차 의과학대학교 분당차병원(원장 윤상욱) 신경외과 조경기ㆍ임재준 교수팀이 신규 진단된 교모세포종 환자를 대상으로 하는 중간엽 줄기세포 기반 MSC11FCD 유전자세포치료제의 임상연구가 보건복지부로부터 첨단재생의료 연구로 승인받아 국책과제로 선정됐다. MSC11FCD 유전자세포치료제는 중간엽 줄기세포(MSC)에 세포가 스스로 죽도록 만드는 자살유전자를 탑재한 첨단 치료제다. 이 세포치료제는 줄기세포 고유의 종양추적 능력으로 교모세포종 주변으로 이동한 후 암세포 주변에서 활성화해 5-FU(플루오로유라실, fluorouracil) 항암제를 만들어 암세포만 죽이는 강력한 항암 치료제다. ▲ 조 경기 교수 ▲ 임 재준 교수 교모세포종은 가장 공격적이고 예후가 불량한 뇌종양으로, 표준치료 후에도 재발률이 매우 높아 새로운 치료전략이 절실하다. 이미 분당차병원 연구팀은 동일한 치료제를 사용해 재발성 교모세포종 환자를 치료하여, 재발성 교모세포종 환자의 평균 생존 기간이 유의하게 향상되는 결과를 확인한 바 있다. 이번 연구는 기존 성과를 바탕으로 신규 진단된 교모세포종 환자 대상으로 생존기간을 연장하고 치료효과를 개선할 수 있을 것으로 기대된다. 분당차병원 조경기 뇌종양센터장은 “지난 2021년 재발성 교모세포종 임상연구에서 생존기간이 연장되는 의미 있는 결과를 얻은 경험을 바탕으로 이번 신규 진단 환자 대상 연구에서도 좋은 결과를 기대한다”며 “앞으로도 맞춤형 유전자세포치료제 개발을 통해 교모세포종 환자들의 삶의 질과 생존율을 높이는 데 기여하겠다”고 밝혔다. 연구책임자인 신경외과 임재준 교수는 “이번 연구는 종양 특성을 반영한 정밀 맞춤형 치료전략으로 기존 표준치료의 한계를 극복한 환자 중심의 혁신적 치료법을 제시할 수 있을 것”이라고 강조했다. 오는 8월 시작하는 신규 진단된 교모세포종 환자를 대상으로 MSC11FCD 유전자세포치료제 임상연구에 대한 문의는 분당차병원 신경외과 외래(T.031-780-5688)로 하면 된다. 한편, 분당차병원은 국가지정 연구중심병원으로서 줄기세포·유전자치료를 활용한 난치성 질환 연구를 선도하고 있으며, 뇌종양, 신경계 질환, 암, 노화 극복 등 다양한 분야에서 국내 첨단의학 연구를 이끌어가고 있다.

