골관절염 환자의 ‘연골재생 치료’와 관련한 혁신적인 연구결과가 발표됐다. 체내에 약물이 전달되는 새로운 시스템으로 무릎 연골 재생치료의 패러다임 변화를 예고했다.
연세사랑병원 의료진은 최근 국제학술지에 연골 재생을 위한 ‘카르토제닌(Kartogenin)’이 탑재된 ‘PLGA 미세구체’ 약물 방출에 대한 혁신적인 발견과 실험 결과를 소개했다.
이는 환자의 무릎 관절 치료를 위한 새로운 가능성을 제시한 것으로 평가된다.
‘카르토제닌’은 손상된 연골을 재생시킬 수 있는 물질로, 연골에 있는 중간엽줄기세포 활동을 촉발시켜 연골세포가 생성되게 함으로써 손상된 연골이 다시 자라나는 것으로 알려져 있다.
생분해성 고분자 ‘PLGA(polylactide-co-glycolide, 폴리산)’에 마이크로 약물 운반체를 접목시킨 게 'PLGA 미세구체'다.
연구는 중간엽 줄기세포의 연골분화 유도제이자 연골 재생의 핵심인 ‘카르토제닌’을 이용한 치료법을 중심으로 진행됐다.
특히 이번 연구에서는 다양한 조성의 PLGA 미세구체에 카르토제닌을 탑재해 입자 크기, 크기 분포, 캡슐화 효율, 약물 로딩 및 방출 프로파일을 종합적으로 특성화했다.
연구에서는 중합체, 약물, 용매 비율 및 계면활성제 사용을 변수로 적용해 특히 계면활성제가 입자에 미치는 영향을 조사했다.
연구결과 입자의 평균 직경은 16.0–31.7μm로 나타났으며, 계면활성제 도입에 따라 입자의 형태가 고체에서 다공성 표면 구조로 변화했다.
카르토제닌의 누적 방출은 28일째 53.8%에서 80.9%까지 다양하게 나타났으며, 방출 프로파일은 주로 Korsmeyer-Peppas 모델을 따랐다.
이번 결과는 연골조직 공학에서 치료 효율을 최적화하고 부작용을 최소화하기 위해 ‘카르토제닌’ 방출 동역학을 조절하는 기초적인 틀을 제공한다.
고용곤 병원장은 “이번 연구는 환자 중심의 혁신적 접근법과 최첨단 기술 융합을 통해 얻어진 결과로, 연골 재생과 무릎 관절 치료 분야에서 새로운 패러다임을 제시하고 있다”고 의미를 부여했다.
이어 “미래 의료기술 발전을 선도하며, 글로벌 헬스케어 시장에서의 경쟁력을 더욱 강화해 나갈 것”이라고 덧붙였다.
한편, 이번 연구결과는 조직공학 분야 국제학술지 ‘Frontiers in Materials’ 최근호에 게재됐다.
박대진 기자 (