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차 의과학대학교 연구팀과 포스텍 공동 연구팀이 자궁 세포 환경과 유사한 하이드로젤을 개발, 불임·난임 치료 수준을 끌어올릴 것으로 전망된다.
건강보험심사평가원에 따르면 지난해 불임과 난임으로 병원을 찾는 인원이 37만 명이 넘었고, 2018년과 비교해 불임과 난임 시술 건수도 각각 4.7%, 16% 증가했다.
이런 가운데 차 의과학대학교 연구팀(의학전문대학원 생화학교실 강윤정 교수·안중호 박사, 의생명과학과 박사과정 이단비)과 포스텍(기계공학과 조동우 교수, 기계공학과·IT융합공학과 장진아 교수, 기계공학과 박사과정 투우체 센)이 자궁 세포 환경과 유사한 하이드로젤을 개발해 자궁 내막 재생을 유도하고 그 메커니즘을 최초로 밝혀냈다.
건강한 자궁 내막은 임신과 밀접한 관련이 있다. 자궁 내막이 얇으면 수정된 배아의 착상 확률이 현저히 낮아지고, 착상되더라도 조기에 유산될 확률이 높다. 호르몬 치료와 자궁 내막 주사법 등 여러 치료 방법이 있지만 효과가 낮은 편이다.
공동 연구팀은 자궁 전체 조직과 내막 특정 층에서 유래한 탈세포화 세포외기질(Uterus-derived decelluarized extracellular matrix, 이하 UdECMs)을 포함한 하이드로젤을 개발했다. 하이드로젤 단백질 구성은 실제 자궁 내막 성분과 매우 유사했고, 동물 모델 실험을 통해서 효과를 확인했다. 연구팀은 생쥐의 자궁강 내에 하이드로젤을 주입한 결과 자궁 내막의 두께가 정상 수준으로 회복돼 배아 착상에 유리한 환경이 만들어지고, 생체소재로 세포 독성이 적어 배아 착상률이 대조군 대비 416%가 증가하는 것을 확인했다.
또한, 자궁 내막 재생 과정에 인슐린 유사 성장인자(IGF1)와 인슐린 성장인자 결합단백질(IGFBP3)이 관여한다는 사실을 밝혀내 관련 연구에 발판을 마련했다.
강윤정 교수는 "자궁 내막이 얇아 배아 착상에 반복해서 실패하고 임신 유지가 어려운 난임 여성에 대한 뚜렷한 치료법이 없었지만, 이번 연구를 통해 자궁 내막을 재생하는 하이드로젤 개발에 성공하고 자궁내막 요인의 난임을 극복할 수 있는 발판을 마련했다"며 "해당 연구가 임상연구로 발전해 불임·난임으로 어려움을 겪는 여성에게 희망이 됐으면 한다"고 말했다.
한편, 이 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업, 과학기술정보통신부와 보건복지부의 범부처재생의료기술개발사업의 지원으로 진행됐으며, 연구 결과는 재료공학 분야 국제학술지 'Advanced Functional Materials'에 최근 실렸다.
장종호 기자 bellho@sportschosun.com
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