동국대 김종필 교수 연구팀, 맥신 활용한 도파민 신경세포 전환 기술 세계 최초 구현

[글로벌대학팀 김선영 기자] 동국대학교 화학과 김종필 교수 연구팀이 차세대 2차원 나노소재인 맥신(MXene)을 활용해 생체 내 신경세포 직접전환 기술을 구현했다. 해당 연구는 파킨슨병과 같은 퇴행성 신경질환의 새로운 치료 접근법으로 주목받고 있으며, 연구 결과는 4월 22일자 국제 학술지 ACS Nano에 게재됐다.

연구팀은 맥신의 전자기장 반응 특성과 생체적합성에 주목해, 맥신을 전자기화한 후 신경세포 전환 유도인자들과 함께 체내에 적용했다. 이를 통해 섬유아세포를 도파민 신경세포로 직접 전환하는 리프로그래밍 과정의 효율성과 안정성을 크게 높이는 데 성공했다. 이번 기술은 외부 세포 이식 없이 인체 내 체세포를 신경세포로 직접 바꾸는 접근으로, 면역 거부 반응을 회피할 수 있는 장점도 확인됐다.

연구팀은 이 기술이 히스톤 아세틸화를 유도해 세포의 후성유전학적 특성을 변화시키며, 실제 동물 모델에서도 손상된 도파민 뉴런의 재생을 유도하고 운동 기능 회복을 이끌어낸 것을 실험을 통해 입증했다. 이 과정은 파킨슨병 치료뿐 아니라 줄기세포 기반 재생의학 전반에 새로운 방향을 제시하는 성과로 평가된다.

김종필 교수는 “전자기화된 맥신이 세포 리프로그래밍 과정에서 유효한 기능을 수행한다는 것을 이번 연구를 통해 확인했으며, 이는 파킨슨병을 포함한 신경질환 치료에 적용 가능한 차세대 기술로 이어질 수 있다”고 설명했다. 또 “나노소재와 줄기세포 기술의 융합이 재생의학 패러다임에 중대한 전환을 일으킬 가능성이 있다”고 덧붙였다.

이번 연구는 인공아체세포 기반 재생치료 기술개발사업, 대학중점연구소 사업, 범부처 재생의료기술 개발사업 등의 지원을 받아 수행됐다. 연구팀은 김종필 교수를 비롯해 김영관 교수, 김준엽 교수, 김수민·황예림·안세민 박사과정생이 공동으로 참여했다. 다만 연구진은 세포 운명 전환의 완전한 제어와 낮은 전환 효율이 실용화의 과제로 남아 있다며, 이에 대한 추가 연구가 필요하다고 밝혔다.

김선영 기자 글로벌대학팀 globalu@beyondpost.co.kr