골다공증 환자 염증부작용 없앤다…생분해 고분자 지지체 개발

- 차의과대학 한동근 교수팀, 두개골 부위 결손 쥐 모델에서 골조직 재생 효과 확인

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[헤럴드경제=구본혁 기자] 최근 전세계적인 고령화 추세속에서 골다공증과 골 관련 질환을 호소하는 이들이 많아지고 있다. 국내 연구진이 염증반응 부작용없이 골다공증 환자들의 골조직 재생을 도울 수 있는 기술을 개발했다.

한국연구재단은 차의과대학교 한동근 교수 연구팀이 골조직 재생을 돕기 위한 생리활성물질을 함유한 생분해성 고분자 지지체를 개발했다고 9일 밝혔다.

손상된 골조직이 재생되려면 일정 기간 구조를 유지하며 세포의 성장과 분화를 돕기 위한 지지체가 필요하다. 하지만 기존 생분해성 고분자 지지체는 이식 후 주변 조직의 산성도를 낮춰조직의 염증반응을 유발하는 부작용이 있었다.

연구팀은 조직재생을 촉진할 수 있는 생리활성물질을 함유한 생분해성 고분자 지지체를 개발함으로써 손상된 골조직의 재생효능을 향상시키는 전략을 세웠다.

연구팀은 연어의 생식세포에서 추출한 DNA 단편혼합물 PDRN과 골형성 단백질 BMP2를 조직재생 촉진 생리활성물질로 채택했다. PDRN은 손상된 조직의 회복을 촉진하고 혈관 재생에 효과가 있는 물질이며 BMP2는 미국 식품의약국(FDA)에서 승인된 성장인자로 척추 불유합, 치조골 재생 등 다양한 골 조직 재생에 가장 많이 사용되고 있다.

또 송아지 뼈에서 추출한 세포외기질을 통해 실제 골조직 환경을 모방하는 한편 수산화마그네슘을 첨가해 고분자 분해산물에 의한 부작용을 최소화하고자 했다.

수산화마그네슘은 무독성 세라믹 입자로, 지지체로 사용된 생분해성 고분자의 산성 분해산물을 중화시켜 주변 조직의 염증이나 괴사를 억제하는 역할을 한다.

생체활성 지지체 모식도.[차의과대학 제공]

실제 두개골에 4mm 결손을 발생시킨 쥐에 이같은 생리활성물질을 포함한 생분해성 지지체를 이식하고 8주 후, 새롭게 형성된 골 조직의 부피가 기존 지지체 대비 6배 증가한 것으로 나타났다.

염증반응은 20배 가량 감소했고 재생된 혈관 수 및 부피가 정상 쥐와 유사한 수준으로 회복됐다는 것이 연구팀의 설명이다.

한국연구재단 기초연구사업 지원으로 수행된 이번 연구결과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 12월 8일자에 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com

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