|
인제대학교 백병원 연구팀이 손상된 장기의 조직을 신속하게 재생시켜 빠르게 장기회복을 돕는 신재생물질을 개발하는 쾌거를 이뤘다.
이번 연구는 인제대학교 해운대백병원 소화기내과 양성연 교수와 부산백병원 외과 배기범 교수가 미국 오하이오주 클리블랜드의 케이스웨스턴리저브대학교 샌포드 마르쿼위츠 교수팀과 공동연구를 통해 밝혀냈다.
우리 몸은 독성물질이나 감염, 외상, 수술 등으로 장기가 손상될 경우 생체에서는 신속하게 장기손상에 대한 회복물질인 프로스타글란딘E2(이하 PGE2)란 생체 활성 물질을 분비시킨다.
연구팀은 이 회복물질(PGE2)을 증가시키기 위해 PGE2를 대사하는 효소인 15-PGDH(15-prostaglandin dehydrogenase)를 찾아내 억제한 결과 골수와 대장, 폐, 간, 조직에서 PGE2의 농도가 2~3배 이상 증가되는 것을 발견했다.[사진]
실험결과 선천적으로 15-PGDH효소가 없는 생쥐(실험군)가 일반 정상 생쥐(대조군)에 비해 골수이식을 받을 경우 이식된 골수세포들이 골수내부에서 신속한 복원과 새로운 혈구생성이 6일 이상 앞당겨져 빠른 회복과 높은 생존율을 나타냈다.
또한 대장염을 일으키는 물질인 DSS(dextran sulfate sodium)를 15-PGDH효소가 없는 실험군에 투여한 경우 대장 세포의 염증 발생은 대조군에 비해 50% 이상 적게 나타난 반면, 재생되는 대장 세포가 대조군보다 2~3배 이상 증가됐다.
이러한 결과는 15-PGDH효소를 억제하면 재생활성물질(PGE2) 증가가 지속돼 대장 손상을 일으키는 물질로부터 대장을 보호해줄 뿐만 아니라 손상된 대장세포가 신속한 재생이 일어날 수 있도록 도와주는 작용이 있음을 밝혀낸 것이다.
외상이나 수술적 손상에 해당하는 경우 역시 생쥐의 부분 간 절제술을 시행한 실험에서 15-PGDH효소가 없는 실험군이 대조군에 비해 간 재생 능력이 2-3배 이상 증가 되어 나타났고 재생속도도 24시간 이상 빨라졌다.
"치료제 개발 등 재생의학 초석 마련"
특히 연구팀은 15-PGDH 효소를 강력히 억제할 수 있는 물질을 찾고자 노력한 결과 15-PGDH효소를 제어할 수 있는 물질 개발에도 성공했다.
22만개의 후보 화학물질(chemical compound) 중 효소의 활성을 가장 강력히 억제하는 물질을 실험실 세포실험(cell based assay)을 통해 SW033291이란 신재생물질을 개발한 것이다.
15-PGDH효소 억제제인 SW033291을 정상 생쥐에 투여한 실험군과 정상 생쥐를 대조군으로 실험을 시행한 결과 골수 재생, 대장세포재생, 간 재생이 모두 15-PGDH효소가 선천적으로 결핍된 마우스 실험에서와 마찬가지로 동일한 재생 효과를 나타냄을 확인했다.
배기범 교수는 “세포가 신속하게 재생이 되면 감염으로 인한 인체 손상, 외상, 수술적 손상으로부터 빠른 회복을 시켜주기 때문에 각종 합병증과 치사율을 줄일 수 있을 것”며 “환자의 건강이 빨리 회복되면 의료비 절약은 물론 국민건강증진에도 도움을 줄 것”이라고 밝혔다.
양성연 교수 역시 “인체에 적용할 수 있도록 신약이 개발될 경우 간 절제를 비롯한 각종 장기절제 및 골수질환, 염증성 장 질환, 피부 및 부속기 등 여러 장기의 조직재생을 촉진시키는 치료제로 폭넓게 사용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
한편, 이번 연구결과는 세계 3대 저널 중 하나인 사이언스지(Science) 348호에 게재됐다. |
