- 중간엽줄기세포와 조직 표적화 펩타이드 접목… 차세대 환자맞춤형 약물전달시스템
- 이수홍 교수, "난치성 질환에 ‘차세대 환자맞춤형 약물전달시스템 플랫폼’ 적용 기대"
- 국제저명 학술지 「Journal of Controlled Release」 게재

▲ 왼쪽부터 이수홍 동국대 교수, Arai Yoshie 박사, 이선준 박사과정생

동국대학교(총장 윤재웅)는 의생명공학 줄기세포공학 연구실의 이수홍 교수 연구팀(제1저자 이선준 박사과정생, 교신저자 이수홍 교수, Arai Yoshie 박사)이 환자 맞춤형 중간엽줄기세포 세포막과 퇴행성 연골조직 표적화 펩타이드를 이용한 퇴행성 골관절염 치료용 표적화 약물전달시스템을 개발했다고 밝혔다.

현재 퇴행성 골관절염 치료는 소염진통제, 스테로이드 주사, 히알루론산 주사제 등의 약물요법이나 외과적 수술에 주로 의존하고 있으나, 약물의 낮은 표적 전달 효율, 면역 반응, 감염 위험 등의 부작용과 한계를 가지고 있다. 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 환자의 유도만능줄기세포(Induced Pluripotent Stem Cells, iPSCs)를 활용한 중간엽줄기세포(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)를 제조하고, 해당 세포막을 이용한 환자 맞춤형 약물 전달체를 개발했다.

유도만능줄기세포에서 얻는 중간엽줄기세포막은 환자 본인의 세포를 기반으로 하기 때문에 면역원성이 낮고 생체적합성이 뛰어나 부작용을 최소화할 수 있다. 또한, 연구팀은 퇴행성 골관절염 손상 연골에만 결합하는 표적화 펩타이드를 전달체 표면에 도입했으며, 병변 부위에 치료제를 특이적으로 표적화해 전달하면서 치료 효능을 극대화할 수 있도록 설계했다.

연구 결과, 조직 표적화 약물전달 시스템은 손상된 연골조직에 특이적으로 표적화되며, 기존 약물 치료보다 월등히 우수한 연골 재생 및 항염 효과를 입증하였다. 또한, 환자 맞춤형 세포막을 활용함으로써 기존 치료제의 문제였던 면역 거부 반응 역시 효과적으로 개선할 수 있음을 확인했다.

이수홍 교수는 “이번 연구는 기존 치료제의 한계를 뛰어넘어, 특정 조직에 특이적으로 약물을 전달할 수 있는 차세대 약물전달시스템 플랫폼 개발의 중요한 출발점”이라며, “향후 퇴행성 골관절염 치료뿐만 아니라 대다수의 난치성 질환을 표적화해 치료하는 시스템으로 확대 적용될 것으로 기대한다”라고 기대감을 밝혔다.

해당 연구는 한국연구재단 중견연구지원사업, 창의도전연구기반지원사업, 해외우수과학자유치사업, 글로벌기초연구실지원사업, 한국산업기술진흥원 바이오메디컬 글로벌 인재양성사업을 통해 수행되었으며, 연구성과는 <Curcumin-PLGA NPs coated with targeting biomimetic personalized stem cell membranes for osteoarthritis therapy>라는 제목으로 약물전달 분야의 세계적 권위지인 SCI급 국제학술지 Journal of Controlled Release 381C, 2025, 113625 (IF=10.5, JCR 랭킹 상위 3.2%)에 게재되었다.