‘복합 줄기세포’ 이용 … 심장재생 치료에 새 패러다임 제시
‘복합 줄기세포’ 이용 … 심장재생 치료에 새 패러다임 제시
국내 연구진, 두 가지 줄기세포 동시 이용 … 심장기능 회복과정 규명
  • 박정식 기자
  • 승인 2019.07.22 12:00
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[헬스코리아뉴스 / 박정식 기자] 국내 연구진이 줄기세포를 기반으로 하는 심장재생 치료의 새 패러다임을 제시했다.

22일 한국연구재단에 따르면 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 규명했다.

연구팀에 따르면 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.

 

심장패치(중간엽줄기세포)와 심근세포(유도만능줄기세포) 이식을 이용한 심근경색 치료. 두 가지 기능이 다른 줄기세포를 이용하여 초기 세포 생착 과정에 필요한 다양한 성장인자를 분비하고, 이로써 미세환경을 조절했다. 그 결과 혈관이 새롭게 생성되고 손상된 심장조직의 기능이 개선됐다. (그림=한국연구재단)
심장패치(중간엽줄기세포)와 심근세포(유도만능줄기세포) 이식을 이용한 심근경색 치료. 두 가지 기능이 다른 줄기세포를 이용하여 초기 세포 생착 과정에 필요한 다양한 성장인자를 분비하고, 이로써 미세환경을 조절했다. 그 결과 혈관이 새롭게 생성되고 손상된 심장조직의 기능이 개선됐다. (자료=한국연구재단)

이 같은 문제를 해결하기 위해 연구팀은 심장을 재생시킬 줄기세포(유도만능줄기세포)와 이 줄기세포가 주변조직에 붙어 생존하도록 돕는 또 다른 줄기세포(중간엽줄기세포)를 추가하는 전략을 활용했다.

중간엽줄기세포를 패치 형태로 심장 외벽에 부착해 심장혈관의 재생을 촉진시켰고, 유동만능줄기세포를 심장근육세포로 분화시킨 후 이식함으로써 심장근육의 치료를 촉진시킨 결과 약 8주 후 심장의 기능이 크게 향상됐으며, 손상됐던 근육과 혈관도 상당 부분 재생된 것으로 나타났다.

 

심장패치(중간엽줄기세포)와 심근세포(유도만능줄기세포) 이식 후, 세포 생착 및 성숙화. (그림=한국연구재단)
심장패치(중간엽줄기세포)와 심근세포(유도만능줄기세포) 이식 후, 세포 생착 및 성숙화. (자료=한국연구재단)

연구팀은 "특성·기능이 다른 두 가지 줄기세포를 각각 다른 방법으로 심장에 이식하는 것은 창의적이고 혁신적인 방법ˮ이라며, "줄기세포를 기반으로 하는 심장재생 치료법의 새 패러다임을 제시했다ˮ고 설명했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부‧한국연구재단 바이오의료기술개발사업과 기초연구사업(신진연구)의 지원으로 수행됐다. 연구성과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications) 7월18일자에 게재됐다.


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