국내외 연구팀, 심장 살리는 바이오잉크 심장패치 개발

좌측부터 가톨릭대학교 서울성모병원 순환기내과 박훈준 교수, 포스텍 장진아 교수, 홍콩시립대 반기원 교수)

가톨릭대학교 서울성모병원 순환기내과 박훈준 교수팀팀(박봉우 박사과정, 정수현 연구원)과 홍콩시립대 반기원 교수, 포스텍 장진아 교수팀(산스크리타 다스 박사) 등 공동 연구팀이 심근경색 부위 혈관과 심장근육을 재생시키는 바이오잉크 심장패치를 개발했다.

27일 서울성모병원에 따르면 공동연구팀은 기능강화 엔지니어링 줄기세포를 이용해 성체줄기세포의 기능을 극대화시킬 수 있는 생체 내 자극 전략을 수립하고, 심근경색 부위의 혈관과 심장근육을 재생시키는 패치형 심근경색 치료제를 개발하는데 성공했다. 이번 연구는 저명한 국제학술지인 ‘사이언스 어드밴시스(Science advances, IF 12.8)’에 3월25일자로 게재됐다.

공동연구팀이 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. 또 심근경색 후 유발되는 섬유화를 감소시키고 모세혈관 밀도를 증가시켜 재형성 방지 효과도 나타났다고 연구팀은 전했다.

한편 심혈관계 질환은 전세계 주요 사망 원인 중 하나다. 심장은 끊임없이 수축과 이완을 반복해 혈액을 전신으로 공급하는 펌프 역할을 하는데 심혈관이 갑자기 막히면 심장 근육의 심각한 손상을 초래한다. 손상된 이후에는 재생능력이 떨어져 점차 본래의 기능을 상실하면서 심부전에 빠지고 결국 사망한다.

이번 연구의 공동 교신저자인 박훈준 교수는 “골수유래 중간엽 줄기세포와 HGF를 발현하는 엔지니어링 줄기세포를 혼합한 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.