KAIST-생명연, 세계 첫 완전 무이종 인간 장 줄기세포 대량 배양 성공…"기술이전 가능"

국내 연구진이 세계 최초로 동물 성분을 배제한 완전 무이종 (xenogeneic-free) 인간 장 줄기세포를 대량 배양하는데 성공했다.

연구진은 이를 활용해 환자 맞춤형 줄기세포를 활용한 재생 치료가 가능할 것으로 기대했다.

KAIST는 생명화학공학과 임성갑 교수 연구팀이 한국생명공학연구원 국가아젠다연구부 손미영 줄기세포융합연구센터장 연구팀과 공동으로 인간 장 줄기세포 재생 치료 플랫폼을 개발했다고 12일 밝혔다.

이 플랫폼은 매트리젤이나 젤트렉스 같은 동물성 성분의 기능을 100% 대체할 수 있다.

줄기세포 증식 속도가 30일 동안 기존대비 24배나 빠르다. 또 30회 이상 계대 배양할 수 있다. 세포 은행 시스템을 적용할 수 있다는 것도 장점이다.

동물 유래 물질없이 배양에 최적인 '엑스에프 디스크'(XF-DISC)에서 이 줄기세포는 90% 이상이 줄기세포능을 유지했다.

손미영 센터장은 "ALI(공기노출배양) 방식을 활용해 실험실(in vitro)에서 장 조직 분화 모델을 구축했다"며 "내강이 밖으로 드러난 장모델이기 때문에 향후 약물 테스트나 장내 미생물 스크리닝에 적용 가능할 것"으로 기대했다.

손 센터장은 또 "약물 처리를 통한 장상피 손상 동물모델과 염증성 장질환 동물모델 등 2종에 무이종 환경에서 배양된 장 줄기세포를 이식해 이종이식 및 재생치료 효과를 검증했다"고 덧붙였다.

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연구진은 "막박코팅과 무이종 조건에서 만들어진 줄기세포의 기술이전이 모두 가능하다"며 "동물실험도 모두 마쳤기에, 조기 상용화가 가능하다"고 설명했다.

KAIST 임성갑 교수는 “기존 줄기세포 배양 방식을 넘어, 동물 유래 성분을 완전히 배제한 혁신적인 무이종 배양 플랫폼을 개발한 중요한 전환점"이라며 "특히, 인간 장 줄기세포의 대량 배양, 장기배양 및 이식 가능성을 세계 최초로 입증했다"고 말했다.