항상 최선을 다하겠습니다.

엑소좀의 기능과 역할

❍ 세포 간 정보교환
엑소좀은 이웃하거나 멀리 떨어진 세포/조직 간의 통신을 매개하는 전령(메신저) 역할을 합니다. 이들은 단백질, 유전 물질 및 지질을 전달할 수 있으며 표적 세포의 특성과 기능에 변화를 일으킵니다.

❍ 면역기능 조절
엑소좀은 면역 세포의 활동을 조절하고 항원 제시를 촉진하는 신호 분자를 전달하여 면역 반응에서의 역할을 담당합니다.

❍ 조직 복구 및 재생
줄기세포 및 손상된 조직에서 방출된 엑소좀은 이웃 세포의 행동에 영향을 미치고 세포 성장을 촉진하여 조직 복구 및 재생에 기여합니다. 현재 대부분의 줄기세포 치료법이 중간엽세포를 이용하고 있으며, 중간엽줄기세포에서 분비되는 엑소좀을 회수하여 자가면역/만성염증/섬유화질환 등에 적용하고 있습니다. 오래전에 개발된 대부분의 만성질환 치료 기술은 부작용이 큰 문제점이기 때문에, 학계에서는 엑소좀 치료제가 개발되면 부작용 우려가 현저히 적은 유용한 치료제가 될 것으로 기대하고 있습니다.

❍ 진단 바이오마커
엑소좀을 활용하여 암 및 기타 질병상태를 초기에 진단하는 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 엑소좀을 분비하는 세포로부터 특정 생체분자를 운반할 수 있어 다양한 질병에 대한 잠재적인 바이오마커(질병이나 노화가 진행되는 과정에 특징적으로 나타나는 생물학적 지표의 변화)가 될 수 있습니다.

대표적인 예로서, 엑소좀을 이용한 암 조기발견은 소량의 혈액으로 각 암에서 생성된 엑소좀에 들어있는 DNA, Micro RNA, 특정 단백질 등을 이용해 MRI나 CT 등에도 잘 나타나지 않는 아주 초기의 암 발견도 가능한 최첨단 암 진단 방법입니다. 엑소좀 및 mRNA 연구는 일본이 세계에서 가장 앞서고 있으며 이미 마이크로 알엔에이(microRNA)를 이용한 암 진단 연구가 완료되어 95% 이상의 높은 진단율을 보이고 있다. 이 연구를 주도했던 과학자가 향후 노벨상 후보로 거론되고 있는 오치야 다카히로 일본 도쿄대 교수이다.

또한. 알츠하이머성 치매의 경우, 임상을 통한 진단법에 비하여 엑소좀에서 인산화된 타우 단백질 (tau protein)의 발현 측정을 통해 알츠하이머성 치매 진단을 4년이나 앞당길 수 있습니다. 그 밖에도 퇴행성/난치성 질환의 조기진단 마커로서의 실용화 연구가 꾸준히 진행되고 있습니다.

❍ 약물 전달체
엑소좀은 특정 치료제를 운반하도록 조절할 수 있어서 표적 조직이나 세포에 약물을 전달할 수 있습니다. 특히 암세포와 같이 현저하게 기능이 떨어진 세포, 혹은 노화된 세포를 표적으로 하는 치료 약물을 효율적으로 전달시킬 수 있을 것으로 기대됩니다. 현재 혁신 치료법으로 평가받고 있는 바이러스벡터 및 지질 나노입자 기반 치료제와 비교하여서도 면역원성(면역 반응을 일으킬 수 있는 항원으로 작용하는 성질)이 현저히 적기 때문에, 부작용에서 벗어날 수 있다는 장점이 있습니다.

❍ 생의학 응용에서의 엑소좀
체내 안정성, 생체적합성 및 생물학적 장벽(biological barrier) 통과 등 엑소좀이 갖고 있는 고유한 특성은 생의학 응용 분야에서 다양하게 활용될 수 있습니다.