홍합접착단백질을 이용한 심근경색 줄기세포 치료제가 개발됐다.

차형준<사진> 포스텍 화학공학과 교수 연구팀은 최근 홍합접착단백질의 상분리 현상을 이용해 코아서베이트 제형으로 만들어 중간엽 줄기세포를 손쉽게 포집, 손상된 심근 조직 사이에 줄기세포를 효율적으로 전달해 오랫동안 이식이 유지될 수 있도록 하는 ‘액상 접착성 세포전달체’를 개발했다.

이는 대량생산이 가능해 심근경색 치료에 획기적인 방법이 될 것으로 보인다.

심장은 전기적 신호에 의해 수축과 이완을 반복하며 혈액을 순환시키는 중추기관이다.

심장혈관이 혈전 등에 의해 막히면 심장으로 산소와 영양 공급이 어려워 근육세포와 이를 둘러싼 혈관이 극심하게 손상된다.

이렇게 심근 벽에 괴사가 일어나 얇아지게 되는 것이 심근경색이다.

심근경색을 위한 줄기세포 치료를 위해서는 손상된 심근의 환경을 견뎌낼 수 있는 두가지 조건이 필요하다.

첫번째는 심장의 높은 혈압과 빠른 혈류 그리고 심근경색으로 인해 얇아진 심근 조직 사이에 효율적으로 줄기세포가 이식되고 오랫동안 남아있어야 한다.

두번째는 이식된 줄기세포가 기존의 주변 조직과 빠르게 융화해 혈관을 구축해 생존능력을 향상시켜야 한다.

하지만 지금까지의 방법들은 줄기세포가 손상된 심근 조직에 성공적으로 전달돼 이식이 유지되기 매우 어려웠다.

공동연구팀은 액상의 코아서베이트를 만드는 과정에서 줄기세포가 자가포집되고 이렇게 만들어진 줄기세포 치료제는 얇아진 손상된 심근 벽에 주사해 효율적으로 이식했다.

동물실험을 통해 홍합접착단백질 소재가 지니는 접착성과 혈관 형성 능력, 그리고 줄기세포의 생체 분자적 효능을 바탕으로 이식된 줄기세포가 오랜 기간 손상된 심근 조직에서 생존함을 확인했다.

더 나아가 손상된 심근조직에 새로운 혈관이 형성되고 기존 심근 세포의 추가적인 사멸을 방지하며 근섬유화를 완화해 손상된 심근 벽을 회복할 수 있었다.

연구를 통해 개발된 새로운 줄기세포 전달체는 인체에 무해한 생체접학성 바이오소재를 이용한 것인 만큼 줄기세포 치료제 시장의 핵심적인 역할을 할 것으로 전망된다.

차형준 교수는 “대한민국 원천소재인 홍합접착단백질을 이용해 실제 심근경색 동물모델에 적용해 효과적인 줄기세포 치료제로의 효능을 확인했다”며 “줄기세포 치료제가 필요한 심근경색 질환에서 그 효능을 확인함으로 이와 관련된 비슷한 환경의 만성질환이나 허혈성 질환에도 성공적으로 적용할 수 있을 것이다”고 말했다.