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센터,연구소 소개 및 주요활동
[ 소개 ]
세포-조직공학연구소 (Cell & Tissue Engineering Institute)는 다학제적 연구수행을 목적으로 2005년 6월 가톨릭중앙의료원 산하 가톨릭의과학연구원의 부설연구소로서 발족되었으며, 동년 9월 대학부설연구소로 승격되었다. - 현대 과학은 급속도의 발전에 의하여 거듭나고 있으며, 대부분의 학문들은 다변화 및 전문화되는 추세에 있다.
- 하지만 극도로 세분화되고 전문화된 현대학문은 전문 영역이 지나치게 좁아지게 되는 단점을 남기게 되었으며, 일부에서는 본래 의도된 바와 달리 나날이 복잡·다양해지는 문제들에 대하여, 도무지 대처하지 못하게 되는 경우를 흔히 발생하게 되었다.
- 여기에서 나타난 움직임이 바로 학제적(學際的) 연구이다. 학제적이란 "전혀 다른 것으로 간주되었던 분야의 학문들이 서로의 연구 성과를 공유하고, 각 분야에 대하여 새로운 시각으로 접근하여 연구하는 경향"을 뜻한다. 이러한 추세의 궁극적인 목표는 보다 진보되며 전문화된 학문들을 융합하여 재정립함으로써, 변화와 변혁의 시대를 적응하는데 큰 도움을 줄 수 있는 새로운 복합학문의 창출에 있다.
- 본 가톨릭대학은, 이상의 사실을 깊이 인식하고, 다학제 간의 연구교류를 추진하고 있으며, 세포-조직공학연구소의 발족은 이에 부합하는 큰 예라고 할 수 있다.
- 최근 진보된 현대 의학은 단순한 약물치료가 아닌 세포 및 유전자치료제의 개발에 박차를 가하고 있다.
- 또한 최근 줄기세포의 추출 및 분화기술의 선진화에 따라서, 줄기세포를 이용한 각종 난치병 환자의 치료법 개발에도 비중 있는 노력을 기울이고 있다
- 하지만 세포 및 조직학적인 측면만을 고려한 차세대 세포치료제의 개발은 무의미하다고 할 수 있다.
- 왜냐하면 세포 자체만으로는 치료제로서의 안정성이 보장되지 못하기 때문이다.
- 즉, 세포가 세포 치료제로서 사용되려면 동종이식시 안정화될 수 있는 매개체 및 지지체가 반드시 필요하다는 점이 배제되었기 때문이다.
- 현대의학에 있어서, 세포 및 조직학에 대한 재료공학의 접목 (세포-조직공학)은 세포 및 조직치료제의 개발에 큰 계기를 부여하고 있다. 즉, 의학만으로는 해결 할 수 없는 세포치료제 및 세포-구조체의 개발에 대한 확신을 주고 있기 때문이다.
- 또한 세포-조직공학은 최근 본 대학에서 크게 후원하고 있는 줄기분화세포 기술의 선진화에 반드시 필요한 분야이다.
- 따라서 세포-조직공학연구소의 설립은 의학/생명과학/공학을 융합한 미래형 복합기술로서 기술적 기대 가치가 매우 뛰어나며 난치성 질병환자의 치유 혹은 생명연장에 큰 역할체인 세포 및 조직치료제를 개발 할 수 있는 핵심 역량의 확보라고 할 수 있다.
[ 주요활동내용 ]
- 1. 줄기세포 (21세기 의료혁명)
- 일반적으로 줄기세포를 이용한 난치병 치료는 신경계, 심혈관계, 혈액 및 면역계, 골, 연골, 간질환, 피부 등 의학의 모든 영역의 질병치료에 있어서 획기적인 전기를 부여 할 수 있는 분야로 평가되고 있으며 그 부가가치는 천문학적으로 평가되고 있다.
- 따라서 줄기세포는 전세계적으로 초미의 관심사 이나 줄기세포 획득원에 대한 윤리적인 논란이 계속되고 있다.
- 본 연구진은 윤리적인 문제가 없는 제대혈 줄기세포를 사용하여 현존하는 여러 불치병 및 난치병들을 치료하는 계기를 마련하고자 한다.
- 골수이식을 받은 환자의 간(liver)에서 골수를 제공한 제공자의 유전자를 갖는 세포가 발견되어 골수에는 조혈모세포이외에 줄기세포가 포함되어 있다는 것이 간접적으로 증명되었고 본 연구진은 배아와 골수의 중간단계에 있는 제대혈에서 반드시 줄기세포가 존재할 것으로 판단하여 제대혈줄기세포에 관한 연구를 지속적으로 진행하여 오고 있다.
- 본 연구진은 제대혈내에 줄기세포가 존재함을 2000년 초에 규명하였고 이들 줄기세포가 뼈, 연골, 지방 및 간세포로 분화됨도 증명하였다.
- 2. 삼차원 스캐폴드의 제조 (줄기세포의 대량 분화, 증식 및 이식)
- 줄기세포의 종류 혹은 획득원에 관계없이 세포를 사용한 불치병의 치료법에는 세포 그 자체를 치료원으로 사용하는 세포치료 (Cell Therapy), 세포의 차원을 넘어 세포들을 조직화 함으로서, 세포의 기능의 안정화 및 활성화를 부여하는 조직치료 (Tissue Therapy), 그리고 여러 조직이 공존하여 장기 자체의 기능을 수행 할 수 있는 장기치료 (Organ Therapy)등의 세가지 방법이 제시되고 있다.
- 가장 이상적인 방법은 Organ Therapy 이지만, 현 상태에서는 아직 이상에 머물고 있다. 하지만 조직치료제의 개발에 대한 끊임없는 투자는 이러한 이상을 현실로 다가오게 할 수 있는 근간을 제공한다고 사료된다.
- 조직치료제의 개발에 있어서 스캐폴드 혹은 세포-구조체 (cell-construct) 의 중요성은 매우 높다.
- 왜냐하면 세포-구조체는 세포의 재생과 이들이 성장할 때 지지체가 되어주는 담체, 즉 인공기질이 근간이 됨은 물론, 여러 형태의 custom-designed implant의 제작이 가능하여 매우 수월한 이식을 가능하게 하기 때문이다. 미국을 비롯한 서방선진국들에서는 이미 대규모의 투자에 의한 세포-구조체의 연구가 진행되었으며, 이에 수반되는 가시적인 연구결과 혹은 제품을 내놓고 있다.
- 미국 Albany International 사의 PGA 메쉬가 그 대표적인 예이다. 국내의 연구는 개시된 시기만을 본다면 그다지 외국에 비하여 뒤지지는 않는다. 단지 외국에 비하여 기초가 부족한 상태에서 시작되었고, 또한 조직공학은 multidisciplinary 연구임을 절감하지 못하였던 것 같다. 하지만 국내에서의 꾸준한 연구에 의하여, 국내의 재생의학 및 생체재료에 대한 연구능력은 급상승한 상태이며, 이러한 면을 미루어 볼 때 조직치료제의 개발을 위한 scaffold의 개발은 국가정책연구사업으로 승격되어 대단위의 지원이 이루어지고 있는 현재 큰 성과를 보리라 사료된다.
- 본 연구진은 이러한 취지에 선행하여, 90년대 후반부터, 간세포 및 연골세포의 조직화를 위한 스캐폴드 제조에 관한 대단위의 국책과제를 수행하고 있다.
