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퇴행성관절염 치료의 새로운 전기가 마련될지 관심이 모아지고 있다.
10일 삼성서울병원 김상준 교수와 KIST 정영미 박사[사진 왼쪽부터] 공동 연구팀은 퇴행성관절염 관련 동물실험 결과를 공개했다.
이번 연구는 생체조직공학 분야 국제학술지 ‘Biomaterials’ 최근호에 게재됐다.
P물질(Substance-P)을 자가조립 펩타이드(Self-assembled peptides)에 화학적으로 붙여 투여했을 때 퇴행성관절염 진행을 막을 수 있었다.
특히 연구팀은 무릎연골 조직재생 효과를 확인할 수 있었다는 점에 의미를 부여했다.
P물질은 우리 몸 속 통증감각을 전달하는 신경세포물질이다. 신체에 손상이 발생하면 중간엽 줄기세포를 해당 부위로 끌어와 회복을 촉진시키는 역할을 하는 것으로 알려져 있다.
P물질이 상처를 치료하는 일종의 마중물 역할을 하는 셈이다. 연구팀은 이와 같은 특성을 살려 노화로 닳아 없어진 무릎 연골의 조직재생 방식을 고안해 냈다.
그러나 인체 내에서 자연 생성되는 P물질의 양이 많지 않은데다 외부에서 주입해도 금방 흩어져버린다는 점이 걸림돌이었다. 과다 투여 시 통증이 증가할 것이라는 우려도 있었다.
이에 따라 연구팀은 P물질을 자가조립 펩타이드와 화학적으로 결합하는 방법으로 초기 난관을 뚫었다. 인체를 구성하는 아미노산 복합물인 자가조립 펩타이드는 젤 타입으로 전환이 가능해 주사제 형태로 관절에 직접 투여 가능하고, 관절강 내에서 오래 머물 수 있다.
특히 P물질의 용량을 달리 투여함으로써 35마이크로그램(μg)이 적정용량임을 확인했다. P물질이 통증을 전달하는 물질 중 하나이나, 이번 연구에서와 같이 소량을 관절강 내에 주입 시 통증은 증가하지 않았다.
해당 실험에서 연구팀은 P물질 투여군과 줄기세포 추가 투여군, 실험대조군 등으로 실험용 쥐 40마리를 무작위로 나누어 연구를 진행했다. 골관절염을 유도하는 무릎수술을 한 뒤 2주 후 관절강 내에 약물을 투여한 후 6주를 지켜봤다.
그 결과, P물질 투여군은 실험대조군에 비해 개선효과가 확실히 뚜렷했다. 효과 또한 줄기세포를 추가 투여했을 때와 크게 다르지 않았다.
연골세포가 노화로 죽는 비율(세포사멸)이 대조군의 경우 80%이었다. 그에 비해 P물질 투여군(35μg)은 절반인 40%로 줄었다.
손상부위 회복을 돕는 중간엽 줄기세포를 끌어오는 양 또한 대조군 대비 6배 가량 늘었다. 퇴행성 관절염의 진행에 관여하는 염증성 인자인 IL-1의 발현율 역시 50%로 낮췄다.
김상준 교수는 “퇴행성관절염은 노화로 인해 발생하기 때문에 이를 최대한 늦추고 원활히 기능할 수 있도록 하는 것이 치료 목표”라며 “아직 동물실험 모델이긴 하지만 기존 치료와 달리 인체의 자연치유 능력을 살렸다는 점에서 의미가 크다”고 강조했다. |
