영구 자석 이용해 펩타이드 외부에서 원격 제어 가능
대식세포 이외에 줄기세포, 암세포에도 기술 적용 기대

국내 연구진이 단백질을 원격 시한폭탄처럼 제어해 체내 면역반응을 조절할 수 있는 방법을 찾았다.

고려대 신소재공학부 연구팀은 체내 세포 수용체와 결합해 여러 기능을 활성화하거나 억제하는 펩타이드를 원격 조절해 체내 면역반응을 제어할 수 있는 시스템을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국화학회에서 발행하는 화학 분야 국제학술지 ‘미국화학회지’ 3월 12일자에 실렸다.

면역 반응을 유도해 치유까지 도달하는데는 많은 단계의 체내 반응 과정이 있다. 효과적인 치유를 위해서는 각 단계에 따라 적절한 면역반응 제어가 필요하다. 기존에는 pH(산도) 조절, 초음파, 빛 같은 외부 자극을 이용해 면역 반응을 제어하고자 했지만 사용된 외부 자극이나 소재가 생체 친화적이지 않는 경우가 있고 세포 반응 제어도 쉽지 않다는 단점이 있었다.

연구팀은 이 같은 단점을 보완해 체내 면역 반응을 제어하기 위해 세포 부착성 펩타이드를 생체 재료 표면에 결합하고 수십 나노미터 길이의 폴리에틸렌 글리콜로 이뤄진 신축성 연결체를 이용해 다양한 크기로 합성이 가능한 외부 자극 감응형 무기 나노 집합체 소재를 부착했다.

무기 나노 집합체 소재는 자기장에 따라 자성을 얻거나 잃는 성질로 무기 나노 집합체 소재의 크기에 따라 펩타이드 접근성을 제어할 수 있다. 또 영구 자석으로 생체 재료 표면에 무기 나노 집합체 소재의 높낮이를 조절해 펩타이드 접근성을 제어할 수 있음을 확인했다. 이를 통해 초기 면역 반응에 중요한 역할을 하는 대식세포의 거동을 제어할 수 있다.

강희민 고려대 교수는 “이번 연구에서 개발된 펩타이드 접근성 제어 시스템은 대식세포 거동을 원하는 시간에 원하는 만큼 제어할 수 있어 면역시스템을 통한 원거리 치료에 효과적일 것”이라며 “이번 기술은 대식세포 뿐만 아니라 줄기세포, 암세포 등 다른 세포들에도 적용이 가능할 것으로 기대된다”고 말했다.