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피부세포를 혈액세포로 전환할 수 있는 칩이 세계 최초로 개발됐다.
25일 외신 등에 따르면 미국 오하이오주립대 연구팀이 '조직 나노트랜스펙션(tissue nano-transfection : TNT)' 기술을 이용해, 피부세포를 혈액세포로 전환할 수 있는 2㎠ 크기의 칩을 제작하는데 성공했다.
조직 나노트랜스펙션(이하 TNT) 기술은 트랜스펙션 기술과 나노 수준의 전자 기술을 융합한 새로운 기술이다.
트랜스펙션(transfection)은 형질전환(transformation)과 감염(infection)의 합성어로 트랜스펙션 기술은 살아있는 세포에 외래 유전자를 DNA나 RNA 형태로 주입해 세포 성질이나 기능을 변경한다.
이 칩을 피부에 부착한 후 특수 기계에 연결하면 세포를 재 프로그래밍하는 DNA나 RNA가 손상된 세포로 이송하면서 피부세포가 혈액세포로 전환된다.
이런 전환 작업이 가능한 이유는 칩 안에 배열된 나노채널을 통해 형성된 전기장이 일종의 미세 운송 터널 역할을 수행하기 때문이라고 연구팀은 설명한다.
칩에서 생성되는 전기장은 생물체가 감지할 수 있을 정도의 수준은 아니며, 칩을 떼어내는 즉시 손상된 부위 세포에 트랜스펙션이 시작돼 몇 주 안에 손상된 세포를 치유할 수 있다.
연구팀은 이 칩을 쥐와 돼지에 적용한 실험에서 98%의 성공률을 기록했다.
다리 혈관이 손상돼 피 흐름이 막힌 쥐 다리 피부에 이 칩을 부착하자 주입된 유전자가 피부세포를 혈액세포로 전환하기 시작해 3주째에는 혈관이 완전히 되살아나면서 정상 기능을 회복했다.
이 같은 트랜스펙션 과정은 생체 거의 모든 기관에서 일어난 것으로 파악된다.
오하이오주립대 연구팀은 “일례로 피부세포를 이용해 뇌세포 유전자 코드를 만든 뒤 이 칩을 통해 뇌졸중으로 중간대뇌동맥이 막힌 쥐에게 투여하자 손상 부위가 치유됐다”고 설명했다.
연구팀은 “이 칩이 집도용 메스를 사용하거나 주변 조직을 손상시키지 않아 비침습적이고, 면역시스템을 우회하기 때문에 면역억제제를 투여하지 않아도 되는 장점이 있다”고 강조했다. |
