가톨릭대학교 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단 첨단세포치료사업단 김성원 교수(공동 교신저자, 서울성모병원 이비인후과), 합성생물학사업단장 구희범 교수(공동 교신저자, 가톨릭대학교 의과대학 의생명과학교실), 의과대학 전정호 연구원(공동 제1저자), 천서영 연구원(공동 제1저자) 공동 연구팀이 사람의 코 연골에서 얻은 세포와 첨단 생체재료를 결합해 실제 연골 구조를 모사한 ‘라쿠나 기반 연골 재생 기술’을 개발했다.

연골은 한 번 손상되면 자연 회복이 거의 불가능해 효과적인 재생기술 개발은 의료계의 오랜 숙제였다. 연구팀은 소수의 연골세포가 서로 밀착한 채 세포외기질(세포 바깥을 감싸고 있는 단백질·당 같은 물질)에 둘러싸여 있는 연골 특유의 구조인 ‘라쿠나(lacuna)’ 구조를 모사했다. 이어 세포-하이드로겔 복합체를 연골이 손상된 쥐 모델에 이식한 결과, 실제 연골에 가까운 조직이 형성된 것이 관찰됐다.

연구팀은 이번 연구는 단순한 세포 이식이나 조직 대체 방식이 아닌, 자연 구조를 정밀하게 모사하여 기능적 회복을 유도하는 전략을 보여줌으로써 조직공학의 미래적 방향을 제시했다는 데 큰 의미가 있다고 밝혔다.

김성원 교수는 “이번 연구는 사람 유래 코 연골세포와 첨단 생체재료를 결합하여 실제 연골의 구조를 모사하고, 연골 재생 가능성을 실험적으로 입증한 데 큰 의미가 있다”며, “향후 무릎이나 턱, 코 재건 등 연골 손상 치료를 위한 다양한 임상적 적용 가능성을 제시하여 조직공학적 치료법 개발에 크게 기여할 수 있을 것으로 본다”고 설명했다.

구희범 교수는 “라쿠나 구조를 모사하는 이 기술은 단순한 세포 주입이나 2D 배양이 아닌, 3차원 조직공학 기반의 재생의학 응용 기술로 한 단계 진화한 것”이라고 밝혔다.

이상도 선임기자 raelly1@cpbc.co.kr