소변서 얻은 줄기세포·3D 프린팅 기술 결합
동물실험서 손상 신경 회복·발기 기능 개선
국내 대학 연구팀이 전립선암 수술 뒤 발생할 수 있는 발기부전을 줄이기 위해 손상된 신경을 되살리는 치료기술을 개발했다. 쥐를 대상으로 한 실험에서는 신경과 발기 기능이 함께 회복되는 효과가 확인됐다.
건국대는 조쌍구 첨단바이오공학부 교수 연구팀이 서울대 의대, 원광대 연구팀과 공동으로 줄기세포와 3차원(3D) 프린팅 기술을 이용한 신경재생 치료법을 개발했다고 21일 밝혔다.
전립선암 수술 과정에서는 전립선 주변의 신경이 손상될 수 있다. 이 신경은 발기 기능을 조절하는데, 손상되면 발기부전이 나타날 수 있다.
문제는 신경이 회복되는 데 시간이 오래 걸린다는 점이다. 그 사이 음경 조직의 세포가 죽거나 조직이 딱딱해질 수 있다. 신경이 나중에 회복되더라도 발기 기능이 제대로 돌아오지 않을 수 있다.
연구팀은 손상된 신경 자체를 되살리는 방법에 주목했다.
먼저 소변에서 얻은 세포를 신경 재생을 돕는 줄기세포로 바꿨다. 여기에 신경 성장을 돕는 물질을 많이 분비하도록 처리했다.
이어 이 세포가 손상 부위에 오래 머물 수 있도록 3D 프린터로 작은 지지체를 만들었다. 세포를 담은 지지체를 손상된 신경 주변에 감싸 신경이 회복될 수 있는 환경을 만든 것이다.
연구팀은 해면체신경을 손상시킨 쥐에게 이 치료법을 적용했다. 4주 뒤 확인한 결과 줄기세포와 지지체를 함께 사용한 쥐에서 발기 기능을 보여주는 주요 지표가 정상 쥐와 통계적으로 차이가 없는 수준까지 회복됐다.
손상된 신경도 다시 살아나는 모습이 확인됐다. 신경을 보호하는 조직이 회복됐고, 신경 재생과 관련된 단백질도 늘었다. 주변 조직이 딱딱해지는 현상도 줄었다.
줄기세포만 넣거나 지지체만 사용했을 때도 일부 효과가 있었지만 두 가지를 함께 적용했을 때 회복 효과가 가장 컸다.
이번 연구는 발기부전 증상을 줄이는 데 그치지 않고 원인이 되는 손상된 신경을 직접 회복시키는 방법을 제시했다는 점에서 의미가 있다. 소변에서 세포를 얻을 수 있어 앞으로 환자 자신의 세포를 이용하는 치료법으로 발전할 가능성도 있다.
다만 이번 연구는 쥐를 대상으로 한 동물실험 단계다. 실제 환자 치료에 사용하려면 효과가 장기간 유지되는지와 안전성 등을 추가로 검증해야 한다.
연구팀은 앞으로 신경 손상이 더 심한 상황에서도 효과가 있는지, 이식한 세포가 몸 안에서 어떻게 움직이는지 등을 추가로 확인할 계획이다.
조쌍구 교수 연구팀은 “손상된 신경의 회복을 유도하고 실제 기능 개선까지 확인했다는 데 의미가 있다”며 “추가 연구를 통해 다양한 말초신경 손상 질환으로 적용 범위를 넓혀가겠다”고 밝혔다.
이번 연구 결과는 국제학술지 ‘Bioactive Materials’에 지난 9월 11일 온라인 게재됐다.
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