심근경색, 복합 줄기세포 이용한 치료방법 찾아냈다

[산업일보]
심근경색이 발생하면 심장근육과 혈관이 동시에 극심하게 손상된다. 손상된 심장은 자체적인 재생이 불가능하기 때문에 다른 심장이나 인공펌프를 이식해야 한다. 보다 근본적인 치료를 위해 줄기세포를 이식해 손상된 심장을 재생하려는 시도가 있으나, 이식 후 줄기세포가 생존하지 못하는 문제가 있었다.

이에 박훈준 교수(가톨릭대), 반기원 교수(홍콩시립대), 문성환 교수(前 건국대/現 ㈜티앤알바이오팹) 연구팀은 기능이 다른 두 가지 줄기세포를 동시 이용한 심근경색 치료법을 개발하고, 심장 기능의 회복과정을 규명했다고 한국연구재단(이사장 노정혜)은 밝혔다.

연구팀은 심장을 재생시킬 줄기세포(유도만능줄기세포)와 더불어, 이 줄기세포가 주변조직에 붙어 생존하도록 돕는 또 다른 줄기세포(중간엽줄기세포)를 추가하는 전략을 활용했다.

이러한 과정에서 중간엽줄기세포에서 세포를 보호/성장시키는 인자가 지속적으로 분비되면서 유도만능줄기세포의 생착을 높여주고, 심장 조직의 재생을 촉진한다.

연구팀은 중간엽줄기세포를 패치 형태로 심장 외벽에 부착함으로써, 심장혈관의 재생을 촉진했다. 또한 유도만능줄기세포를 심장근육세포로 분화시킨 후 이식함으로써, 심장근육의 치료를 촉진했다. 약 8주 후 심장의 기능이 크게 향상됐고, 손상됐던 근육과 혈관도 상당 부분 재생됐다.

연구팀은 “특성‧기능이 다른 두 가지 줄기세포를 각각 다른 방법으로 심장에 이식하는 창의적이고 혁신적인 방법”이라며, “줄기세포를 기반으로 하는 심장재생 치료법의 새 패러다임을 제시했다”라고 의의를 설명했다.

연구팀에 따르면, 인간중간엽줄기세포 기반 심장패치와 유도만능줄기세포 유래 심근세포를 활용한 병용치료법 개발은 심근과 혈관을 동시에 재생시키는 차세대 복합줄기세포 치료 플랫폼이다.

이식된 유도만능줄기세포 유래 심근세포의 생존 및 성숙을 기대할 수 있으므로 기존 단일 줄기세포 치료제의 한계를 극복할 수 있다. 또한 중증 허혈성 심장질환에 의해 손상된 심근세포 재생함으로써 심장기능 회복의 근본적 치료를 기대할 수 있다.

이는 약물/이식 등의 기존 치료법으로 완치가 불가능한 중증 난치성 심장질환 환자들에게 새로운 치료기회를 부여할 수 있을 것으로 기대된다.

다만 이 병행 치료법은 유도만능줄기세포 유래 심근세포를 주입하고 인간중간엽줄기세포 기반 심장패치를 성공적으로 이식하기 위해 다소 복잡한 기술 및 외과 수술을 필요로 한다. 이 병행치료법을 최대한 활용할 수 있도록, 보다 간결하고 안전한 수술 방법 개발이 필요하다.