골조식 재생 유도 생분해성 고분자 지지체 개발 성공 - 덴탈투데이

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"새롭게 형성된 골 조직 부피, 기존 지지체 대비 6배 증가 확인"
"골 재생 속도 대폭 향상 ... 염증반응 등 부작용도 해결"
"맞춤형 지지체 제작으로 다양한 골재생 분야에 적용 가능할 것"

국내 연구팀이 골조직 재생을 효과적으로 유도할 수 있는 생분해성 고분자 지지체를 개발해 주목된다.

차의과학대학교 한동근 교수 연구팀은 9일, 골조직 재생을 돕는 생리활성물질을 함유한 생분해성 고분자 지지체를 개발했다고 밝혔다.

손상된 골조직이 재생되기 위해서는, 일정 기간 구조를 유지하면서 세포의 성장과 분화를 돕기 위한 지지체가 필요하다. 하지만 기존의 생분해성 고분자 지지체는 이식 후 주변 조직의 산성도를 낮춰 산성화된 조직의 염증반응을 유발할 수 있다는 문제가 있었다.

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

연구팀은 조직재생 촉진 생리활성물질로 연어의 생식세포에서 추출한 DNA 단편혼합물 PDRN과 골형성 단백질 BMP2를 채택했다.

*PDRN(Polydeoxyribonucleotide) : 손상된 조직의 회복을 촉진하는 물질로, 혈관 재생에 효과가 있다.
*BMP2(Bone morphogenetic protein 2) : FDA에서 승인된 성장인자로, 척추 불유합, 치조골 재생 등 다양한 골 조직 재생에 가장 많이 사용된다.

또한 송아지 뼈에서 추출한 세포외기질을 통해 실제 골조직 환경을 모방하고, 수산화마그네슘을 첨가해 고분자 분해산물에 의한 부작용을 최소화했다. 수산화마그네슘은 무독성 세라믹 입자로, 지지체로 사용된 생분해성 고분자의 산성 분해산물을 중화시켜 주변 조직의 염증이나 괴사를 억제한다.

연구팀은 실제 두개골에 4mm 결손을 발생시킨 쥐에 이같은 생리활성물질을 포함한 생분해성 지지체를 이식했다. 그리고 8주 후 해당 쥐를 관찰한 결과, 새롭게 형성된 골 조직의 부피가 기존 지지체 대비 6배 증가한 것으로 나타났다.

특히 염증반응은 20배 가량 감소했으며, 재생된 혈관 수 및 부피가 정상 쥐와 유사한 수준으로 회복되었다.

한동근 교수는 9일 헬스코리아뉴스에 "생리활성물질을 첨가함으로써 기존 생체이식용 지지체의 느린 골 재생 속도를 대폭 향상시켰으며, 세포외기질 및 수산화마그네슘으로 기존 생분해성 고분자의 낮은 세포적합성 및 염증반응과 같은 부작용을 해결했다"고 설명했다.

한 교수는 "개발된 생분해성 지지체는 광범위한 골절 환자들에게 쉽게 발생하는 골절 불유합의 확률을 크게 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 맞춤형 지지체 제작을 통해 골결손, 척추유합술, 치주골 재생 등 다양한 골재생 분야에 적용 가능할 것으로 전망된다"고 기대했다.

연구 결과는 국제학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 지난 8일 게재됐으며, 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구사업(중견연구) 등의 지원으로 수행됐다.