차병원이 2018년 7월 5일부터 8월 22일까지 약 한 달간 세계적 학술지에 게재한 연구 성과를 소개한다.
SCI(Science Citation Index)는 미국 톰슨 사이언티픽(Thomson Scientific, 구 ISI)사가 과학기술 분야 학술지에 게재한 논문의 색인을 수록한 자료다. SCI에는 설립 초기부터 현재까지 구축한 1000만 건 이상의 과학기술 정보가 수록되어 있으며, 특정 논문이나 책 등을 얼마나 많이 인용했는지 알려주는 인용 지수는 물론 어떤 논문에 인용했는지도 알 수 있다.

차병원보는 세계적으로 권위 있는 SCI(Science Citation Index)급 학술지에 게재된 우수 논문 중 연구 실적과 논문 인용 지수, 연구 기여도 등을 폭넓게 고려해 엄선한 논문을 매달 한 건씩 소개한다. 이달에 소개할 논문은 2018년 8월 세계적으로 권위 있는 학술지 'Biomaterials'에 실린 차 의과학대학교 송행석 교수와 박근홍 교수 공동 연구팀의 논문 ‘나노 입자의 초기 배아 안전성에 관한 연구’이다.

생체에 적용하는 나노 물질의 안전성 검증 필요

최근 과학기술의 발달로 치료와 진단, 약물 전달 시스템 및 생체 의학 장치 등 다양한 분야에서 나노 크기의 입자가 활용되고 있다. 그러나 나노 물질은 고유한 특성으로 인해 간혹 인체에 해로울 수 있어 바이오·의료 기술에 활용하기 위해서는 세포 및 조직 수준에서 생물학적 안전성을 평가할 수 있도록 표준화 작업이 반드시 필요하다. 차 의과학대학교 송행석 교수와 박근홍 교수 공동 연구팀은 생체 내 나노 물질의 독성 여부를 평가하는 가장 민감한 지표인 착상 전 배아를 활용해 나노 물질을 사용할 경우 배아 및 태아에게서 발생학적 이상이 야기되는지 확인하기 위한 실험을 진행했다.

그림 1. PLGA 나노 입자의 초기 배아 내재화

PLGA 나노 입자의 초기 배아 내재화 및 발생에 따른 추적

송행석 교수와 박근홍 교수 공동 연구팀은 나노 입자를 만드는 기초 물질인 PLGA를 생체 내에서 추적할 수 있도록 소수성 적등색 형광 물질(Tetramethyl-Rhodamine Isothiocyanate, 이하 TRITC)로 채운 후 초기 배아에 주입했다. 이는 우리가 보통 섭취하는 약물의 대부분이 소수성을 띠기 때문에 추후 PLGA를 약물 전달 나노 세포로 활용할 수 있는지 알아보기 위함이기도 했다.

초기 배아를 이용해 PLGA 나노 입자의 안전성 검증

이번 연구를 통해 송행석 교수와 박근홍 교수 공동 연구팀은 생쥐를 대상으로 한 연구 결과, 생식 세포 및 초기 배아가 발생하는 동안 PLGA에 노출돼도 배아의 발생이나 착상 과정에 이상이 없음을 확인했다. 따라서 PLGA에 노출된 배아도 정상적으로 건강하게 태어날 수 있으며, 이들로부터 태어난 다음 세대에서도 별다른 발생학적 이상이 발견되지 않는다는 것을 검증함으로써 PLGA 나노 물질의 생체 안전성을 확인했다. 더 나아가 이번 연구를 통해 향후 임신부에게 노출될 수 있는 다양한 나노 물질에 대한 태아의 안전성 평가를 위한 새로운 플랫폼을 제시했다.