농림축산검역본부(본부장 박봉균, 이하 ’검역본부‘)는 올해 8월 국내 최초로 전기 자극만으로 개 지방조직 유래 성체줄기세포를 연골세포로의 분화 유도에 성공하여 “반려동물 연골질환 치료” 개발의 길을 열게 되었다.

산업 동물의 치료제는 관절 부위 재생에 효과가 있는 것으로 알려진 3가지 화학 제제(주사제제)가 품목허가 된 바 있으나, 지금까지 반려동물 연골질환 치료제 개발은 없었다. 동물용 의약품 시장에서 지속적인 보건의료 서비스에 대한 수요는 매년 증가*하고 있으며, 특히 백신‧줄기세포 치료제 등 생물학적 제제 중심의 새로운 동물 약품 시장이 확대되어 가는 실정이다.

동물보건의료 서비스 수요 증가 추이를 살펴보면 (2019년) 1,414억 원 → (2030년) 3,297억 원[그린 바이오 분야 신산업 육성 연구, 서울대학교 산학협력단, 2020.5.]이다.

검역본부는 ㈜한양디지텍과 산업체 공동연구를 통해서 줄기세포의 특정 세포 맞춤형 분화를 위한 전기 자극조건을 제어하는 올인원(all-in-one) 시스템을 국내 최초로 개발하였다. 검역본부는 ㈜한양디지텍과 “미세 전기 자극 시스템을 이용한 줄기세포 분화기술 확립 및 연골질환 적용”연구(2019년~2021년)를 하였다.

올인원시스템은 세포로의 분화를 위한 최적의 환경을 제공하는 일체형 장치로 개 성체줄기세포를 전기 자극하여 연골세포로 분화를 유도할 수 있다. 또한, 연골이 손상된 토끼의 양쪽 무릎에 올인원 시스템을 활용, 분화한 연골세포를 이식한 후(16주간) 이 부위에 대한 고정밀 컴퓨터 단층촬영(microCT)을 분석한 결과 30% 이상 회복력을 확인하였다.

고정밀 컴퓨터 단층촬영(microCT) : microCT scanner를 이용한 컴퓨터 단층 촬영법으로 엑스선이나 초음파를 여러 각도에서 동물의 신체에 투영하고 이를 컴퓨터로 재구성하여 동물 신체 내부의 단면을 화상으로 처리하였다.

검역본부 바이러스 질병과 현방훈 과장은 “최근 세계적으로 유행하고 있는 코로나19로 인한 펫콕족 증가로 반려동물의 퇴행성 연골질환 등 고품질 치료제 개발이 더욱 요구”될 것이며,

“향후에도, 동물용 의약품 발전을 위해 개발된 올인원 시스템을 활용하여 줄기세포뿐만 아니라 면역세포 등 다양한 세포를 대상으로 세포 치료제 개발 연구를 추진해 갈 계획”이라고 밝혔다.

<정선규 기자>

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