POSTECH 연구팀, ‘세포밖소포체 모사 나노베지클’ 생산 시스템 개발

우리 몸은 세포를 끊임없이 분해하고, 또 새로운 세포를 만들어내며 움직이고 있다. 세포의 움직임에 따라 분비되는 ‘세포밖소포체’는 나노미터의 아주 작은 소포체*1로, 불과 얼마 전까지도 몸속에 필요 없는 ‘쓰레기 물질’처럼 취급되어 왔다. 하지만 이 소포체가 실은 mRNA나 단백질과 같이 우리몸에 필수적인 물질을 가지고 있을 뿐 아니라, 이 물질들을 다른 세포에 전달하는 기능을 하고 있다는 연구결과가 발표됨에 따라 이 세포를 이용해 약물 전달체로 이용하려는 연구가 진행되고 있다.

POSTECH 기계공학과 박재성 교수와 생명과학과 고용송 교수 공동연구팀은 간단하게 만들 수 있는 마이크로채널로 세포밖소포체를 모사한 나노미터크기의 베지클(nanovesicle)*2을 단시간에 생산하는 시스템을 개발했다.

영국왕립화학회가 발간하는 ‘랩온어칩(Lab on a Chip)’지를 통해 발표된 이 성과는 표지논문과 주목할 논문(Hot article)로 선정될 정도로 약물전달과 세포외소포체 관련 분야 등 다양한 분야에 걸쳐 활용될 것으로 학계의 주목을 모으고 있다.

연구팀은 우선 일직선으로 뻗은 마이크로 채널을 만들어 여기에 세포를 통과시켜 일부러 세포가 부서지도록 한 다음 이 부서진 세포막이 다시 자가배열하는 성질을 이용, 세포 내에 물질을 담는 ‘나노베지클’을 만드는데 성공했다. 이렇게 만들어진 나노베지클은 세포밖소포체와 비슷하게 막 단백질을 가지고 있을 뿐 아니라, 다른 세포에 세포 내 물질을 전달할 수 있다는 결과를 얻었다.

나노베지클을 만드는 시스템은 구조가 간단해 일단 한 번 틀(mold)을 만들면 최대 6시간이면 사용가능한 기기를 만들어낼 수 있고, 또 이 시스템을 통해서는 단 2시간이면 나노베지클을 만들 수 있다.

또, 이 나노베지클은 인위적으로 합성하기 어려운 생체물질을 효과적으로 담을 수 있으며 막단백질을 통해 특정 조직으로 전달할 수도 있어 약물 전달 부작용도 해결할 수 있을 것으로 기대된다.