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조직 나노 트랜스펙션 기술로 손상된 조직, 노화한 조직을 치유한다


▲ 사진 출처 : 픽사베이

미국 오하이오 주립대학 연구진은 한 번 손대는 것 만으로, 단 몇 초 만에 조직을 치유할 수 있는 새로운 장치를 개발했다. 이 장치고 사용하는 조직 나노 트랜스펙션 기술(Tissue NanoTransfection,TNT)이란 작은 동전 크기의 실리콘 칩을 이용해 질병 혹은 노화로 손상된 피부 조직을 치료하는 방법이다. 이런 방법으로 전쟁에서 부상당한 군인이나 자동차 사고로 상처를 입은 사람의 피부를 재생할 수 있다.

이 방법으로는 피부 세포 외에도 다른 모든 유형의 조직을 원래대로 복원할 수 있다. 뇌졸중을 앓는 쥐의 뇌로 실험한 결과 뇌 세포가 다시 자라났다고 재생의학센터의 책임자인 챈던 센은 말했다.

획기적인 기술

이번 실험은 세포가 생체 내에서 재프로그램된 최초의 실험이었다. 현재의 세포 치료법은 바이러스 감염 등의 높은 위험이 뒤따르지만, TNT는 알려진 부작용이 없으며 환자 치료에 1초도 채 걸리지 않는다.

연구진은 TNT를 활용해 부상당한 조직을 회복시키고, 장기, 혈관 및 신경 세포를 포함한 노화 조직의 기능을 회복할 수 있다고 전했다. 이들은 쥐와 돼지의 혈류 문제로 손상된 다리를 대상으로 실험을 진행했다. 이들이 손상된 다리의 혈관 세포를 재생하자 부상당한 다리의 혈액 세포가 활성화됐고, 1주일만에 치유됐다.

이 기술은 모든 실험 중 98%를 성공으로 이끌었다. 게다가 이 방법은 비침습적인 치료법으로, 세포가 재생되는 동안에 실리콘 칩이 환자의 몸에 부착되지 않아도 된다. 실험실 기반의 어떠한 절차도 필요 없고 환자가 거의 느끼지 못하는 전기 신호를 사용한다.

인간을 대상으로 한 임상 실험

센 연구원은 2018년에 인간을 대상으로 TNT의 임상 실험을 시작할 계획이라고 말했다. 그 전에 연구진은 쥐의 부상당한 다리에 칩을 놓고 적절한 유전 물질을 떨어뜨렸다. 보통 상태라면 7~14일 이내에 부상을 입은 부위가 검은색으로 변하고 다리를 절단해야 하지만, 치료를 하자 다리에서는 발화 뉴런이 감지됐다. 연구진은 이 새로운 세포를 꺼내 쥐의 뇌에 삽입했다.

메릴랜드 주에 있는 월터 레드 군인병원이 TNT에 관심을 보이자, 연구진은 돼지의 다리로 실험을 계속했다. 하지만 센은 만약 부상당한 군인들을 상대로 TNT 기술이 적용된다면, 이것은 군인의 팔다리가 손상된 지 72시간 이내에 완료돼야 한다고 설명했다.

또 센은 이 기술이 다른 여러 분야에서 응용될 가능성이 수없이 많다고 말했다. 이 칩에 들어갈 물질은 상황에 따라 다를 수 있다. 예를 들어 혈관 세포는 신경 세포와 전혀 다르다. 또 환자의 유전자 정보도 고려해야 한다.

벤처 자금

오하이오 주립대학교의 연구진은 아직 실패의 위험이 높다는 이유로 해당 연구 프로젝트에 대한 공적 기금 모집을 실시하지 않았다. 다만 몇몇 자선 사업가들이 연구비를 지원했다. 또 이 학교의 재생의학센터도 자금을 지원했다.

센은 사람을 대상으로 한 임상 실험을 하기 전에 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 얻어야 한다고 말했다. 그는 규제 당국의 승인을 확보하는 데 1년이 걸릴 것으로 예상하고 또 사람을 대상으로 한 실험의 타당성 조사를 증명하는 데 1년이 걸릴 것으로 추정했다. 그래서 초기 실험에 2년이 걸린다면, 센은 앞으로 5년 이내에 이 기술이 널리 보급될 것이라고 예상한다. 미국의 레브원 벤처스(Rev1 Ventures)가 자체적으로 칩을 생산하며, 대만의 폭스콘(Foxconn Technology)도 관심을 보이고 있다.

사람을 대상으로 한 연구 및 실험은 월터 리드 군인병원과 협력해서 진행할 예정이다.

 


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