고려대학교 세종캠퍼스(부총장 김영) 전자및정보공학과 김성훈 교수 연구팀이 세계 최초로 자기입자영상(MPI, Magnetic Particle Imaging) 기술을 기반으로 한 ‘올인원 전자기 테라노스틱스 마이크로로봇 플랫폼’을 개발했다. 이번 연구는 고가의 의료영상 장비 없이도 마이크로로봇의 정밀한 위치 추적과 자극, 세포 전달이 가능한 마이크로로봇 및 전자기 테라노스틱스 플랫폼을 개발한 것으로, 차세대 의료 로봇기술의 새로운 가능성을 제시했다. 연구 결과는 제조 분야 세계 1위 저널인 International Journal of Extreme Manufacturing (IF 21.3, JCR 상위 0.7%) 2025년 7월에 온라인 게재되었으며, 논문명은 “Fabrication of MPI-traceable alginate magnetic millirobots with multimodal selective-locomotion and heating capabilities"이다. ▲ 김 성훈 교수 김성훈 교수(교신저자, 고려대학교 전자및정보공학과)를 중심으로 구성된 이번 연구팀에는 곽소정 교수(공동 교신저자, 원광대학교 화학융합공학과), Armando Ramos-Sebastian 박사(제1저자, 고려대 광전자신소재연구소), 이자성 박사과정(공동 제1저자, 고려대 전자·정보공학과), 송원일·지동민 박사과정(고려대 전자·정보공학과)이 참여했다. 기존 의료용 마이크로로봇은 CT, X-ray, 광학카메라 등 외부 장비를 통해 위치를 추적해야 했고, 이로 인한 방사선 노출과 고비용이 문제로 지적되어 왔다. 그러나 연구팀이 개발한 시스템은 MPI 신호만으로 자성 물질의 농도와 위치를 실시간 정량 추적할 수 있어, 환자 안전성과 정밀 진단 효율성을 획기적으로 개선할 수 있다. 연구팀은 생체적합성 높은 알지네이트 하이드로겔에 초상자성 나노플라워(iron oxide nanoflowers)와 NdFeB(네오디뮴 자성입자)를 복합 삽입하여 MPI 신호, 로봇의 고정밀 위치제어, 열발생 제어, 세포 및 약물전달 기능을 모두 갖춘 다기능성 소프트 마이크로로봇을 제작했다. 특히 연구팀은 다중 자성나노입자를 이용하여 소프트 마이크로로봇의 모티모덜 기능을 구현하기 위한 최적 제조 방법을 제시하였다. MPI 신호, 로봇의 고정밀 위치제어, 열발생 제어, 세포 및 약물전달 기능을 모두 갖춘 이 마이크로로봇은 실제 혈류 환경을 모사한 3차원 유동 시스템에서도 안정적으로 동작하며, 목표 지점에 정확히 도달해 세포를 전달하고 생장까지 유도하는 데 성공하였다. 이와 더불어 다중 마이크로로봇 간의 선택적 제어 기술도 구현되었으며, 이를 통해 원하는 특정 로봇에만 선택된 영역에서 자성 열치료(magnetic hyperthermia)를 수행하는 정밀 온열 자극 기술도 실험적으로 구현하였다. 기존의 자성 열치료 방식은 정상세포 내에 자성 나노입자가 존재할 경우, 발열에 의해 정상조직이 함께 손상될 수 있는 한계가 존재한다. 그러나 본 연구에서 개발된 선택적 열치료 기술은 병변 주위에 자성 나노입자가 존재하더라도, 3차원 공간상에서 치료 영역의 위치와 크기를 정밀하게 제어함으로써, 설정된 특정 영역의 자성 나노입자 또는 마이크로로봇에서만 국소 발열을 유도할 수 있다. 이를 통해 정상조직의 손상을 최소화하는 선택적 치료 효과를 실험적으로 구현하고 검증하였다. 하나의 자기장 시스템을 통해 위치 추적, 이동, 치료, 세포 전달까지 모든 과정을 통합적으로 제어 및 수행할 수 있다는 점이다. 이는 진단과 치료 기능을 각각 분리하여 수행하던 기존 의료시스템의 한계를 극복하고, 단일 플랫폼으로 통합하는 ‘올인원 테라노스틱스 시스템’의 실현 가능성을 세계 최초로 입증한 사례다. 김성훈 교수는 “이번 연구는 의료 영상, 자극, 치료, 전달을 통합한 세계 최초의 자성 기반 올인원 테라노스틱스 플랫폼”이라며, “향후 장기 생체실험 및 동물모델을 통한 실용화 연구를 본격적으로 추진하겠다”고 밝혔다. 한편, 본 연구는 고려대학교 연구지원사업과 과학기술정보통신부의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행되었다. (과제사사번호 NRF-2022R1A2C1003381). △전자기 테라노스틱 시스템 및 마이크로로봇의 주요기능 △소프트 마이크로로봇의 멀티모덜 기능을 위한 최적 제조 조건