가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단 구희범 교수 연구팀(박지선 박사, 이채현 연구원)이 사포닌(saponin) 기반 나노입자를 개발해 인간 중간엽 줄기세포(hMSC)의 골 생성 분화와 뼈 재생 촉진에 성공했다고 밝혔다.

줄기세포 분화의 방향을 결정하는 것은 줄기세포 치료의 핵심 단계인데, 이번 연구에서는 Dex(dexamethasone)와 ALA(alpha-lipoic acid)가 포함된 사포닌 나노입자(Ad-SNP)를 통해 인간 중간엽 줄기세포가 뼈를 만드는 조골세포로 분화하는 것을 유도했다. 

Ad-SNP 나노입자는 사포닌의 독특한 특성 덕분에 양전하 없이도 세포막의 기공 형성을 통해 줄기세포 내로 빠른 흡수가 가능하며, 세포질에서 좀 더 오랫동안 약물을 공급할 수 있다.

연구팀이 개발한 나노입자를 쥐 대퇴골 뼈 결함 모델에 테스트한 결과, Ad-SNP가 처리된 hMSC 그룹에서 가장 빠른 뼈 재생과 완전한 회복이 촉진되는 것을 확인했다.

연구팀은 "이번에 개발한 나노입자는 기공 형성 사포닌인 알파 헤데린(alpha-hederin)을 기반으로, 세포 흡수가 빠르고 세포 내 지속적인 약물 공급 능력이 우수하다는 장점이 있다"고 설명했다.

구희범 교수는 “이번 연구는 나노입자를 이용한 줄기세포 내 약물전달의 가능성을 보여주는 연구로, 향후 다양한 줄기세포 치료 분야에 응용될 예정이다”고 밝혔다.

가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단의 지원을 받아 진행한 이번 연구결과는 생체재료 분야 국제 학술지 ‘Biomaterials(IF=14.0)’에 게재됐다.