한국연구재단(이사장 조무제)은 조승우 교수(연세대 생명공학과)· 이태윤 교수(연세대 전기전자공학과) 공동연구팀이 "파킨슨병, 뇌경색 등 난치성 신경 질환 치료를 위한 신경재생 기술을 개발하였다.“고 밝혔다.
이 기술은 줄기세포를 사용하지 않으면서 피부세포를 신경세포로 전환하는 기술이다. 인체의 움직임을 통해 에너지를 발생시키는 패치형 나노 마찰전기 발전 소자의 전기 자극과 유전자 전달 기술의 융합을 통해 체세포를 신경세포로 변환할 수 있으며, 연구팀은 신경세포로의 분화률을 약 2배 정도 높였다.
연구팀은 신체 내부의 신경세포가 전기를 통해 상호 간의 신호를 전달한다는 점에 착안하여 신경세포의 활동 전위를* 모사한 전기적 신호를 발생시킬 수 있는 마찰전기 발전 소자를 개발하여 직접교차분화 기술에 적용하였다.
연구결과, 미세한 전기적 자극이 유전자 전달을 통한 체세포의 신경세포로의 변환을 촉진하고, 실제 교차분화를 통해 변환된 신경세포의 기능이 실제 신경세포와 흡사함을 확인하였다. 또한 실험용 쥐에 패치형 나노 마찰전기 발전소자*를 부착하고, 유전자가 주입된 부위에 전기자극을 가하였을 때 생체 내에서도 피부세포의 신경세포로의 직접교차분화가 크게 증진되었다.
조승우 교수는 “이 연구는 인체 내부의 전기 신호를 모방한 전기 자극이 실제 신경세포 직접분화를 통한 신경재생에 도움을 줄 수 있음을 확인한 최초의 연구이다. 향후 실제 뇌신경 손상 치료 효능 평가, 안전성 검증에 대한 추가 연구가 이루어진다면 신경이 손상된 부위의 신경 재생 및 난치성 신경질환 치료에 기여할 것으로 기대된다”라고 연구의 의의를 설명했다.
이 연구는 미래창조과학부 기초연구사업(개인연구), 중점연구소지원사업의 지원을 받아 수행되었으며, 바이오-재료 융합 연구 분야 국제 최상위 학술지인 어드밴스드 머테리얼즈(Advanced Materials) 9월 14일자 표지 논문으로 게재되었다.
