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'심근경색 혈관·심장근육' 재생 패치 개발
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등록일 2020-03-27 13:50 조회수 1666 |
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 가톨릭대학교 서울성모병원은 박훈준 순환기내과 교수팀과 포스텍, 홍콩시립대 등 국내외 공동연구팀이 심근경색 부위 혈관과 심장근육을 재생시키는 바이오잉크 심장패치를 개발했다고 27일 밝혔다. 심혈관계 질환은 전세계 사망원인 중 가장 큰 원인으로 꼽히고 있다. 심혈관이 갑자기 막히면 심장 근육에 심각한 손상이 오게 된다. 손상된 심장 근육은 재생능력이 떨어져 본래 기능을 상실하면서 심부전에 빠지고 결국 사망을 초래한다. 심장재생 분야는 전 세계적으로 성체줄기세포 연구가 꾸준히 이뤄지고 있다 하지만 임상시험 결과 약 2~4% 정도의 심구혈률 개선 효과를 보이고 있어, 성체줄기세포를 이용한 치료법은 효과가 미흡한 실정이다. 손상된 심장의 척박한 미세환경과 지속적으로 박동하는 장기의 특성 때문에 줄기세포의 잔존효과가 매우 떨어져 본래의 재생기능을 충분히 발휘하지 못하기 때문이다. 공동 연구팀의 이번 연구는 이같은 줄기세포 치료의 한계를 극복하기 위해 이뤄졌다. 연구팀은 기능 강화 엔지니어링 줄기세포를 이용해 성체줄기세포의 기능을 극대화시킬 수 있는 생체 내 자극 전략을 수립하고, 포항공대 장진아 교수팀이 제공한 심장유래 세포외기질 바이오잉크에 세포를 봉입해 3D 심장패치를 제작했다. 심근경색 동물모델에 제작한 3D 심장패치를 이식해 심기능 호전 여부를 확인한 결과, 골수유래 중간엽 줄기세포/HGF 발현 엔지니어링 중간엽 줄기세포의 혼합세포군에서 심근경색 대조군 및 단독세포 패치군에 비해 좌심실의 심구혈률 및 구획단축률이 향상됐다. 심근경색 후 유발되는 섬유화를 감소시키고 모세혈관 밀도를 증가시켜 재형성 방지 효과도 나타났다. 박훈준 교수는 “이번에 개발한 3D 심장패치는 임상 적용 가능성이 있는 새로운 복합세포 융합 플랫폼으로, 기존 줄기세포치료가 가진 한계를 극복한 점에서 의의가 크다”며 “기존의 치료법으로 완치가 불가능한 중증 허혈성 심장질환 환자들에게 새로운 치료 기회가 열릴 것”이라고 강조했다. 한편, 이번 연구는 국제학술지인 ‘사이언스 어드밴시스’에 게재됐으며 한국연구재단의 신진연구지원사업, 바이오의료기술개발사업, 대통령 포스트닥 펠로우십 및 IITP 명품ICT인재양성사업의 지원으로 진행됐다.  |
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