KIST(한국과학기술연구원·원장 윤석진)는 김광명 테라그노시스연구센터 박사팀이 기업 T&R Biofab의 문성환 박사팀과 공동연구를 통해 혈관내피 전구세포의 체내 이식 후 초기 분포와 이동을 형광 영상으로 추적, 세포의 분포에 따른 치료 효능을 예측할 수 있는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.

연구팀은 형광물질을 혈관내피 전구세포 표면에 결합시킨 후 형광분자단층촬영을 통해 식별 가능케 했다. 그후 동물모델인 쥐의 허벅다리에 이식, 28일 동안 세포 영상을 추적하고 체내 움직임을 확인했다. 또 레이저 측정을 통해 혈류가 복원되는 과정을 추적, 관찰했다.

그 결과 혈관내피 전구세포가 허혈성 질환이 발생한 조직으로 이동하는 것을 확인할 수 있었다. 세포치료제 이식 초기에 혈관내피 전구 세포를 촬영한 영상을 분석한 결과, 응축된 둥근모양과 널리 퍼진 확장된 모양 등 두가지 형태로 주입된 것을 확인했다. 연구팀에 의하면 둥근 모양의 실험군에서 세포가 더 잘 이동하고 치료 효능이 좋은 것으로 나타났다. 

연구팀의 결과로 이식된 줄기세포가 혈관이 폐색된 부분으로 이동하고 초기에 이식된 세포의 형태가 중증하지허혈 치료 효능과 상관관계가 있다는 것을 발견했다. 이번 성과로 줄기세포치료제의 효능을 초기에 예측하고 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 

연구를 주도한 김광명 박사는 "초기에 이식된 세포 치료제의 형태와 체내 초기 변화를 빠르고 정확하게 모니터링하는 기술은 이식된 혈관내피 전구 세포의 허혈성 질환 치료효능을 초기에 예측할 수 있도록 해 향후 관련 세포치료제 개발 분야에 활용될 것"이라고 기대했다.

이번 연구는 KIST 주요사업과 한국연구재단의 중견연구자지원사업 등으로 수행됐다. 결과는 생체재료 분야 국제 저널인 'Biomaterials' 최신 호에 게재됐다.