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체세포로 심장 조직 직접전환…재생 치료 가능성 확인

등록 2021.09.14 17:19:15

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세계 최초로 줄기세포 단계 없이 조직 전환

심장유사조직 만들어 재생 치료 효과 입증

연세대학교 의과대학 의생명과학부와 미국 에모리대학 윤영섭 교수 연구팀은 일반 체세포의 하나인 섬유아세포로 주요 심장 세포들과 세포외 기질을 보유한 ‘직접전환심장유사조직’을 만들어 마우스모델에 적용, 심장재생 치료 효과를 확인했다고 14일 밝혔다.(사진 : 세브란스병원 제공) *재판매 및 DB 금지

연세대학교 의과대학 의생명과학부와 미국 에모리대학 윤영섭 교수 연구팀은 일반 체세포의 하나인 섬유아세포로 주요 심장 세포들과 세포외 기질을 보유한 ‘직접전환심장유사조직’을 만들어 마우스모델에 적용, 심장재생 치료 효과를 확인했다고 14일 밝혔다.(사진 : 세브란스병원 제공) *재판매 및 DB 금지


[서울=뉴시스] 안호균 기자 = 일반 체세포를 줄기세포 단계 없이 심혈관 조직으로 직접 전환해 심장재생 치료를 할 수 있는 가능성이 확인됐다.

이식 수술 외에는 특별한 방법이 없던 심장 치료에 있어 새로운 치료법을 기대할 수 있게 된 것이다.

연세대학교 의과대학 의생명과학부와 미국 에모리대학 윤영섭 교수 연구팀은 일반 체세포의 하나인 섬유아세포로 주요 심장 세포들과 세포외 기질을 보유한 ‘직접전환심장유사조직’을 만들어 마우스모델에 적용, 심장재생 치료 효과를 확인했다고 14일 밝혔다.

심장마비는 세계 사망원인 1위 질환이고 우리나라 사망 원인 중 2위다. 심장은 재생능력이 거의 없어 손상 정도가 심할 경우 심장을 이식하는 것 외에는 다른 치료법이 없다. 하지만 기증된 심장의 수가 이식 대기 환자 수와 비교해 턱없이 부족하다는 한계가 있다.

이 때문에 최근 세포치료법이 대안으로 거론돼 왔고, 그동안 다양한 종류의 세포를 이용한 심장재생 연구들이 보고됐지만 임상적으로 효과가 증명된 치료법은 아직 없다.

연구팀은 마우스 모델에서 줄기세포가 아닌 섬유아세포를 이용해 주요 심장 세포들과 세포외기질을 한번에 만드는 ‘조직직접전환’ 방법을 개발했다. 피부에서 분리한 섬유아세포를 특정 조건에서 7일 이상 배양했을 때 심근세포, 혈관내피세포, 평활근세포 및 세포외기질을 동시에 생성하는 패치 형태의 조직으로 변하는 것을 발견했다. 연구팀은 이 조직을 '직접전환심장유사조직(rCVT)'이라고 명명했다.

세포치료법을 이용한 심장재생은 심장이 여러 세포로 이뤄져있고, 이식된 세포들이 1~2주 내에 거의 사라진다는 문제점이 있다. 최근 줄기세포를 이용해 여러 세포를 각각 분화시켜 세포외기질과 혼합하는 융복합제제 방식이 시도됐지만 기술적, 경제적으로 현실성이 적고 종양 생성 등의 위험이 크다.   

연구팀은 직접전환 방법을 통해 생성한 심장유사조직을 심근경색 마우스 모델의 심장 외벽에 직접 부착해 치료 효과를 분석했다. 12주가 지난 뒤 측정한 심근경색에 의한 손상정도(섬유화비율)는 대조군과 비교해 약 50% 이상 감소했다.

또 심장조직을 16주에 걸쳐 검사한 결과 rCVT 내의 세포들이 심장 내부로 이동해 내피세포와 평할근세포는 혈관을 형성하고, 심근세포는 16주 동안 성숙해 심장에 있는 정상 심근세포처럼 기능하며 심장재생에 기여했다.

윤영섭 교수는 "이번 연구를 통해 세계 최초로 한 종류의 체세포를 심혈관 조직으로 줄기세포 단계 없이 직접전환시킬 수 있음을 확인했다"며 "섬유아세포에서 직접전환된 심장유사조직의 심장재생 치료 효과를 입증함에 따라 추후 심장재생 치료에 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구 결과는 네이처 자매지인 '네이처 바이오 메디컬엔지니어링(IF 25.671)’ 최신호에 게재됐다.


◎공감언론 뉴시스 [email protected]

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