김효수·한정규 서울대병원 순환기내과 교수와 김종일 서울대 의대 의과학과 교수팀이 인간 줄기세포로부터 면역 거부반응이 없는 혈관내피세포를 생산하는 기술을 개발했다. 협심증, 허혈성 뇌졸중 등 허혈성 혈관질환 환자들이 이 세포를 활용한 범용 세포치료제로 근본적 혈관재생 치료를 받을 수 있는 길이 열릴 전망이다.

연구팀은 인간 배아줄기세포 유래 간엽줄기세포(E-MSCs)를 활용해 혈관내피세포를 빠르고 효율적으로 유도하는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다. 연구진은 이번 기술을 활용해 만든 세포를 ‘MiEC’로 명명했다. 

MiEC는 기존 혈관내피세포와 형태 및 기능, 유전자 발현 특성이 유사하지만, 면역원성이 낮아 범용 세포치료제로 활용할 수 있다. 거부반응 없이 누구에게나 이식할 수 있다는 의미다. 면역원성은 체내 면역계가 이물질로 인식해 반응하는 정도를 뜻한다.

허혈성 질환은 심근경색, 허혈성 뇌졸중, 말초혈관질환 등을 포함하며 전 세계 주요 사망 원인 중 하나다. 기존의 스텐트 삽입술이나 관상동맥우회로술, 약물치료는 혈류 개선에 그칠 뿐 손상된 혈관 자체를 재생시키지는 못했다. 이러한 한계를 극복하고자 줄기세포 기반 혈관재생 연구가 활발히 진행돼 왔으나 확보할 수 있는 세포 수가 제한적이고 제작 과정이 복잡하다는 어려움이 있었다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 인간 E-MSC에 혈관내피세포 분화를 유도하는 핵심 유전자 ‘ER71’을 도입하고 최적의 배양 조건을 적용했다. 그 결과 복잡한 재프로그래밍 과정 없이 단 하나의 전사인자만으로 고효율의 혈관내피세포를 유도하는 데 성공했다. MiEC는 허혈성 질환 동물모델에서 치료 효과가 입증됐다.

김효수 교수는 “이번에 개발된 혈관내피세포는 면역거부 반응이 거의 없어 누구에게나 이식이 가능하다는 점에서 의미가 크다”며 “필요한 환자가 발생했을 때 즉시 사용할 수 있는 범용 세포치료제로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 

이번 연구는 보건복지부와 한국보건산업진흥원이 추진하는 ‘연구중심병원육성R&D사업’의 지원으로 수행됐다. 연구 결과는 지난 8월 바이오 소재 분야의 국제 학술지인 ‘바이오머터리얼즈’(Biomaterials, IF=12.479)에 게재됐다.

김효수 서울대병원순환기내과 교수(왼쪽부터), 한정규 교수, 이해나, 신다솜 서울대병원 연구원, 김종일 서울대 의대 교수