시지바이오(대표이사 유현승)는 새롭게 개발한 ‘성장 인자 TGF-β3 함유 히알루론산(Hyaluronic Acid, HA) 겔’의 연골 재생 능력을 입증했다고 20일 밝혔다.
이번 연구는 시지바이오와 전북대학교 고분자나노공학과 강길선 교수 연구팀이 공동으로 진행한 것으로, TGF-β3를 함유한 히알루론산 겔을 이용해 토끼 슬관절 내 연골의 재생 능력을 평가했다. 해당 연구는 과학기술논문인용색인(SCI)급 국제학술지인 바이오머티리얼 사이언스(Biomaterials Science) 저널 2월 호에 게재됐다.
연구는 TGF-β3(Transforming Growth Factor beta 3)를 포함하는 높은 점착성을 가진 ‘히알루론산 겔’의 연골 치료 효과를 확인하고, 미세천공술을 통해 손상된 연골의 재생 촉진 여부를 평가하기 위한 목적으로 이루어졌다.
히알루론산은 연골을 지지하는 주요 구성 요소로, 낮은 면역원성과 높은 생체 적합성을 가지고 있어 다양한 체내 삽입용 제품의 소재로 활용되고 있다. TGF-β3는 연골 재생에 필요한 세포 외 기질(ECM)과 콜라겐 생성을 촉진할 뿐만 아니라 연골 분해 효소 및 염증 세포를 억제하여 연골을 보존하는 성장 인자 중 하나다.
연구팀은 토끼 대퇴골 미세천공술 모델을 이용해, TGF-β3가 함유된 히알루론산 겔의 안전성 및 유효성을 확인하기 위한 최적 농도를 탐색하는 시험을 진행했다. 이어 대퇴골 결손 모델과 비교해, 대퇴골 미세천공술 병행 시 재생 촉진 효과를 평가했다.
연구 결과 TGF-β3가 함유되어 있지 않은 히알루론산 겔 대비, TGF-β3가 함유되어 있는 히알루론산 겔을 도포한 군에서 연골 재생 효과가 더욱 높게 나타났다. 이러한 결과는 대퇴골 결손모델과 대퇴골 미세천공술 모델 모두에서 동일한 추세를 나타냈다. (OARSI 평가 기준 상 대퇴골 결손 모델: 1.8점 vs 3.2점, 대퇴골 미세천공술 모델 1.2점 vs 2.0점)
이러한 결과는 시지바이오가 새롭게 개발한 히알루론산 겔이 기존의 겔 제제들보다 더 뛰어난 특성을 갖고 있기 때문이었다고 시지바이오 측은 전했다. 새로운 히알루론산 겔은 관절 내에서 높은 점착성을 보이며, 관절 활액에 희석되지 않고 결손 부위에 잘 부착되어 손상된 관절을 보호할 수 있는 물리적인 윤활 및 완충 작용을 제공한다.
더불어, 히알루론산 겔은 담지된 TGF-β3를 효과적으로 방출하여 관절 결손 부위에서 공급되는 중간엽 줄기세포(Mesenchymal Stem Cell, MSC)를 자극해, 연골 재생을 촉진하는 것으로 나타났다.
