역세포를 온전하게 분리할 수 있는 플랫폼으로 확장돼, 다양한 세포치료제 개발을 위한 핵심 요소 기술이 되기를 기대한다”라고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단의 바이오의료기술개발사업, 기초연구실지원사업, 중견연구자지원사업과 한국보건산업진흥원의 보건의료기술연구개발사업 과제를 통해 수행했다. 

연구결과는 분석화학분야 우수 저널인 Analytical chemistry에 표지 논문으로 게재됐다.