연구성과 `복합 줄기세포 3D패치`로 손상된 심장근육 재생 성공
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3D 패치에는 △심장근육으로 분화할 골수 유래 중간엽줄기세포 △심장근육 재생에 필요한 각종 성장인자를 많이 만들어내도록 설계한 유전자재조합 간세포성장인자(HGF) 줄기세포가 들어간다. 전자는 가톨릭중앙의료원 산하 가톨릭세포치료사업단의 ‘가톨릭 마스터세포’, 후자는 ㈜에스엘바이젠이 개발한 유전자재조합 HGF를 썼다. 유전자재조합 HGF 줄기세포는 암세포화 가능성을 차단하기 위해 생체 내에서 1~2주만 생존하도록 방사선(100cGy)을 조사해 최종 세포주를 제작했다.
박 교수는 “다량의 줄기세포 2종이 생체 내 심장패치 안에서 1~2주 생존하는 동안 매우 많은 양의 성장인자를 뿜어내 4주가량 심장에 전달하는 것으로 분석됐다”며 설명했다.
韓·싱가포르 연구팀 기술 개발
심장에 각종 성장인자 대량 전달
큰 동물 등 대상 실험 거쳐야해 환자 적용은 4~5년 이상 걸릴듯
국내외 연구진이 심근경색으로 손상된 심장근육 부위에 두 가지 줄기세포 등과 생체친화적 ‘고분자 폴리머 그물망’으로 만든 3차원(3D) 심장패치를 붙여 효율적으로 재생시키는 데 성공했다.
27일 가톨릭대 서울성모병원에 따르면 박훈준 순환기내과 교수팀(박봉우 박사과정·정수현 연구원), 반기원 홍콩시립대 교수, 장진아 포스텍 교수팀(산스크리타 다스 박사)은 이런 방식으로 손상된 심장 부위의 심근과 혈관을 재생하는 기술과 치료제 등을 개발했다.
심장재생 분야는 전 세계적으로 성체줄기세포 연구가 꾸준히 이뤄져 왔지만 임상시험에서 좌심실의 심장기능 개선 정도(심구혈률·구획단축률)가 2~4% 안팎에 그치는 실정이다. 손상된 심장의 척박한 미세환경, 지속적으로 박동하는 심장의 특성 때문에 줄기세포의 생존기간이 짧아 심장근육 재생에 필요한 각종 성장인자를 심장에 충분하게 전달하지 못했기 때문이다.
반면 공동연구팀이 개발한 3D 심장패치를 심근경색 모델 쥐에 이식했더니 좌심실의 기능이 크게 향상됐다.
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