단백질 수용체를 조절해 뼈와 치아 등 경조직의 재생을 유도하는 기전과 약물이 밝혀졌다. 연세대학교 치과대학 보존과학교실 김도현 교수와 서울대학교 치의학대학원 구강미생물학 및 면역학교실 김진만 교수‧박소영 연구원, 차의과학대학교 정형외과학교실 이순철 교수 공동 연구팀은 “호르몬 신호를 세포로 전달하는 단백질 GPCR 활성을 억제해 경조직을 생성하는 세포 분화를 유도하고 뼈와 치아의 재생에 관여하는 유전자 발현을 촉진할 수 있다”고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생체재료분야 국제학술지 바이오머티리얼스(Biomaterials, IF 14.0) 최신 호에 게재됐다. 세포막에 존재하는 G단백질 연결 수용체(G protein coupled receptor, GPCR)는 세포 밖의 호르몬 신호를 세포 내로 전달하는 역할을 한다. 우리 몸의 다양한 반응에 관여해 신약 개발에서 가장 많이 연구하는 단백질로 꼽힌다. 하지만 현재까지 뼈나 치아와 같은 경조직 재생 분야 연구에서 활용한 사례는 없다. 연구팀은 GPCR의 활성도를 조절하며 경조직 생성 유전자의 발현 정도를 파악하는 연구를 진행했다. 우선 세포의 유전자를 분석하는 마이크로어레이(microarray) 판독을 통해
광경화 과정 없이 온도 조절만으로 물리적인 구조를 안정적으로 유지하고, 조직 재생을 유도한 후 일정 시간이 지나면 체내에서 생분해되는 폴리포스파젠 하이드로겔 기반의 온도감응성 바이오잉크가 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST)은 생체재료연구단 송수창 박사 연구팀이 이 같은 바이오 잉크를 최초로 개발했다고 2일 밝혔다. 기존의 하이드로겔 기반 바이오 잉크는 출력 후 3차원 지지체의 물리적 강도를 강화하기 위해 사용되는 광경화 과정을 반드시 거쳐야 하고, 조직 재생 효과를 증대시키기 위해 외부 배양 세포를 이식함으로써 인체 내 부작용의 위험성이 컸다. 이에 연구팀은 저온에서는 액상 형태로 존재하고 체온에서는 단단한 젤로 변화하는 특성을 지닌 온도감응성 폴리포스파젠 하이드로겔을 이용해 새로운 바이오 잉크 소재를 개발했다. 이를 통해 화학적 가교제나 자외선 조사 과정 없이 온도조절만으로 조직 재생이 가능하며, 물리적으로 안정적 구조를 가진 3차원 지지체를 제작해 인체의 면역 부작용 발생 가능성을 최소화할 수 있게 됐다. 더불어 개발된 바이오 잉크는 또한 조직 재생에 도움을 주는 단백질인 성장인자와 상호작용 할 수 있는 분자구조로 되어 있어 세포의 성장 및 분화, 면
줄기세포 생착시간과 심장 기능을 크게 개선시킨 새로운 심장 조직 재생 패치가 개발됐다. 가톨릭대학교 가톨릭중앙의료원은 가톨릭대학교 의과대학 의생명과학교실 전흥재 교수(세포조직공학연구소장)가 가톨릭중앙의료원 산하 임상연구팀들과 함께 다학제적 연구를 통해 ‘심장 조직 재생을 위한 패치’를 개발했다고 17일 밝혔다. 전흥재 교수팀이 개발한 패치는 천연 세포외기질의 구성성분인 콜라겐 나노섬유와 수술용으로 널리 사용되는 합성 PLGA 마이크로섬유로 구성된 새로운 나노/마이크로 두 가지 형태의 복합 섬유 패치형 바이모달 (bi-modal) 스캐폴드다. 이들은 독립적인 노즐 제어 다중 전기방사 장치를 사용해 제작됐으며, 전흥재 교수팀은 응급의학과(여의도성모병원 위정희 교수), 순환기내과(성빈센트병원 유기동 교수), 흉부외과(부천성모병원 심성보 교수) 등의 유수의 임상연구진들과 함께 새로 개발한 바이모달 패치의 심장조직공학제제로서 실현 가능성을 검토했다. 줄기세포 함유 심장 패치로 실현 가능성에 대해 체계적으로 조사한 결과, Col/PLGA 패치의 나노/마이크로 바이모달 분포는 4-6% 콜라겐 농도 범위에서 나타났으며, 콜라겐의 약한 기계적 성질과 PLGA의 소수성 성질은