가톨릭세포치료사업단 뉴스레터 22호

Catholic Institute of Cell Therapy 가톨릭생명윤리를 기반으로 성체세포치료연구에 앞장서겠습니다.

서울성모병원 박훈준 교수 포-가 연구팀, 심혈관 질환에 적용할 수 있는 기능성 소구경 인공혈관 개발 및 가능성 입증

동맥 혈관에서 혈관 내피세포는 혈관 내 혈전 형성을 방지하고 평활근 세포는 수축과 이완을 함으로써 동맥의 높은 혈압을 견딜 수 있게 탄성을 제공한다. 현재 임상적으로 사용되고 있는 인공혈관은 혈관 이식용으로써 성공적인 성과를 거두었지만, 아직까지 소구경 혈관에서 생체 모사부족과 더불어 이식 후 혈전이나 동맥류 같은 심각한 부작용이 발생하는 문제점이 있다. 서울성모병원 박훈준 교수 연구팀과 포항공과대학교 조동우 교수 연구팀은 제작 과정이 복잡하고 시간이 많이 소요되는 기존의 소구경 인공혈관의 문제점과 생체모사의 한계를 극복하고자 제작 과정을 단순화하고 쾌속 조형이 가능한 ‘삼중 동축 세포 프린팅’ 기술(Triple-coaxial cell printing)을 이용하여 실제 혈관 구조와 유사성이 매우 높은 소구경 인공혈관(혈관 내 직경 2mm)을 개발했다. 대구경 혈관을 적용 할 수 없는 혈관 질환에서 소구경 혈관 이식 가능성을 성공적으로 제시 함과 동시에 생체 유사성을 한층 더 향상시킨 결과, 이식 3주 후에도 혈전이나 동맥류가 발생하지 않았고 본래 혈관의 생리적 활성을 나타내었다. 특히 이번 연구가 갖는 가장 큰 의의는 지지체와 세포를 동시에 이용하여 복잡한 과정을 거치지 않는 기능성 소구경 인공혈관을 프린팅 할 수 있는 첨단기술을 개발했다는 것과 동시에 나아가 심혈관 질환뿐만 아니라 다양한 혈관질환에도 적용할 수 있는 높은 경제적 가치를 가진다는 것이다. 이번 연구 성과는 국제 학술지인 <어플라이드 피직스 리뷰(Applied Physics Reviews)> 12월호에 개제되었다.

서울성모병원 박훈준 교수 연구팀, HGF 발현 고기능성 중간엽 줄기세포 탑재한 패치형 심근경색 복합세포 치료제 개발

서울성모병원 박훈준 교수 연구팀은 고 기능성 HGF 발현 중간엽줄기세포의 생체 내 자극을 이용한 심근경색 치료법을 개발하고 심근경색 후 심기능 회복에 대한 과정을 규명 하였다. 이번 연구는 포항공대 조동우 교수, ㈜에스엘바이젠 및 홍콩시립대 반기원 교수가 참여했다. 심근경색에서 중간엽줄기세포는 체외분리나 배양이 용이하고 안전성, 유효성이 검증되어 심근 재생 임상연구에 적용할 수 있는 유력한 줄기세포 후보 군으로 꼽힌다. 하지만 최근 보고된 메타분석에 의하면 아직까지 중간엽줄기세포를 이용한 심기능 호전은 만족할 만한 수준이 아니며, 연구 설계나 방법에 따라 서로 상이한 결과를 보이고 있는 실정이다. 줄기세포 치료제를 주입하는 경로에 따른 차이가 있으나, 심장의 경우 경색부위의 허혈과 염증 및 섬유화와 같은 척박한 미세환경으로 인하여 줄기세포의 생착, 증식 및 매우 낮은 분화율이 가장 큰 문제점으로 꼽히고 있다. 이와 같은 어려움을 극복하고자 HGF 발현 엔지니어링 중간엽줄기세포와 골수유래 중간엽줄기세포를 심장유래 세포 외 기질에 혼합하여 3D 심장패치를 제작하고, 이를 심외막에 이식하여 안정적인 측분비능의 장기간 적용에 의한 심장 재생 효과를 분석하였다. 그 결과 중간엽줄기세포는 고 기능성 줄기세포에 의한 생채 내 강화(in vivo priming)를 통하여 측분비 능력이 매우 향상 되었으며, 8주간의 추적관찰 결과 신생혈관 재생 및 심근세포의 보호 및 생존능의 증가로 인한 심기능 향상이 확인 되었다. 특히 박훈준 교수 연구팀의 이번 연구는 안전성과 유효성이 이미 검증된 임상적용의 제일선에 있는 중간엽줄기세포의 장기간 생채 내 강화를 통한 심근경색 치료의 새로운 패러다임을 제시한 것으로 현재 한계에 다다른 임상연구의 새로운 돌파구를 제시하였다. 이번 연구 성과는 저명한 국제 학술지인 <사이언스 어드벤스드(Science Advanced)>에 게재 예정이다.

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