[독성 없는 탈 세포 다시마 이용해 재생능력 극대화된 창상 치료제 개발]

의과대학 재생의학교실 이병택 교수 연구팀이 해양 소재 및 축산 부산물을 이용한 고기능성 창상 치료제를 개발해 난치성 창상 치료에 새 지평을 열었다고 2일 밝혔다.

창상은 찰과상, 타박상, 열상, 표피 박리창 등 외부 압력에 의해 조직의 연속성이 파괴되는 상태를 일컫는다. 다양한 상처, 또는 수술 후 조직의 빠른 재생을 위해서는 창상 치료제가 일정 기간 다공성 미세구조를 유지해 세포 활착 및 증식과 신생 혈관의 형성을 촉진해야 한다.

그러나 기존 창상 치료제는 염증 및 이물 반응으로 난치성 창상에 치료 효과가 미흡해 생체특성이 우수한 창상 치료제의 개발이 절실한 상황이다. 또한, 기존 *ECM 기반 다공성 지지체의 **가교 처리 후 사용된 화학물질의 제거를 위한 세척 시간은 ECM 내 존재하는 유용한 성장인자 소실의 원인이 돼 생체 친화적인 가교제 개발이 필요한 상황이다.

 *ECM(세포외기질) : 세포 사이의 틈을 메워 물리적으로 조직을 지지하거나 세포의 생존 환경을 조성하는 생체고분자 집합체로, 콜라겐, 피브로넥틴, 엘라스틴 및 다양한 성장인자를 함유

*가교(crosslink) : 단백질과 단백질 사이, 단백질과 핵산 사이, 또는 DNA의 2중 가닥 사이 등에서 공유결합이 일어나는 현상

<제조된 창상 치료제의 치유 능력 평가 결과 / (A) 쥐 창상에 대한 치유과정, (B) 1주, 2주에 대한 표피 재생률 정량분석, (C) p-쿠마린산이 첨가된 창상 치료제의 치유과정에 대한 도식>

이병택 교수 연구팀은 이러한 문제점에 주목해 다시마를 이용해 독성이 없는 자연 가교 법을 개발하고, 생채 내에서 안정화된 다공성 ECM 창상 치료제 제조 기술 개발에 박차를 가했다. 특히, 다시마를 이용해 천연 가교 시킨 돼지 간(肝) 유래 세포 외 기질에 ***p-쿠마린산 고유의 항염증, 항산화 및 항균성을 이용해 조직 재생능력을 극대화한 창상 치료제를 개발했다.

 ***p-쿠마린산 : 식물계에 광범위하게 존재하는 2차 대사 산물로 항산화, 항염증, 항암, 항균성을 가지고 있다.

연구팀은 쥐의 등에 신규 창상 모델을 유도하기 위해 7mm의 결손(구멍)을 만든 후 개발한 창상 치료제를 이식했다. 실험 2주 후 새롭게 형성된 상피조직의 면적을 통해 기존 창상 치료제와 치유 효과를 비교한 결과, 대조군 대비 3.5배 이상, 기존 상용 제품 대비 약 1.5배 이상의 치유 효과가 증가한 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 고령화 사회에 따른 욕창, 중증 당뇨성 및 화상치료를 위한 난치성 창상 치료에 새로운 가능성을 제시하고, 향후 상용화를 통해 조직재생 분야 고부가가치 창출에도 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

연구 결과는 ‘다시마로 가교 된 돼지 간 유래 세포외기질(L-ECM)을 이용한 고기능성 창상 치료제 개발’이라는 제목으로 국제학술지 〈Advanced Functional Materials(IF : 19.9) 〉4월호에 게재됐으며 Inside Front Cover 논문으로 선정되는 쾌거를 이뤘다.

이병택 교수는 “해양생물인 다시마로 가교 시킨 축산 부산물 간 ECM 창상 치료제는 체외 실험, 체내 실험 및 분자동역학 시뮬레이션 결과로부터 다양한 기능을 갖는 창상 치료제임을 증명했다”라며 “앞으로 난치성 창상 치료 및 조직 재생능력을 극대화하기 위해 더욱 연구에 매진할 계획이다”라고 말했다.

한편, 이번 연구는 교육부와 한국연구재단 지정 조직재생연구소가 추진하는 중점연구소 사업으로 수행됐다.

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