[한국산업안전뉴스] 박혜숙 기자

무릎관절을 치료하는 첨단의 재생치료가 히알루론산(HA)으로 강화된 콘드로프로제니터(chondroprogenitor) 및 간엽줄기세포(mesenchymal stem cell)를 포함한 가장 이상적인 유형의 연골세포를 배양하는 신기술을 통해서 상용화를 앞두고 있다.

이 사실은 The KNEE Journal(https://doi.org/10.1016/j.knee.2021.02.019)에 게재된 에도가와 병원 원장인 가토 쇼지로(Shojiro Katoh) 박사의 논문에서 밝혀졌다.

에도가와 병원 산하 과학진화연구소(EELS) 소속 연구자들은 HA나 성장인자를 별도로 주입하는 일 없이도 3D 조직공학 스캐폴드를 통해 이러한 성과를 거뒀다.

연구자들은 이 기술이 자가 연골세포 이식술(ACI)과 매트릭스 기반 연골세포 이식술(MACI) 치료법의 의학적 결과를 향상시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다.

관절의 연골 치료를 위한 재생의학 애플리케이션은 실험실에서 환자 본인의 관절로부터 추출한 연골세포를 요하며 환부에 이를 이식함으로써 전 세계 정형외과의 및 관절경 검사 전문가들이 시술하는 ACI나 MACI 수술을 통해 무릎관절 연골을 회복, 대체, 회생, 재생하게 된다.

실험실 환경 하에서 연골세포는 섬유연골로 대폭 성장하게 만드는 한편 유리질 연골은 무릎의 하중 부담 기능을 하기 때문에 가장 이상적인 조직유형이 된다.

EELS팀은 이 유리질 연골을 체외에서 배양하는데 성공하고(https://doi.org/10.1016/j.reth.2020.03.006) 그 생체 내 효능도 높은 것으로 입증(https://doi.org/10.1016/j.jor.2017.01.003)한 상태에서 이제 인간 연골에 들어 있는 프로제니터 및 간엽줄기세포 같은 줄기세포들이 인위적인 리프로그래밍이나 동물 단백질, 배양보조세포층 등이 없이도 성장할 수 있음을 입증(https://doi.org/10.1016/j.jor.2021.01.005)했다.

통상 매트릭스 내의 히알루론산(HA)은 연골의 항상성 유지에 필요불가결의 요건으로 이는 연골세포 배양을 가속화하기 위해 외부 소스로부터 병원과 실험실에서 연골 손상을 치료하기 위해 주입된다.

그러나 그와는 달리 가토 박사의 팀은 조직으로서의 성장을 돕기 위해 HA로부터 분비되는 연골세포를 그대로 유지시켜 주는 폴리머 스캐폴드를 사용하며 그에 다라 더 높은 HA 함유량을 기록했다. 이는 임상 테스트를 통해 기존의 ACI 및 MACI 수술에 비해 더 나은 치유 및 가치 증대를 가져올 잠재성을 갖춘 연골세포를 생산하므로 재생치료 의학 분야의 새로운 쾌거로 받아들여지고 있다.

또 다른 중요한 연골 구성요소이자 노화방지 특성을 갖췄다고 알려진 mRNA-140에 대한 연구가 현재 진행 중에 있으며 이를 통해 전 세계 수백만 명의 환자들에 영향을 끼치는 관절질환을 치료한다는 계획이다.

이 치료법은 ‘EELS-TALC(Enriched with Essentials and Lapped in Scaffold, Transplant-suitable Autologous Leveraged Chondrocytes)’라는 이름으로 불려지며 EELS에 더해 JBM Inc.과 GN 코퍼레이션이 여기에 공동 참여하고 있다.