손상된 신장재생을 촉진하는 생리활성물질을 포함한 생체활성 지지체.[차의과대학교 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 전 세계적으로 성인 10명 중 1명에 해당하는 5억명이 신장질환을 앓고 있는 것으로 알려졌다. 국내에서도 고혈압, 당뇨 및 비만 등 성인병 인구의 증가와 고령화로 신장병 환자 수가 크게 늘고 있다. 특히 투석이 필요한 말기 신장병 환자 수도 2만명에 육박한다. 현재 손상된 장기의 기능을 회복시키기 위해 조직공학‧재생의학 연구가 활발하다. 이런 가운데 국내 연구진이 신장 조직의 재생을 위해 삽입되는 지지체의 단점을 보완하고 재생유도능을 효과적으로 개선하는 기술을 개발했다.

한국연구재단은 차의과학대학교 한동근 교수 연구팀이 손상된 조직의 기능회복을 효과적으로 유도할 수 있는 생리활성물질을 함유한 생체활성 고분자 지지체를 개발했다고 31일 밝혔다.

손상된 조직의 재생을 위해서는 세포의 성장 및 분화를 돕는 지지체가 필요하다. 하지만 기존 생분해성 고분자 지지체는 이식 후 분해과정에서 산성물질을 생성, 염증반응을 일으킬 수 있었다.

연구팀은 산성 분해산물에 의한 염증반응을 줄이기 위해 제산제나 연하제에 쓰이는 무독성의 세라믹 입자, 수산화마그네슘을 도입해 지지체 주변에서의 산성화를 억제하고자 했다.

또한 조직재생을 촉진한다고 알려진 연어의 DNA 혼합물과 줄기세포 유래 엑소좀도 첨가했다. 나아가 돼지의 신장에서 추출한 세포외기질을 도입해 신장조직 환경을 모방했다. 세포외기질은 세포를 둘러싼 기질로 세포가 성장하고 분화하는데 중요한 역할을 하는 물리적 환경이다.

실제 이렇게 여러 생리활성물질을 도입한 지지체를 부분 신장 절제술로 신장의 25%만 남은 생쥐모델에 이식했다. 실험 결과 8주후 기존 지지체를 이식 받은 생쥐모델 대비 신장조직 재생(사구체 형성)이 160% 증가한 것으로 나타났다. 또 염증반응과 신장조직의 섬유화는 5배 감소했다.

신장의 기능을 반영하는 혈액요소질소 및 크레아티닌 수치와 사구체 여과율 등도 정상생쥐와 유사한 수준으로 회복되었다는 설명이다.

실제 조직재생 지지체에 실용화되기 위해서는 생쥐모델에서 나아가 대동물모델에서의 전임상시험 및 사람을 대상으로 하는 임상시험 등을 통한 안전성과 유효성 평가가 필요하다.

한동근 교수는 “장기적으로는 신장조직의 재생을 유도할 수 있는 줄기세포를 도입해 조직공학적으로 인공신장을 개발해 신장질환 환자의 치료에 적용할 계획”이라고 밝혔다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구사업 및 바이오‧의료기술개발사업의 지원으로 수행된 이번 연구결과는 국제학술지 ‘에이씨에스 나노’ 3월 16일자에 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com