김광명 박사(한국과학기술연구원) 연구팀이 체내 이식한 줄기세포를 장기간 추적할 수 있는 새로운 줄기세포 표지(Labeling) 기술을 개발했다고 미래창조과학부(장관 유영민)는 밝혔다.

김광명 박사 연구팀(한국과학기술연구원)의 연구내용은 국제적인 학술지 바이오메터리얼즈(Biomaterials) 6월 1일자에 게재됐다.

논문명 : In Vivo Stem Cell Tracking with Imageable Nanoparticles that Bind Bioorthogonal Chemical Receptors on the Stem Cell Surface

저자정보 : 김광명 박사(교신저자, 한국과학기술연구원). 이상민 교수(공동제1저자, 원광대학교), 윤화인 박사(공동제1저자, 한국과학기술연구원) 

줄기세포는 여러 종류의 신체 조직으로 분화할 수 있는 능력을 가진 미분화세포이다. 줄기세포를 체내에 이식했을 때는 제대로 이식됐는지, 줄기세포가 살아있는지를 확인할 수 있어야 한다.

현재 널리 사용되고 있는 표지 기술은 줄기세포의 형질을 전환시키거나 다양한 영상 조영제*를 줄기세포에 직접 들어가게 하는 일련의 과정을 거치는데, 이때 줄기세포의 전분화능*의 손실, 표지 효율의 저하 등의 문제점이 있다.

* 조영제 : CT 또는 MRI 영상신호의 대조도를 높일 수 있는 약품
* 전분화능 : 단일 세포가 그 유기체의 모든 세포로 분화할 수 있는 능력

연구팀은 화학수용체를 이용하여 다양한 조영제 나노입자를 줄기세포에 쉽게 표지할 수 있는 기술을 개발했다.

이 기술은 체내에 이식된 줄기세포의 생존과 분화과정에 대해 15일 이상 추적이 가능하며 형광영상뿐만 아니라 MRI, CT에 이용되는 다양한 조영제를 줄기세포에 표지할 수 있다. 또한 세포독성과 이상증식에 대한 부작용이 적어 생체 적합성이 높다.

김광명 박사는 “이번 연구성과는 줄기세포 추적 영상화 기술과 다양한 줄기세포 치료제의 효능을 평가하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.”라고 연구의 의의를 설명했다.

이 연구는 미래창조과학부 기초연구지원사업(개인연구), 보건복지부 첨단의료기술개발사업, 고려대-한국과학기술연구원 프로젝트, 한국과학기술연구원 기관고유사업의 지원을 받아 수행됐다.