서울대 의대·원광대 연구팀과 공동 연구
3D 프린팅 기술 활용 스캐폴드 제작
연구에는 조쌍구 건국대 첨단바이오공학부 줄기세포재생공학전공 교수 연구팀과 김수웅·조민철 서울대 의과대학 비뇨의학교실 교수, 이승재·곽소정 원광대 교수 연구팀이 참여했다.
연구 결과는 국제학술지 '바이오액티브 머티리얼즈(Bioactive Materials)'에 지난달 11일 온라인 게재됐다.
전립선암 수술 기법이 발전했지만 환자의 약 60~70%는 수술 후 발기부전을 겪는다. 주요 원인 중 하나는 발기 기능을 조절하는 해면체신경의 손상이다. 이 신경이 다치면 음경해면체로 가는 신호가 약해지거나 끊길 수 있다.
신경이 회복되는 동안에도 음경해면체 조직에서 세포가 죽고 조직이 딱딱해지는 섬유화가 진행된다. 조직의 구조적 변화가 발생하고 나면 기존 발기부전 치료제가 듣지 않는 난치성 발기부전으로 이어질 수 있다.
줄기세포 등을 활용한 기존 재생치료는 조직에 직접 주입하는 방식이어서 손상된 신경 자체를 되살리기 어렵고 세포도 쉽게 씻겨 나갔다.
연구팀은 소변 유래 줄기세포와 신경성장인자(NGF), 3D 프린팅 스캐폴드(세포 지지체)를 결합해 기존 재생치료의 한계를 보완했다.
소변 유래 줄기세포를 유도만능줄기세포로 만든 뒤 NGF 유전자를 넣어 신경능선세포로 분화시키자, 유전자를 넣지 않은 세포보다 신경성장인자를 1000배 이상 분비했고 분화 능력도 유지했다.
이 세포를 3D 프린팅으로 만든 생분해성 스캐폴드에 실어 신경이 손상된 쥐에 적용했다.
그 결과, 세포와 스캐폴드를 함께 쓴 실험군은 발기 기능 지표가 정상 쥐와 유사한 수준까지 회복됐다. 둘 중 하나만 쓴 경우는 일부 개선에 그쳤다. 치료군에서는 조직의 세포 사멸과 섬유화도 줄었다.
연구팀은 향후 비신경보존 수술 모델에서의 효과와 장기 지속성 등을 추가로 검증해 임상 적용 가능성을 높일 예정이다.
이어 "소변에서 얻은 세포로 실제 기능 회복까지 확인했다는 데 의미가 있다"며 "수술 후 환자들 삶의 질 개선에 기여하길 기대한다"고 말했다.
◎공감언론 뉴시스 yein020528