질병관리본부 국립보건연구원 생명의학부의 조인호/김형범박사 연구팀은 “덱사메타손과 비타민 C를 함유한 생분해성 고분자 지지체를 이용한 골수줄기세포로부터의 뼈 형성”이라는 제목으로 국제학술지인 “바이오케미컬 바이오피지컬 리서치 커뮤니케이션 (Biochemical and Biophysical Research Communications http://www.sciencedirect.com/science/journal/0006291X )"에 그 결과를 게재하였으며 7월 15일 출판예정 이라고 설명했다.

기존의 조직공학연구에서 뼈를 만들기 위해 많이 사용되어진 골형성성장인자 등과는 달리 덱사메타손과 비타민 C를 사용함으로써, 이 연구에서 생산되는 인공뼈는 가격 면에서 매우 저렴하면서도 부작용이 거의 없을 것으로 예상된다는 것이 연구팀의 설명이다.

이번 연구는 향후 급격한 노령인구의 증가 등에 따라 예상되는 빈번한 뼈의 손상(사고나 질병에 의한)에 저렴하면서도 효과적인 치료기술을 제공하여 국민 건강과 복지 생활에 기여할 것으로 기대 된다.

줄기세포 등을 이용한 조직공학기술은 부족한 장기 기증을 대체할 수 있는 새로운 과학기술로 떠오르고 있다. 요즘 서울대 황우석 교수의 배아줄기세포 연구로 많이 알려지게 된 이 분야는 사실은 10여년 전부터 국내의 많은 학자들이 지속적으로 연구하고 있는 조직공학기술이다.

줄기세포를 이용한 조직 재생은 현재 면역거부 반응을 극복할 수 있는 차세대 의료기술로 가장 각광을 받고 있으나 ,줄기세포를 원하는 특정 조직으로 완벽하게 분화시키는 기술의 확보가 현재 이들 기술이 안고 있는 가장 심각한 문제이다.

지금까지 골수줄기세포의 뼈세포로의 분화연구는 대부분 생체 밖에서 시도되었으며, 생체 내에서의 분화를 유도하기 위해서는 골형성성장인자 (BMP, bone morphogenetic protein)를 사용한 실험이 대부분 이었다.

하지만 골형성성장인자는 가격이 비쌀 뿐 아니라, 다른 많은 성장인자(growth factors)들에게 나타나는 부작용인 종양형성 가능성을 완전히 배제할 수 없는 문제점을 가지고 있는 한계가 있다고 한다.

그러나 조인호,김형범박사의 연구팀에서 사용한 덱사메타손(dexamethasone)은 우리 몸에 존재하는 부신피질호르몬 유사체로 의학계에서 이미 수 십 년 이상 사용되어 왔고, 비타민 C 역시 필수 영양소중의 하나로서 오랫동안 사용된 약제이기에 문제가 없다는 것이다.

덱사메타손과 비타민 C가 골수줄기세포의 뼈세포로의 분화를 유도할 수 있다는 연구 결과가 있었으나, 기존의 모든 연구는 생체 밖에서 시도된 연구였고, 조인호,김형범 연구팀은 골수줄기세포를 뼈로 분화시키는 것으로 알려진 덱사메타손과 비타민 C를 서서히 방출하는 생분해성 다공성 지지체(biodegradable porous scaffolds)를 이용하여 이 지지체 안에서 골수줄기세포가 실험 생쥐의 몸 안에서 뼈세포로 분화되는 것에 관한 실험을 최초로 실시한 것이며, 생분해성 고분자로부터 오랜 시간 서서히 방출된 덱사메타손과 비타민 C가 골수줄기세포에만 국소적으로 작용하여 분화를 효과적으로 유도하기 때문에 약물에 대한 부작용 (예를 들어 생체 내에서 다른 세포에 대한 작용 등)을 현저히 줄이는 것이 본 연구의 핵심이라고 설명했다.

연구팀은 실험 결과 골수줄기세포는 쥐의 몸 안에서 뼈세포로 성공적으로 분화되어 뼈가 생성됨을 관찰했으며, 이번 연구는 골수줄기세포를 이용하여 가격이 매우 저렴하면서도 부작용이 거의 없는 뼈를 생체 내에서 직접 생산하는 기술로서, 향후 산업/경제적 이익뿐만 아니라 실제 임상에 적용함으로써 국민의 보건향상에 큰 기여를 할 것으로 예상된다.