나노바이오시스템, 나노입자-줄기세포 융합 첨단재생바이오 치료제 원천기술 개발

젤라틴 나노입자-줄기세포 융합 기반의 고기능성 3D 스페로이드 첨단재생바이오 치료제 원천기술 개발

기존 줄기세포 치료제 대비 훨씬 빠르고 안정적인 조직재건 효과 극대화 입증

㈜나노바이오시스템이 개발한 젤라틴 나노입자-줄기세포 융합 첨단재생바이오 치료제 개념도(사진=나노바이오시스템)

[바이오타임즈] 첨단재생바이오 솔루션 개발 기업 ㈜나노바이오시스템(대표 김장호)은 분당서울대학교병원 재생의학센터 허찬영 교수팀과의 공동연구를 통해 손상된 조직을 획기적으로 재생시킬 수 있는 ‘젤라틴 나노입자-줄기세포 스페로이드 융합 첨단재생바이오 치료제’를 개발했다고 9일 밝혔다.

줄기세포는 차세대 바이오 의료산업의 핵심기술로 인식되고 있으나, 줄기세포 단독 사용에 대한 기술적 한계, 임상 적용의 한계, 안전성 미확립으로 인해 여전히 조직 재생 치료에 본질적 한계를 지니고 있다.

최근에는 차세대 줄기세포 치료제로서 3차원(3D) 세포배양 플랫폼을 활용한 줄기세포 스페로이드가 각광받고 있지만, 스페로이드 내부의 저산소 환경과 세포 소멸, 낮은 치료효율 등의 문제를 완전히 극복하지 못한 상태다.

이를 극복하기 위해 ㈜나노바이오시스템은 나노기술, 줄기세포, 3D 세포배양 플랫폼 기술을 융복합해 줄기세포의 기능이 월등히 향상된 극미세 젤라틴 나노입자-줄기세포 융합 기반의 고기능성 3D 스페로이드 첨단재생바이오 치료제 원천기술을 세계 최초로 개발했다.

(왼쪽부터) 나노바이오시스템 김장호 대표, 분당서울대학교병원 재생의학센터 허찬영 교수, 나노입자-줄기세포 융합 첨단재생바이오치료제 개발 논문(사진=나노바이오시스템)

연구팀은 개발된 첨단재생바이오 치료제를 피부 및 골조직 결손 전임상 모델에 적용한 결과, 기존 치료법 대비 훨씬 빠르고 안정적인 조직재건 효과를 극대화함으로써 줄기세포 치료제로서 기술적 우수성과 임상 적용 가능성을 동시에 입증했다.

또한 원천기술인 극미세 젤라틴 나노입자가 세포와 세포 및 세포와 세포외기질의 상호작용을 촉진함으로써, 3D 스페로이드 내의 미세환경을 생체조직 내 환경과 유사하게 구현한 것이 치료 효과의 핵심 기전임을 입증했다.

연구개발팀은 “개발된 첨단재생바이오 치료제는 기존 줄기세포 치료제의 한계를 극복함으로써 단순한 치료제가 아닌 혁신적인 재생의료 플랫폼으로의 첨단재생의료 임상 연구로의 확장이 가능하다”며, “성형외과와 피부과를 포함한 미용 분야뿐만 아니라, 다양한 난치성 질환에 적용할 수 있는 범용의 재생의료 솔루션으로 활용될 수 있다”고 밝혔다.

㈜나노바이오시스템 김장호 대표는 “첨단재생바이오 치료제 원천기술 개발은 차세대 바이오산업 경쟁력 확보에 있어 필수적”이라며 “개발된 젤라틴 나노입자-줄기세포 스페로이드 원천기술을 바탕으로 글로벌 첨단재생바이오 산업을 선도할 제품 개발을 본격적으로 추진해 가겠다”고 밝혔다.

이번 연구 결과는 바이 오공학 분야 최정상급 저널인 국제학술지인 ‘Advanced Healthcare Materials(Impact Factor: 9.6, JCR 8.5%)’에 게재됐다(논문 제목: Ultra-Tiny Gelatin Nanoparticles-Assisted 3D Stem Cell Spheroids for Engineering Tissue Regeneration, 주저자: 김드림 연구원).

[바이오타임즈=김수진 기자] sjkimcap@biotimes.co.kr