KIST, 각종 혈관질환 줄기세포 치료제 실시간 관찰 통해 효능 예측 기술 개발
KIST, 각종 혈관질환 줄기세포 치료제 실시간 관찰 통해 효능 예측 기술 개발
  • 고수연 기자
  • 승인 2020.11.22 12:00
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혈관으로 분화하는 줄기세포 이식 초기 분포 영상 통해 치료 효능 예측
혈관 재생 위한 세포치료제 분야 연구에 응용
생물직교성 클릭화학을 이용한 혈관내피 전구세포의 형광 표지 및 하지허혈 쥐 모델에 이식 후 모니터링 모식도
생물직교성 클릭화학을 이용한 혈관내피 전구세포의 형광 표지 및 하지허혈 쥐 모델에 이식 후 모니터링 모식도

한국과학기술연구원(KIST)은 테라그노시스연구센터 김광명 박사팀이 T&R Biofab 문성환 박사팀과의 공동연구를 통해 혈관내피 전구세포의 체내 이식 후 초기 분포 및 이동을 형광 영상으로 추적해 초기 이식된 혈관내피 전구세포의 분포에 따른 치료 효능을 예측할 수 있는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.

KIST 김광명 박사팀은 형광물질을 혈관내피 전구세포 표면에 결합시킨 후 형광분자단층촬영을 통해 식별 가능하게 했다.

그 후 중증하지허혈질환 쥐의 허벅다리에 이식된 세포를 28일 동안 영상을 통해 추적해 세포의 체내 움직임을 확인하고, 레이저 측정을 통해 혈류가 복원되는 과정을 추적, 관찰했다.

그 결과 혈관내피 전구세포가 허혈성 질환이 발생한 조직으로 이동하는 것을 확인했다.

또 세포치료제 이식 초기에 혈관내피 전구세포를 촬영한 영상을 분석한 결과, 두 가지 형태로 주입된 것도 확인됐다. 하나는 응축되어 있는 ‘둥근 모양’, 다른 하나는 널리 퍼진 ‘확장된 모양’이었다.

이 두 가지 형태로 실험군을 분류해 치료 효능을 관찰한 결과 처음 이식된 곳에 잘 응축돼 있던 ‘둥근 모양’의 실험군에서 세포가 더 잘 이동하고 치료 효능이 좋았음을 확인했다.

이를 통해 치료 초기에 치료제가 응축된 ‘둥근 모양’으로 형성돼야 앞으로의 치료 효능이 좋으리라는 것을 예측할 수 있었다.

김광명 KIST 박사는 “초기에 이식된 세포치료제의 형태 및 체내 초기 변화를 빠르고 정확하게 모니터링하는 기술은 이식된 혈관내피 전구세포의 허혈성 질환 치료효능을 초기에 예측할 수 있도록 해 향후 허혈성 질환 치료를 위한 세포치료제 개발 분야에 활용될 것”으로 기대하고 있다.

이번 연구결과는 생체재료 분야 국제 저널인 ‘Biomaterials’ (IF: 10.317, JCR 분야 상위 1.316%) 최신 호에 게재됐다.

혈관내피 전구세포 이식후 하지허혈 쥐 모델의 혈류 재생 및 사지괴사 모니터링. 세포 주입 직후 응축된 모양으로 혈관내피 전구세포가 이식된 쥐에서 더 높은 혈류 재생 유도 및 사지 괴사 방지가 일어나는 것을 확인함.
혈관내피 전구세포 이식후 하지허혈 쥐 모델의 혈류 재생 및 사지괴사 모니터링. 세포 주입 직후 응축된 모양으로 혈관내피 전구세포가 이식된 쥐에서 더 높은 혈류 재생 유도 및 사지 괴사 방지가 일어나는 것을 확인함.

 


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