바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 장종원 기자

美UCSF·한림대 공동연구결과 'MDPI Cells'에 발표..ASCE, 염증성 사이토카인 감소-피부장벽 핵심 '세라마이드 생합성' 촉진 확인

엑소코바이오가 지방 줄기세포 유래 엑소좀(Adipose Derived Stem Cell Exosome, ASCE)이 손상된 피부와 피부장벽을 재생, 회복시키는 메커니즘을 규명한 연구결과를 내놨다. 엑소코바이오는 줄기세포 및 비줄기세포에서 유래된 엑소좀을 이용해 재생, 항염, 항암 등의 기술을 개발하는 엑소좀 전문 연구개발 바이오텍이다.

엑소코바이오는 최근 학술논문 발행기관 MDPI그룹 온라인 저널 'Cells'에 엑소좀 기반의 피부 재생 및 리페어 분야의 새로운 연구결과를 발표했다고 20일 밝혔다(https://doi.org/10.3390/cells9030680).

이번 연구에는 피부장벽 분야 세계적 권위자인 Peter M. Elias UCSF(University of California San Francisco) 교수 연구팀을 비롯해 박경호 한림대 교수(미래융합스쿨) 연구팀, 엑소코바이오 연구팀이 참여했다.

연구는 줄기세포 엑소좀을 통해 아토피 피부염, 건선 등 광범위한 염증성 피부 질환 신약 개발 가능성을 타진하기 위한 것으로 줄기세포 엑소좀이 어떻게 손상된 피부와 피부장벽을 재생 혹은 회복시키는지에 초점을 맞췄다.

연구팀은 이를 위해 화학물질 옥사졸론(Oxazolone)을 생쥐의 피부에 처리해 심각한 피부장벽 손상과 염증을 유발한 후 엑소코바이오의 엑소좀 제조 공정인 ExoSCRT 기술로 생산한 고순도 줄기세포 엑소좀(ASCE)을 처리해 손상된 피부의 변화양상을 관찰했다.

그 결과 연구팀은 ①경피 수분 손실 감소, ②표피 수분 함유량 증가 ③IL-4, IL-13, TNF-a, IFN-r, IL-17 등 주요 염증성 싸이토카인들의 동시 감소, ④피부에서 가려움을 유발하는 핵심 인자인 TSLP(Thymic Stromal Lymphopoietin)의 획기적인 감소를 확인했다.

또한 ⑤피부장벽 구축의 핵심 물질 중의 하나인 세라마이드(Ceramide) 및 다이하이드로세라마이드(Dihydroceramide)의 신규 생합성 증가, ⑥피부장벽의 가장 바깥쪽 층인 표피에서 피부장벽을 구축하는 핵심 구조인 라멜라 바디(Lamellar Body) 및 라멜라 레이어(Lamellar Layer) 증가 ⑦RNA 시퀀싱을 통해 줄기세포 엑소좀을 처리시, 세포 싸이클 증대, 지질 메타볼리즘 강화, 피부장벽 재생 등에 관여하는 다양한 유전자의 발현이 증가함을 확인했다.

이번 연구 과정에서 발견된 흥미로운 점은 스테로이드 계열 약물은 피부장벽 구축에 중요한 세라마이드, 다이하이드로세라마이드를 재생산하지 않았다는 것이다. 엑소코바이오 관계자는 "스테로이드 약물은 여러가지 부작용이 있고 오래 사용할 경우 피부를 얇게 만드는데, 줄기세포 엑소좀은 이런 부작용이 없이 오히려 피부를 재생하고 장벽을 강화시킨다는 것을 전자 현미경 연구를 통해 밝혀냈다"고 설명했다.

조병성 엑소코바이오 대표는 "이번 연구로 독자기술로 생산한 엑소좀이 ①특별한 엔지니어링이 필요가 없으며(No Specific Engineering), ②그 자체로 탁월한 항염 및 재생 치료제 효능(Intrinsic Therapeutic Activity)을 보유하며 ③특별한 부작용이 없이 안전한 바이오 신약 후보 물질임을 확인했다"면서 "이번 연구로 향후 미국 등에서의 추가 연구개발 및 임상시험 돌입 가능성을 마련했다"고 말했다.

엑소코바이오는 현재 줄기세포 엑소좀 기술을 상용화해 재생 에스테틱(Regenerative Aesthetics) 제품인 ASCE+(에이에스씨이플러스), EXOMAGE(엑소마지), Celltweet(셀트윗) 등을 출시했다. 특히 Celltweet은 이번 연구가 주목한 아토피 피부에 적합한 홈케어 화장품으로 각광받고 있다고 회사측은 설명했다.