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나노기술로 동물 시험에서 시력회복 성공 (A) -미국 MIT 대학
죠나단	2006/03/17	644
올해초 수도권 모임에서, 의학소식으로 처음 여러분에게 잠깐 소개해드린 나노 세포 공학 기술이 드디어 한 건 올렸군요. 이 기술은 성장인자 나 여타 단백질을 결합시켜 세포외 기질 (Extra-cellular) 을 인공적으로 만들어 줌으로서, 퇴행되거나 손상된 세포를 자체적으로 재생하게 하는 최신 세포공학 기술입니다. 당시 여러분에게, " 지난년도 미국 ARVO 회의에서 나노 메트릭스 기술이 공개되었으며, 앞으로 이 기술이 망막세포의 재생에 또 하나의 희망이 될 것" 이라고 말씀드린 바 있었습니다. 비록 이번 연구가 알피 질환은 아닙니다만, 시신경을 손상시켜 실명이 된 햄스터 쥐를 치료하여 시력을 회복 시켰다는 놀라운 소식입니다. 동물 시험에 성공한 이번 연구 결과는, 장차 녹내장과 같이 시신경 손상으로 인한 실명환자의 시력을 되찾게 하는 데, 그 가능성을 제시했다는 내용입니다. 우선 이 원문을 번역하여 올리기에 앞서, 잠시 Nanofiber Scaffold 기술에 대하여 설명을 드리지요. 아직은 한국말이 없어서 힘들게 번역하자면, " 나노섬유를 이용한 세포 재생용 임시 골조화 기술 " 이라고 말할 수 있겠습니다. 이 기술의 원천은 단연코 MIT 대학이 앞서갑니다. 이 기술이 개발되었던 배경은, 우리 세포 조직에는 단일 개체의 세포 들만이 있는 것이 아니고, 세포들 사이 공간에도 어떤 물질이 존재하는데 그것을 세포외 기질 (Extra-cellular)이라고 부른 답니다. 예를들어 우리 알피 질환이 일어나는 광수용체 세포들 사이에는 빈틈이 존재 할 것입니다. 바로 그 빈 공간을 채우는 물질이 세포외 기질이라고 부를 수 있는 것이지요. 그런데 알고보니까 이 기질들이 아주 중요한 기능을 하고 있다는 것이 밝혀졌습니다. 그 기능 중에는 세포 상호 간의 신호 연락, 서로의 영양 공급 및 세포 분화에 관여하는 기능 등 등이 있을 것으로 추정됩니다. 그래서 바로 이 세포외 기질을 공학적 나노 설계물로 만들어, 손상되거나 퇴행된 세포들을 다시 살려 내려는 시도가 MIT 대학과 맨체스터 대학등이 주도하여 개발하고 있습니다. 비유가 정확할 지 모르겠습니다만, 몇달 전 TV 에서, 수산청이 나서서 고갈 되어가는 어자원을 보호하고 , 물고기들을 연안으로 모이게 하기 위하여 인공어초를 바다에 갈아 앉히는 작업을 하는 것을 보았습니다. 그것은 사각형 벌집 모양을 띤 형태로, 시멘트 구조물을 만들어 물속에서 가건물처럼 조립 (Matrix)을 하고 있었습니다. 그 시멘트 건축 구조물은 시간이 지나면서, 그늘을 만들고 수초가 달라 붙어 물고기의 서식에 필요한 각종 영양분이 생겨나게 되는 것이었지요. 그동안 황폐해졌던 바다 속이 이 구조물에 의해 생태가 바뀌고 각종 물고기 떼들이 모여들어 차츰 생기가 돋고 바다가 살아나는 것을 보았습니다. 이 Nano -Scaffold 기술은, 그 구조물이 시멘트가 아니라 아주 미세한 나노 크기의 섬유를 사용하여 세포 조직 사이로 그물망 같은 구조물을 만드는 것입니다. 그 그물망에는 세포가 좋아하는 외부의 영양분과 기타 필요한 자극을 주는 신호 단백질등 각종 단백질을 장착 시켜 놓는 것이지요. 이 구조물이 만들어지면, 죽어가거나 퇴행된 세포들도 다시 살려낼 수 있다는 가능성이 연구 결과로 제시 된 바 있었습니다. ( 이런 단백질들은 관련 세포 조직내의 유전체 발굴로 하나씩 밝혀지고 있습니다.) 더욱 놀라운 것은, 이 그물망을 형성하는 섬유가 물에 녹을 수 있기에, 바로 주사 한방으로 원하는 조직에 적당량을 주입하면 그것으로 그만입니다. 그런 다음에는, 가스와 같은 화학적 조건이나 빛과 같은 물리적 조건을 첨가하면, 그 물에 녹은 섬유질이 바로 그물망 처럼 유기체의 구조물로 굳게 되는 것입니다. 마치 촉농이 식으면 굳는 것처럼 그 형질이 바뀌는 것이지요. 더욱 편리한 것은, 일단 조직이 재생되고 치료되어 더이상 이 구조물이 필요없게 되는 경우 입니다. 이때에는 다시 구조물을 친수성 구조로 바꾸어 버리면, 물에 녹게 되고 이 물질들은 혈관을 통하여 빠져 나가, 흔적없이 사라진 다는 것입니다. 이 정도면 정말 놀라운 기술 아닙니까 ? 이처럼 나노기술은 작년에 소개해 드린 나노 유전자 치료 뿐만 아니라, 앞으로 세포의 재생 기술에 첨단 생명공학으로 자리 메김하기에 부족함이 없습니다. 만일 위의 구조물에 줄기세포를 이용하면, 줄기세포의 재생 기술이 되고 단백질을 이용하면 단백질 치료 기술이 되는 셈입니다. 물론 나노과학이 오래되지 않은 학문이고, 앞으로도 수많은 장벽을 넘어 실용화 되는데는 시간이 필요 할 것입니다. 그러나 새로운 기술로 알피 질환을 치료할 수 있는 수단으로 부각되고 있다는 점은 매우 고무적인 일이랍니다. 최근에 와서야 자주 소개되는 첨단 기술이었기에, 조용히 지켜보고 있었습니다만, 마침 오늘 우리와 관련된 망막 질환에서도 놀라운 연구 성과가 나왔다는 소식에 즐거운 마음으로 설명을 드리게 되었습니다. 번역 내용은 내일 올려야 겠네요. 죄송합니다.