▲순환기내과 박훈준 교수팀(가톨릭대학교 서울성모병원)이 기능이 다른 두 가지 줄기세포를 동시 이용한 심근경색 치료법을 개발하고, 심장 기능의 회복과정을 규명했다. 이번 연구는 홍콩시립대 반기원 교수와 ㈜티앤알바이오팹 문성환 교수가 함께 교신저자로 연구했으며, 조동우 교수(포항공대), 정형민 교수(건국대)가 참여했다.
순환기내과 박훈준 교수팀(가톨릭대학교 서울성모병원)이 기능이 다른 두 가지 줄기세포를 동시 이용한 심근경색 치료법을 개발하고, 심장 기능의 회복과정을 규명했다. 이번 연구는 홍콩시립대 반기원 교수와 ㈜티앤알바이오팹 문성환 교수가 함께 교신저자로 연구했으며, 조동우 교수(포항공대), 정형민 교수(건국대)가 참여했다.
심근경색이 발생하면 심장근육과 혈관이 동시에 극심하게 손상된다. 손상된 심장은 자체 재생이 불가능하기 때문에 다른 심장이나 인공펌프를 이식해야 한다. 또한, 보다 근본적인 치료를 위해 줄기세포를 이식해 손상된 심장을 재생하려는 시도가 있었으나, 이식 후 줄기세포가 생존하지 못하는 문제가 발생했었다.
이에 연구팀은 심장을 재생시킬 줄기세포(유도만능줄기세포)와 더불어, 이 줄기세포가 주변 조직에 붙어 생존하도록 돕는 또 다른 줄기세포(중간엽줄기세포)를 추가하는 방법을 활용했다. 중간엽줄기세포에서 세포를 보호/성장시키는 인자가 지속적으로 분비되면서 유도만능줄기세포의 생착을 높여주고, 심장 조직의 재생을 촉진한다는 점에 주목했다.
더불어 중간엽줄기세포를 패치 형태로 심장 외벽에 부착함으로써, 심장혈관의 재생을 촉진했고, 유도만능줄기세포를 심장근육세포로 분화시킨 후 이식함으로써, 심장근육의 치료를 촉진하기도 했다. 약 8주 후 심장의 기능이 크게 향상되었고, 손상되었던 근육과 혈관도 상당 부분 재생됐다.
각기 다른 기능을 가진 두 가지 유래가 다른 줄기세포를 손상된 심장 조직에 부착된 둥간엽줄기세포 패치에서 분비되는 다양한 성장인자들의 자극을 통해 손상 조직의 주변 혈관이 재생 및 신생혈관이 빠르게 형성됨으로써 이식된 심근세포의 생착과 생존률을 높여 심장의 기능이 회복될 수 있음을 규명한 것이다. 연구팀의 이번 성과로 줄기세포 이식 간의 세포접착 및 이식 성공률 향상이 기대되고 있으며 줄기세포 기반 새로운 세포 치료법 개발 가능성의 길도 열릴 것이라는 전망이 나오고 있다.
박 교수는 "특성 ․ 기능이 다른 두 가지 줄기세포를 각각 다른 방법으로 심장에 이식하는 창의적이고 혁신적인 방법ˮ이라며, "줄기세포를 기반으로 하는 심장재생 치료법의 새 패러다임을 제시했다.ˮ고 의의를 밝혔다.
이 연구 성과는 과학기술정보통신부 ‧ 한국연구재단 바이오의료기술개발사업과 기초연구사업(신진연구)의 지원으로 수행되었고, 7월 18일 저명한 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 'Dual stem cell therapy synergistically improves cardiac function and vascular regeneration following myocardial infarction'라는 논문으로 게재됐다.
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