무릎 연골을 재생하고 관절염을 예방하는 항노화 주사

• 15-PGDH 단백질 억제제가 노화나 부상으로 손상된 무릎 연골을 재생시키고 관절염 발생을 막는 효과를 보임
• 이 치료법은 줄기세포를 사용하지 않고 기존 연골세포(연골세포, chondrocyte) 의 유전자 발현을 젊은 상태로 되돌려 재생을 유도함
• 노화한 생쥐와 부상 생쥐 모두에서 연골 두께 회복과 기능 개선이 관찰되었으며, 인간 무릎 조직에서도 유사한 반응이 확인됨
• 15-PGDH 억제제는 ‘게로자임(gerozyme)’ 으로 불리는 노화 관련 효소군에 속하며, 근육·뼈·신경 재생에도 관여함
• 이 연구는 관절염의 근본 원인을 겨냥한 새로운 재생 치료 가능성을 제시하며, 향후 임상시험으로 이어질 전망임

15-PGDH 단백질 차단을 통한 연골 재생

• 연구진은 노화와 관련된 단백질 15-PGDH를 차단하면 노화된 생쥐의 무릎 연골이 재생되고 관절염이 예방된다는 사실을 확인
  • 15-PGDH는 나이가 들수록 증가하며, 조직 기능 저하를 유발하는 게로자임(gerozyme) 으로 분류됨
  • 이 단백질을 억제하면 프로스타글란딘 E2(prostaglandin E2) 수준이 높아져 근육, 신경, 뼈, 혈액세포 재생이 촉진됨
• 억제제를 복부나 관절에 주사한 결과, 노화 생쥐의 얇아진 연골이 두꺼워지고 기능이 회복됨
  • 생성된 연골은 하이얼린(hyaline) 연골, 즉 관절 표면의 매끄러운 연골 형태로 확인됨

줄기세포 없이 연골세포 재프로그래밍

• 연구는 연골 재생이 줄기세포가 아닌 기존 연골세포의 유전자 재활성화로 이루어진다는 점을 입증
  • 치료 후, 염증과 연골 분해 관련 유전자를 가진 세포 비율이 8%→3%로 감소
  • 반면, 하이얼린 연골 형성과 세포외기질 유지 유전자를 가진 세포는 22%→42%로 증가
• 인간의 무릎 치환 수술 중 얻은 연골 조직에서도 동일한 억제제를 처리하자, 연골 분해 유전자 감소와 새로운 연골 형성이 관찰됨

관절염의 근본 원인 겨냥

• 현재 관절염 치료는 통증 완화나 인공관절 수술에 의존하지만, 질병 진행을 멈추거나 되돌리는 약물은 없음
• 이번 치료법은 퇴행성 관절염(osteoarthritis) 의 근본 원인을 겨냥해, 손상된 연골을 복원하고 질병 발생을 차단함
  • 미국 성인 5명 중 1명이 이 질환을 앓고 있으며, 연간 의료비는 약 650억 달러에 달함

부상 후 관절염 예방 효과

• ACL 파열과 같은 무릎 부상 모델에서도 억제제 주사로 관절염 발생률이 크게 감소
  • 4주간 주 2회 주사한 생쥐는 관절염이 거의 발생하지 않았으며, 움직임과 체중 지지 능력이 정상에 가까움
  • 대조군은 15-PGDH 수치가 두 배로 증가하고 4주 내 관절염이 진행됨

임상 적용 가능성과 향후 계획

• 근육 약화 치료용 경구제 형태의 15-PGDH 억제제는 이미 임상시험 중이며, 안전성과 활성도가 확인됨
• 연구진은 연골 재생을 위한 임상시험 개시를 목표로 하고 있음
• 이번 연구는 _Science_에 게재되었으며, Stanford Medicine과 Sanford Burnham Prebys Institute가 공동 수행
• 연구는 NIH, Baxter Foundation, Li Ka Shing Foundation 등의 지원을 받았으며, 관련 특허는 Stanford University가 보유하고 Epirium Bio에 라이선스됨

연구의 의의

• 줄기세포 없이 성체 조직을 재생하는 새로운 접근법으로, 노화나 부상으로 인한 관절 손상 치료의 패러다임 전환 가능성
• 무릎·엉덩이 인공관절 수술의 대체 치료법으로 발전할 잠재력
• 연구진은 “기존 세포를 재프로그래밍해 연골을 다시 자라게 하는 것은 임상적으로 큰 의미가 있다”고 평가함