5억년 된 해파리 콜라겐...'장기 대체' 획기적인 바이오 소재 부각 500-million-year-old jellyfish collagen could be key to lab grown organs
[개관]
콜라겐은 동물 결합 조직에서 우세한 단백질이며 조직 재생 및 기타 산업 응용 분야에 널리 사용됩니다. 해양 생물은 잠재적인 의료 및 경제적 이점 때문에 생체 재료 응용을 위한 대체 비 포유류 콜라겐 공급원으로 관심을 얻고 있습니다.
5억년 된 해파리 콜라겐은 실험실에서 자란 장기의 핵심이 될 수 있습니다
장기가 없어졌다고요? 해파리 덕분에 이 대체물은 곧 실험실에서 자랄 수 있을 것입니다.
미국 국립물리연구소(NPL)와 영국 생명공학 기업 젤라겐사의 연구진이 젤리피쉬 콜라겐의 신비를 파헤쳐 의학적 응용을 위한 획기적인 바이오 소재로서의 가능성을 밝혔습니다.
머티리얼스 투데이 바이오(Materials Today Bio)지 2023년 10월호에 게재된 그들의 연구는 해파리 콜라겐을 다양한 인간 세포와 특화된 생물학적 기능을 지원하는 데 적용할 수 있는 강력한 사례를 제시합니다.
젤라겐의 여정은 인체의 대부분의 세포가 재생산, 의사소통, 그리고 조직 형성을 위한 물리적인 지원을 필요로 한다는 것을 깨닫는 것에서 시작되었습니다. 비계 역할을 하는 단백질 네트워크인 세포외 매트릭스 (ECM)는 조직 발달에 중요한 역할을 합니다.
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젤라젠은 이 비계의 특징을 모방할 이상적인 재료를 찾으면서 해파리 콜라겐을 기반으로 한 생체 재료를 개발했는데, 이는 5억 년 전의 매트릭스입니다. ECM(Extracellular Matrix) Type 0이라고 불리는 해파리 콜라겐은 다양한 동물에서 발견되는 매트릭스와 유사하여 다른 모든 매트릭스 유형의 원래 전구체로서의 지위를 얻었습니다.
오래전부터 검증된 경이로움
이 획기적인 연구의 핵심은 해파리로 5억~7억 년 전에 진화해 콜라겐 기반 물질의 고대 기원을 엿볼 수 있습니다. ECM 0타입의 핵심은 해파리의 메조글레아는 표피, 메조글레아, 위진피 등 3개 층으로 구성되어 콜라겐과 같은 섬유질 단백질과 수분이 풍부합니다.
이 단백질들은 해파리 안에서 결합하여 세포를 붙잡는 데 중요한 구조인 분자 비계를 형성합니다. 이러한 세포외 기질 개념은 과학자들이 의학 발전을 위해 복제하고자 하는 것이며, 조직 발달에 필수적인 요소입니다.
NPL과 젤라젠의 연구원들은 그들의 제품의 이름을 젤라겔로 지으면서, 통 해파리 (Rhizostoma pulmo)의 콜라겐 기반 세포외 기질을 탐구했습니다. 그 희망은 해파리 콜라겐으로부터 유래된 이 하이드로겔 구조가 조직 재생을 촉진하고 실험실에서 자란 인간과 같은 장기의 생산을 지원하는 자연스럽고 효과적인 발판의 역할을 할 수 있기를 바랍니다.
과학자들 5억년 된 해파리 화석 발견
연구소에서 시장까지
Jellagen과 NPL의 협업은 Innovate UK의 "Analysis for Innovators" Program을 통해 시작되었으며 지속적인 제품 개발과 연구를 위한 길을 열었습니다.
젤리피쉬 콜라겐의 기계적인 거동을 해독함으로써, 그 팀들은 건강 관리 응용을 위한 고부가가치의 생체 재료 제품을 생산하기 위한 최적의 조건을 확인했습니다. 그들의 발견은 젤라겔의 다재다능함을 보여줄 뿐만 아니라 의학 연구와 응용 분야에서 잠재적인 판도를 바꿀 인물로 자리매김했습니다.
500-million-year-old jellyfish collagen could be key to lab grown organs
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