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Research & News

연구성과

기초의학사업추진단, mRNA와 약물 동시 전달로 줄기세포 연골 재생 효과 높였다

기초의학사업추진단, mRNA와 약물 동시 전달로 줄기세포 연골 재생 효과 높였다 - SOX9 mRNA·덱사메타손 탑재 지질나노입자 개발, 줄기세포 연골 분화 촉진 - - 동물 실험 모델서 초기 연골 형성·결손 부위 회복 향상 확인 - 가톨릭대학교 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단 합성생물학사업단 구희범 교수(공동 교신저자, 의생명과학교실), 미국 매사추세츠 주립대학교(UMass Amherst) 최홍수 교수(공동 교신저자), 가톨릭대학교 의과대학 의생명과학교실 박지선 박사(공동 제1저자), 전하영 연구원(공동 제1저자) 연구팀이 mRNA와 저분자 약물을 동시에 전달하는 ‘분화 촉진 나노입자(DaN, Differentiation-accelerating Nanoparticle)’를 개발하고, 이를 통해 줄기세포의 연골 분화와 재생 효과를 높일 수 있음을 확인했다. 연구팀이 개발한 분화 촉진 나노입자(DaN)은 연골 분화 핵심 전사인자인 SOX9 mRNA와 연골 분화를 유도하는 저분자 약물인 덱사메타손(Dexamethasone)을 지질나노입자(LNP)에 동시에 탑재해 중간엽줄기세포(MSC)에 전달하는 기술이다. 줄기세포를 이용해 손상된 연골을 재생하기 위해서는 중간엽줄기세포를 빠르고 효율적으로 연골세포로 분화시키는 것이 중요하다. 그러나 기존 중간엽줄기세포 기반 연골 치료는 연골세포로 분화하는 데 오랜 시간이 필요하고, 바이러스를 사용하지 않는 비바이러스성 유전자 전달 방식의 효율이 낮아 치료 효과를 높이는 데 한계가 있다. 이에 연구팀은 SOX9 mRNA와 덱사메타손을 지질나노입자(LNP)에 함께 탑재해 중간엽줄기세포에 동시에 전달하는 방식을 고안했다. 이를 통해 연골 분화를 빠르게 유도하는 동시에 유전자 전달 효율을 높여 기존 줄기세포 기반 치료의 한계를 보완하고자 했다. 연구팀은 중간엽줄기세포에 유전물질을 효과적으로 전달할 수 있도록 지질나노입자(LNP) 제형을 최적화했다. 그 결과, 덱사메타손을 함께 탑재해도 SOX9 mRNA의 전달 효율이 유지됐으며, 세포 내 SOX9 단백질이 빠르게 생성되는 것을 확인했다. 이어 분화 촉진 나노입자(DaN)를 3차원(3D) 중간엽줄기세포 스페로이드 모델에 적용한 결과, mRNA와 저분자 약물의 복합작용으로 초기 연골 분화가 촉진됐다. 또한, 세포외기질(ECM)의 생성이 증가하고 주요 연골 분화 관련 지표의 발현도 크게 향상됐다. 동물실험 모델에서도 연골 재생 효과가 확인됐다. 연골 결손 쥐 모델에서 분화 촉진 나노입자(DaN)로 처리한 결과, 중간엽줄기세포(MSC)를 주입한 치료군에서 초기 단계부터 연골 형성이 촉진됐으며 결손 부위의 회복과 연골 재생 효과가 유의하게 향상됐다. 구 교수 연구팀은 이를 통해 mRNA와 저분자 약물이 동시 탑재된 지질나노입자를 이용해 연골 분화 기능이 강화된 줄기세포를 개발했고, 초기 연골 재생 효과를 높일 수 있음을 확인했다. 이번 연구는 mRNA 기반 나노치료 플랫폼의 재생의학 분야 활용 가능성을 제시했다. 구희범 교수는 “이번 연구는 지질나노입자를 이용한 mRNA와 저분자 약물을 동시에 전달함으로써 줄기세포의 연골 분화 및 치료 기능을 강화할 수 있다는 가능성을 확인한 연구”라며 “향후 다양한 연골 질환 및 재생의학 분야에 활용할 예정이다”라고 밝혔다. 이번 연구는 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단과 한국연구재단, 보건산업진흥원, 범부처재생의료기술개발사업 등의 지원을 받아 수행되었다. 현재 화학·재료공학 분야 국제 학술지 《Chemical Engineering Journal》(IF=12.5)에 온라인 게재됐다.

