박훈준 가톨릭대 서울성모병원 순환기내과 교수, 반기원 홍콩시립대 교수, 문성환 교수(전 건국대/현 티앤알바이오팹) 연구팀은 기능이 다른 두 가지 줄기세포를 동시 이용한 심근경색 치료법을 개발하고, 심장 기능의 회복과정을 규명했다고 22일 밝혔다.
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.
연구팀은 심장을 재생시킬 줄기세포(유도만능줄기세포)와 더불어 이 줄기세포가 주변조직에 붙어 생존하도록 돕는 또 다른 줄기세포(중간엽줄기세포)를 추가하는 전략을 활용했다.
중간엽줄기세포에서 세포를 보호 및 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 향상되었고, 손상되었던 근육과 혈관도 상당 부분 재생되었다.
연구팀은 “특성·기능이 다른 두 가지 줄기세포를 각각 다른 방법으로 심장에 이식하는 창의적이고 혁신적인 방법”이라며, “줄기세포를 기반으로 하는 심장재생 치료법의 새 패러다임을 제시했다”고 설명했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 바이오의료기술개발사업과 기초연구사업(신진연구)의 지원으로 수행됐다. 저명한 국제학술지 `네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)‘ 지난 18일자에 게재됐다.
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