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I. 연구개발의 목적 및 필요성
기존 주사제의 경우, 주사주입된 재료에 의해 단순히 항문괄약근의 용적을 증가시켜 (bulking effect) 대변실금 치료효과를 나타내는 매우 수동적인 치료법으로, 재료의 체내 흡수 및 분해에 의해 그 효과가 시간에 따라 점차 감소하는 결과를 보임. 이에 본 연구에서는 기존의 수동적인 대변실금 치료에서 벗어나 항문 주변의 손상된 항문괄약근 및 신경을 재생시켜 근본적으로 대변실금을 치료할 수 있는 근육줄기세포/생리활성물질 탑재 미세입자 복합 주사치료제를 개발하고자 하였음.
II. 연구개발의 내용 및 범위
◈ 1차년도
- 대변실금 치료용 근육줄기세포의 분리/동정/배양
- 생리활성물질 탑재 주사주입형 미세입자의 제조/분석/최적화
- 미세입자/세포 복합체 제조
- 대변실금 형성 기전 이해를 통한 동물 모델 개발
◈ 2차년도
- 근육줄기세포의 괄약근/신경 세포로의 분화
- 생리활성물질 및 근육줄기세포 탑재 미세입자의 타겟 조직 재생 유도.
- 효과적인 대변실금 치료를 위한 근육줄기세포/생리활성 물질 탑재 미세입자 주사치료제의 제형 최적화
III. 연구개발결과
- 변형된 전 플라스크 방법을 이용하여 기존에 연구되고 있는 근육줄기세포들에 비해 보다 primitive한 줄기세포를 얻음
- 대변실금 치료에 효과적이라고 판단되는 생리활성물질가 선정되었고, 이들이 미세입자에 손쉽게 도입됨은 물론, 서방형으로 방출됨을 관찰
- 세포실험을 통해 입자로부터 서방형으로 방출되는 생리활성물질에 의해 근육줄기세포가 대변시금 치료에 필수적인, 근육과 신경으로 분화됨을 확인함
- 온도감응성 gel 매트릭스 (Pluronics)/PCL 미세입자 시스템을 이용하여 근육줄기세포/생리활성물질을 체내에 손쉽게 도입하고, 이들의 체내 안정성을 확인함.
- 대변실금 형성 기전 이해를 통한 대변실금 동물 모델이 개발되었음
- 개발된 근육줄기세포/생리활성물질 탑재 미세입자 도입을 통해 항문 주변의 손상된 근육과 신경을 효과적으로 재생시키는, 즉 보다 근본적인 변실금의 치료가 가능함을 확인하였음.
- 근육줄기세포/생리활성물질 탑재 미세입자 주사치료제의 임상적용을 위한 최적화 완료
IV. 연구개발결과의 활용계획
- 치명적인 심리적 고통 및 사회적 고립을 수반하는 대변실금은 현대의학으로도 치료가 매우 어려운 ‘대체수단이 없는 난치성 질환’ 으로, 본 과제를 통해 개발된, 효능이 우수한 치료제는 미충족 의료 수요를 해소함을 물론, 국가 보건의료기술 증진에 크게 이바지할 것임.
- 본 연구를 통해 개발된 근육줄기세포/생리활성물질 탑재 미세입자는 기존의 대변실금 치료 방법보다 우수한 대변실금 치료능력을 가져, 실제 응용에 접근할 수 있는 독창적이며 실용적인 대변실금 치료 방법이 될 수 있다고 판단되며, 이러한 원천기술을 관련 기업에 핵심기술로서 제공하여 제품화를 유도하고 이를 활용한 관련기술/관련시장의 선점을 통해 국내 생명공학 분야 산업을 활성화 시키고자 함.
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