2026.09.21

대학소식

가톨릭대학교 성빈센트병원, 다빈치 SP 추가 도입...로봇수술 1만례 눈앞

가톨릭대학교 성빈센트병원, 다빈치 SP 추가 도입...로봇수술 1만례 눈앞 -다빈치 Xi 2대·SP 2대 총 4대 운영...로봇수술 역량 한층 강화- 가톨릭대학교 성빈센트병원이 다빈치 SP(Single Port) 로봇수술 장비를 추가 도입하며 로봇수술 역량 강화에 나섰다. 성빈센트병원은 최근 새롭게 도입한 다빈치 SP 로봇수술 장비의 축복식을 열었다. 이날 축복식은 원목팀 이형완 가브리엘 신부의 집전으로 진행됐으며, 병원장 나승임 안젤리카 수녀와 로봇수술센터장 이승주 교수를 비롯한 주요 보직자와 교직원들이 참석해 장비의 안전한 운영과 환자들의 건강을 기원했다. 이번 장비 추가 도입으로 성빈센트병원은 다빈치 Xi 2대와 다빈치 SP 2대 등 총 4대의 로봇수술 장비를 운영하게 됐다. 늘어나는 로봇수술 수요에 보다 적극적으로 대응하고, 환자들에게 안정적인 수술 환경과 수준 높은 의료서비스를 제공할 수 있는 기반을 한층 강화하게 됐다. 성빈센트병원 로봇수술센터는 국내 로봇수술 도입 초창기인 2013년 12월 다빈치 Si 로봇 시스템을 도입해 수술을 시작했다. 이후 2018년 1,000례, 2020년 2,000례를 달성했으며, 2021년에는 다빈치 Xi 2대를 추가 도입했다. 2024년에는 다빈치 SP를 도입하고 같은 해 로봇수술 5,000례를 돌파하는 등 지속적으로 로봇수술 역량을 확대해왔다. 특히 로봇수술센터는 진료과 간 유기적인 협력과 효율적인 수술 일정 관리, 환자와의 긴밀한 상담 등을 통해 환자 중심의 로봇수술 시스템을 구축하며 로봇수술에 대한 환자들의 수요에 적극 대응해왔다. 이러한 노력에 힘입어 성빈센트병원은 로봇수술 분야에서 가파른 성장세를 이어가고 있으며, 2024년 5,000례 달성에 이어 현재 1만례 달성을 눈앞에 두고 있다. 로봇수술센터장 이승주 교수(비뇨의학과)는 “로봇수술 1만례 달성을 앞둔 시점에서 추가 장비를 도입하게 돼 의미가 크다”며 “앞으로도 의료진 간 유기적인 협력과 풍부한 임상 경험을 바탕으로 보다 안전하고 정교한 로봇수술을 시행해 환자의 치료 결과와 만족도를 높일 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다. 한편, 성빈센트병원 로봇수술센터는 다양한 진료과에서 로봇수술을 시행하며 전문성과 임상 경험을 꾸준히 축적하고 있다.

2026.09.21

대학소식

가톨릭대 의대 조미라 교수, 영진약품과 '미토콘드리아 기반 난치성 면역질환 표적발굴과 맟춤의학' 공동연구 MOU 체결

가톨릭대 의대 조미라 교수, 영진약품과 '미토콘드리아 기반 난치성 면역질환 표적발굴과 맟춤의학' 공동연구 MOU 체결 가톨릭대학교 의과대학 병리학교실 조미라 교수와 영진약품(대표이사 이기수)이 ‘미토콘드리아 기능 조절, 면역대사 및 면역질환 관련 기술에 관한 공동연구’를 위한 양해각서(MOU)를 지난 9월 11일(금)에 체결했다. 이번 협약에 따라 양측은 미토콘드리아 기능 조절 및 면역대사 관련 공동연구를 중심으로, 신약 개발로 이어질 수 있는 연구협력 체계를 단계적으로 구축해 나갈 계획이다. 조미라 교수는 난치성 면역질환과 대사 이상 질환의 병인을 규명하고 치료볍을 연구하는 중개면역의학 분야에서 연구를 수행하고 있다. 현재 가톨릭대학교 의과대학 중개면역의학연구소와 미토콘드리아 면역의학 연구센터를 이끌며 자가면역질환과 면역대사 조절 분야의 연구 역량과 다양한 질환모델을 구축해 왔다. 특히 미토콘드리아 이식을 통해 자가포식 과정을 정상화함으로써 난치성 류마티스관절염을 치료하는 새로운 기전을 규명하는 등 미토콘드리아 기능 조절을 활용한 자가면역질환 치료 연구를 지속해 왔다. 영진약품은 미토콘드리아 기능 이상 치료제 분야에서 R&D 역량을 지속적으로 강화해 왔다. 특히 세포 에너지 대사와 면역 반응 제어의 핵심인 ‘미토콘드리아-면역대사’ 축을 차세대 치료제 개발의 중요한 축으로 보고 있다. 자체 개발한 미토콘드리아 질환 치료제 후보물질인 ‘KL1333’을 통해 관련 분야에서 연구개발 경험과 전문성을 축적해 왔으며, 이번 협력을 계기로 관련 유도체들의 적용 범위를 면역질환 영역으로 확장해 나갈 계획이다. 조미라 교수 연구팀과 영진약품은 협력을 통해 독자적인 미토콘드리아 조절 기술을 면역질환 분야로 확장하고, 난치성 면역질환 신약 개발로 연결하기 위한 공동연구를 추진할 예정이다. 영진약품 이기수 대표이사는 "이번 협약을 계기로 그동안 축적해 온 미토콘드리아 기능 조절 기술을 면역질환이라는 새로운 영역으로 확장하고자 한다”며 “중개면역의학 분야 우수한 연구 역량을 보여준 조미라 교수 연구팀과의 협력을 통해 난치성 면역질환 치료제 파이프라인을 조기에 구체화해 나가겠다”고 밝혔다. 조미라 교수는 "미토콘드리아 기능 및 세포 대사 이상은 다양한 난치성 면역질환의 핵심 병인으로 주목받고 있다"며 "연구팀이 축적해 온 면역대사 조절 및 중개의학 연구 역량과 영진약품의 미토콘드리아 R&D 플랫폼과 결합해, 기존 치료법으로 한계가 있던 난치성 자가면역질환 환자들에게 실질적인 치료 옵션을 제시할 수 있는 혁신 신약 개발의 전기를 마련하겠다" 라고 밝혔다.

2026.09.21