과학기술정보통신부와 한국연구재단은 대한민국 과학기술인상 5월 수상자로 이윤실 서울대 치의학대학원 교수를 선정했다고 6일 밝혔다.
대한민국 과학기술인상은 최근 3년간 독창적인 연구 성과를 통해 과학기술 발전에 기여한 연구자를 매월 1명 선정해 수여하는 상이다. 수상자에게는 과학기술정보통신부 부총리상과 상금 1000만원이 주어진다.
이윤실 교수는 뼈를 만드는 조골세포 안의 미토콘드리아가 골형성을 촉진한다는 생물학적 메커니즘을 규명한 공로를 인정받았다. 이번 연구는 고령화로 골다공증, 골감소증, 골절 등 골질환이 증가하는 상황에서 손상된 뼈를 회복시키는 새로운 치료 전략의 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 있다.
현재 골질환 치료제는 대체로 뼈가 분해되는 과정을 억제하는 방식에 초점이 맞춰져 있다. 다만 장기 복용 시 일부 부작용 우려가 있어 일정 기간 치료 후 약물을 중단하는 휴지기가 필요한 경우도 있다. 이에 따라 질환의 진행을 늦추는 것을 넘어 손상된 뼈 자체를 회복시키는 치료법에 대한 연구 필요성이 꾸준히 제기돼 왔다.
이 교수 연구진은 조골세포 내 미토콘드리아의 역할을 확인하기 위해 조골세포 미토콘드리아에서만 녹색 형광단백질이 발현되는 유전자 변형 생쥐를 개발했다. 이를 통해 조골세포가 활성화될 때 미토콘드리아가 도넛 형태로 변한 뒤 작은 소포체 형태로 세포 밖으로 분비되는 과정을 실시간으로 관찰했다.
또 조골세포에서 분비된 미토콘드리아를 골결손 부위에 이식했을 때 골전구세포의 분화가 촉진되고 뼈 재생 속도가 빨라지는 현상을 확인했다. 이는 미토콘드리아가 세포 안에서 에너지를 생산하는 기관에 그치지 않고, 세포 간 신호 전달과 조직 재생 과정에도 관여할 수 있음을 보여준다.
이 교수는 유전자 변형 생쥐의 뼈에서 조골세포만 정밀하게 추출하는 방법도 정립했다. 이를 통해 골재생 연구의 정밀성과 재현성을 높였으며, 미토콘드리아 기반 치료제 기술과 관련해 국내외 특허 등록 6건, 출원 11건의 성과도 냈다.
이윤실 교수는 "궁극적으로 근골격계 질환 치료의 새로운 접근 방식을 제시하고 싶다"며 "질환의 진행을 늦추는 데 그치지 않고 손상된 조직을 회복시키는 치료가 보편화되는 데 기여하고 싶다"고 말했다.