엑소좀 모방체 연구

포스텍 고용송 교수팀은 2013년 엑소좀과 유사한 특성을 갖지만 생산 수율이 100 배 더 높은 엑소좀 모방체(Exosome-Mimetics, EM)를 개발하였다[1]. 뮤린배아줄기(ES) 세포주-D3을 EM의 공급원으로 사용하여 배양하한 후 마이크로 채널을 통해 세포를 압출하여 EM이 생성되었다. 2014년 EM이 엑소좀과 매우 유사한 모양과 전달 능력을 보여주었다[2]. 이 연구의 상용화를 위하여 2016년 로제타 엑소좀(Rosetta Exosome Inc.)이 설립되었다.

 

네덜란드 Utrecht대 Joost P.G. Sluijter 교수팀은 2019년 생체조직제조(biofabrication) 기술을 사용하여 CDN(cell-derived nanovesicles)을 생산하였다[3]. 연구진은 세포배양후 초음파처리로 세포를 파괴하고 마이크로 필터를 통해 순차적으로 압출하여 나노 크기의 소포를 생성하였다. 개발한 EM이 기능적 생물학적 물질을 수용세포로 전달할 수 있고 세포내 생존신호전달경로를 활성화할 수 있음을 입증했다.

 

Texas A&M대 Fei Liu 교수팀은 유도만능줄기세포(iPSC)로부터 중간 엽줄기세포(MSC)를 도출하고, 여기서 엑소좀을 추출하여 삼중음성유방암(Triple Negative Breast Cancer, TNBS) 마우스 모델에서 전이의 발생률과 부담을 상당히 감소시킨 연구를 2020년에 발표하였다[4].

 

하바드대 Marsha A. Moses 교수팀은 2021년 엔도좀 유래 EM(endosome‐derived EM)의 생산을 위한 자기압출방법(magnetic extrusion method)을 개발했다[5]. 엔도좀은 산화철나노입자(iron oxide nanoparticle, IONP)-보조자기분리(assisted magnetic separation)를 사용하여 여러 세포 소스에서 수집한 다음 나노다공성막(nanoporous membrane)을 사용하여 단 분산엔도솜유래소포(monodispersed endosome‐derived vesicles)로 압출되었다. 개발된 엔도좀 유래 EM은 엑소좀과 비슷한 약물전달 특성을 나타냈다.

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[1] Jang, Su Chul, et al. "Bioinspired exosome-mimetic nanovesicles for targeted delivery of chemotherapeutics to malignant tumors." ACS nano 7.9 (2013): 7698-7710.

[2] Jo, Wonju, et al. "Microfluidic fabrication of cell-derived nanovesicles as endogenous RNA carriers." Lab on a Chip 14.7 (2014): 1261-1269.

[3] Ilahibaks, Nazma F., et al. "Biofabrication of cell-derived nanovesicles: A potential alternative to extracellular vesicles for regenerative medicine." Cells 8.12 (2019): 1509.

[4] Zhao, Qingguo, et al. "Biomimetic nanovesicles made from iPS cell-derived mesenchymal stem cells for targeted therapy of triple-negative breast cancer." Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine 24 (2020): 102146.

[5] Guo, Peng, et al. "A Facile Magnetic Extrusion Method for Preparing Endosome‐Derived Vesicles for Cancer Drug Delivery." Advanced Functional Materials (2021): 2008326.