안검하수, 쌍꺼풀 수술을 하면 많은 양의 눈꺼풀 근육(눈둘레근) 조직이 버려진다. 이 근육이 주름 개선, 피부 재생 등에 사용될 수 있는 줄기세포 공급원으로 사용될 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
건국대병원 안과 신현진 교수와 건국대 줄기세포재생공학과 조쌍구 교수 연구팀은 눈꺼풀 근육에서 분리한 줄기세포 유래 엑소좀 바이오 소재를 개발했다. 엑소좀은 세포에서 분비되는 나노 사이즈의 세포외소포체(Extracellular Vesicle, EV)로, 유래한 세포의 활성을 마찬가지로 보여 고활성 바이오 소재로 주목받고 있다.
연구팀은 눈꺼풀 수술에서 버려진 눈둘레근에서부터 줄기세포를 분리하고 구축해, 눈둘레근 줄기세포 유래 엑소좀의 피부세포에 대한 다양한 활성을 최초로 확인했다. 성체줄기세포는 손상된 신체의 기능을 회복, 재생할 수 있다. 그러나 고령화에 따라 줄기세포 재생 소재의 수요는 증가하지만, 공급은 감소하고 있어 조직 확보고 어려운 실정이었다. 기존 성체줄기세포는 탯줄, 지방, 골수 등에서 공급됐다.
신현진 교수는 "이번 연구는 버려지는 많은 눈둘레근 조직으로부터, 치료제 개발을 위한 새로운 줄기세포의 공급원을 확인한 것"이라고 말했다. 눈둘레근 조직으로부터 확보한 눈둘레근 줄기세포는 근육, 지방, 연골 조직 등으로 분화하는 중간엽줄기세포의 특성을 나타낸다. 분리된 엑소좀을 이용하면 피부세포의 노화 억제, 항산화, 멜라닌 생성 억제, 주름 개선 및 피부 재생 효과가 있는 것으로 알려졌다. 연구팀은 삼차원 동적줄기세포배양기술을 활용해 고농도의 엑소좀이 포함된 눈둘레근 줄기세포 배양액을 얻을 수 있는 것을 확인했다. 엑소좀을 활용한 치료제 개발에 가장 큰 어려운 점으로 알려진 대량 생산에 대한 문제도 해결하며, 엑소좀 치료제 개발에 박차를 가하고 있다. 관련된 일부 연구결과는 의약 화학 분야의 10% 이내 SCIE 저널인 'Antioxidants'에 소개되기도 했다.
신현진 교수는 "당뇨발, 욕창, 피부괴사 등 난치성 질환들은 혈관의 미세순환이 되지 않고, 모세혈관막의 투과성의 변화가 일어나면서 세포대사 장애가 발생, 이로 인한 세포괴사로 염증반응이 발생해 피부 근육의 결손이 생기는 질환"이라며 "눈둘레근 줄기세포 유래 엑소좀을 활용해 혈관 신생, 항염 등에 도움을 주는 새로운 치료제로도 사용할 수 있을 것"이라고 말했다. 조쌍구 교수는 "그동안 폐기되던 조직을 재활용한다는 점에서 신규성, 생산성, 응용 가능성이 매우 높은 기술로 이 기술에 대해 국내 특허 및 PCT 출원 중이다"라면서 "이를 바탕으로 스템엑소원(주)에서 사업화 시스템을 구축하고자 한다"고 말했다.