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자가 지방줄기세포로 손상 골격 재생 … '국가연구개발 우수성과 100선' 에 뽑혀

중앙일보 2014.07.21 00:01 부동산 및 광고특집 5면 지면보기
동국대학교 임군일(동국대 일산병원 정형외과·사진) 교수는 줄기세포를 이용한 연골재생 연구의 권위자다.


임군일 동국대 일산병원 교수
보형물 대신할 획기적 기술 개발
부작용 없고 환자 부담도 줄여

 이미 2009년 ‘조직공학을 이용한 근골격계 재건용 대체조직개발 연구’로 차세대 신기술 개발사업 위탁과제로 선정돼 산업자원부로부터 3년간 2억5000만원의 연구비를 지원받았다. 2006년에도 ‘간엽줄기세포의 분화와 관련된 연구’로 기초연구지원과제로 선정돼 한국학술진흥재단으로부터 3년간 1억2000만원의 연구비를 지원 받은 바 있다.



 또 2012년에는 ‘지방줄기세포를 골과 연골분화의 핵심전사인자에 전기충격법을 이용해 이입하는 연구’를 통해 보건산업기술진흥 유공자로 보건복지부장관상을 수상하기도 했다.



 임군일 교수는 “동국대학교가 바이오 분야에서 독보적인 연구기관으로 발돋움하기 위해 일산 바이오메디캠퍼스를 개교하는 등 많은 노력을 기울이고 있는데, 장관상 수상 등은 이같은 노력이 인정받고 있음을 의미하는 것이라서 더욱 기쁘게 생각한다”고 밝혔다.



 임군일 교수가 개발한 ‘지방줄기세포를 골과 연골분화의 핵심전사인자에 이입하는 방법’은 기존 관절 수술에 사용하던 인공보형물을 대신할 수 있는 획기적인 기술이다. 기존 수술 방법인 인공보형물 삽입은 신체 적합도에 따라 부작용이 생기거나 내구 연한이 제한돼 있는 등 여러 문제점을 안고 있었다.



 임군일 교수는 “연골의 경우 줄기세포를 이용한 조직재생이 어려운데, 이번 기술 개발로 대체 치료가 가능해졌다”고 설명했다. 임 교수는 이어 “특히 지방줄기세포는 누구에게나 많은 양을 얻을 수 있는 것이 장점”이라며 “다만 분화 능력이 많이 떨어지는 단점이 있는데, 이를 보완하기 위해 유전자 전달기술을 이용해서 세포의 형질 변화를 통해 원하는 조직을 만들 수 있다는 것을 확인한 것이 이 연구의 성과”라고 강조했다.



 임 교수의 이 기술은 ‘국가연구개발 우수 성과 100선’과 ‘교육과학기술부의 미래기반기술 개발사업’에도 선정되는 등 의학계에서 큰 주목을 받고 있다. 당시 언론에서는 임군일 교수의 연구를 통해 지방줄기세포를 이용해 뼈를 만들어 골 결손을 치유하는 길이 열렸다며 대서특필하기도 했다. 면역반응이나 발암 등 유전자치료의 부작용이 없어 골결손 질환 환자들의 사회경제적 부담이 크게 줄어들 전망이라는 분석이 나오기도 했다.



 임군일 교수 연구팀은 골분화의 세포내 신호가 집중되는 인자로 유전자 전달 시 가장 효과적일 것이라 생각되는 Runx2와 Osterix 유전자가 지방줄기세포의 골분화 능력을 향상시킬 것이라는 가정으로 연구를 진행했다. 유전자 이입 방법은 전기천공법(Electroporation)을 사용했고 Runx2와 Osterix 유전자가 이입된 지방줄기세포를 이용하여 골분화를 유도했다. 그 결과 지방줄기세포의 골분화 및 생체내 골형성 능력을 우수하게 향상시킬 수 있음을 확인하게 됐다.



 임군일 교수의 연구는 유전자 주입 시 바이러스를 이용하지 않아 환자에게 매우 안전하다는 것이 가장 큰 장점이다. 면역반응이나 발암 등 유전자치료의 부작용이 없이 안전하게 골격 결손을 치유할 수 있게 됐기 때문이다. 임군일 교수는 “자가 지방줄기세포를 손쉽게 추출해 타인의 골, 이질체가 아닌 자가 골을 쉽고 적은 비용으로 재생할 수 있게 됐다”면서 “골결손 질환 환자들에 대한 사회경제적 부담 해소와 복지 증진에 기여할 것”으로 전망했다. 임군일 교수는 국내외적으로 연구 성과를 인정받아 지난 1월에는 세계 조직공학재생의학회 평의원으로 선출됐다. 지금까지 축적된 재생의학기술을 바탕으로 손상된 인체조직 및 장기복구 연구가 국제적으로도 인정받게 된 것이다.



 김승수 객원기자
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