건강한 자궁 내막은 임신에 있어 매우 중요하다. 자궁 내막이 얇으면 수정된 배아가 착상될 확률이 낮고, 착상되더라도 유산될 확률이 높아 여성 난임의 원인 중 하나로 꼽힌다. 난임 의료 현장에선 호르몬 치료와 자궁 내막 주사 등 여러 방법을 시도하고 있지만, 효과는 기대에 미치지 못하는 게 현실이다.
이런 가운데 POSTECH(포항공과대학교)과 차의과학대 공동 연구팀이 자궁 세포의 환경과 유사한 하이드로젤을 개발해 얇아진 자궁 내막의 재생을 유도하고, 그 메커니즘을 최초로 밝혀내 난임 환자의 맞춤형 치료에 한 걸음 더 다가갈 수 있을지 주목된다.
공동 연구팀은 자궁 내막에서 유래한 탈세포화 세포외기질(UdECMs)을 포함한 하이드로젤을 개발했다고 밝혔다. UdECMs는 세포 또는 조직에서 핵과 세포막 등의 성분이 제거된 생체 고분자의 집합체로 실제 체내 환경과 거의 유사해 심장과 신장 등 다양한 장기와 조직을 재생하고 이식하거나, 3차원 프린팅을 통해 조직을 제작할 때 사용되고 있다.
연구팀은 개발한 하이드로젤이 실제 자궁 내막 성분과 매우 유사한 것으로 동물 모델 실험을 통해 그 효과를 확인했다고 밝혔다. 주입된 하이드로젤은 쥐의 자궁 내막의 두께가 회복되는 것을 유도하여 배아 착상에 유리한 환경을 만들었으며, 생체소재로서 세포 독성이 적어 착상된 배아의 생존율도 90%에 달했다.
연구팀은 또 자궁 내막을 재생하는 과정에서 인슐린 유사 성장인자(IGF1)와 인슐린 성장인자 결합단백질(IGFBP3)이 관여한다는 것을 밝혀내 향후 자궁 내막 재생 관련 연구에 발판을 마련했다. 아울러 자궁 내막과 근육 등 하이드로젤을 만드는 조직에 따라 자궁 내 유착, 반복 착상 실패 등 다양한 유형에 대한 치료 효과를 확인하여 난임 환자의 자궁 내막 상태에 따른 맞춤형 치료가 가능할 것으로 기대된다.
공동 연구팀 조동우 포스텍 교수는 “자궁 내막 재생과 성공적인 임신을 위한 자궁 조직 특이적 하이드로젤 개발에 성공했다”며 “추후 임상 적용 가능성을 다루는 연구가 진행되면 난임으로 어려움을 겪는 환자들에게 희망을 주고 싶다”고 전했다.
이번 연구결과는 재료공학분야 국제학술지 'Advanced Functional Materials'에 게재됐다.
