허혈성 심혈관 질환 환자에게 새로운 희망
허혈성 심혈관 질환 환자, 수술 없이 혈관 재생 돌파구 열려
허혈성 심혈관 질환 환자에게 새로운 치료 가능성이 제시됐다. 수술이나 시술이 불가능한 경우 마땅한 대안이 없었던 기존 치료 한계를 뛰어넘을 수 있는 세포 치료 기술이 주목받고 있다.
연세대학교 의과대학 의생명과학부 윤영섭 교수와 정초로미 박사과정생 공동 연구팀은 직접리프로그래밍(direct reprogramming) 기술을 활용해 인간 섬유아세포를 평활근세포로 전환, 이 세포가 허혈성 질환 동물 모델에서 신생혈관 생성에 성공했다고 3월 26일 밝혔다.
연구 결과는 미국심장학회 국제 학술지 ‘Circulation’(IF 35.6)에 게재됐다.
세계보건기구(WHO)에 따르면 허혈성 심혈관 질환은 전 세계 주요 사망 원인 중 하나로, 혈류 공급이 부족해 장기 기능이 저하되는 질환이다.
일반적으로 약물 치료, 중재술, 우회로 수술이 시행되지만, 실패하거나 적용할 수 없는 환자들에게는 치료 대안이 거의 없는 실정이다.
윤 교수팀은 “기존 줄기세포 치료는 낮은 분화 효율, 종양 유발 가능성, 높은 비용 등의 한계가 있다”며 “이를 보완하기 위해 목표 세포의 전사인자를 직접 주입해 원하는 세포로 바꾸는 직접리프로그래밍법을 개발했다”고 설명했다.
이번 연구에서는 평활근세포 핵심 전사인자인 마이오카딘(myocardin)과 비타민 A 유도체인 올트랜스레티노익산(all-trans retinoic acid)을 활용해, 인간진피섬유아세포를 평활근세포(rSMCs)로 직접 전환하는 기법을 개발했다.
전환된 rSMCs는 실험 결과에서 평활근세포 특이 유전자와 단백질 발현이 증가했으며, 세포골격과 수축성, 조직 내 정착 능력 등 실제 혈관 형성에 필요한 기능들을 모두 갖춘 것으로 확인됐다.
특히 카르바콜 처리 실험에서는 높은 수축 반응을 보여 생리적 기능까지 입증되었다.
이후 연구팀은 하지허혈 마우스 모델에 rSMCs를 주입하여 신생 혈관 생성 능력과 치료 효과를 검증했다.
그 결과, 대조군에 비해 혈류 회복 및 혈관 형성이 향상됐으며, 주입된 세포가 혈관벽 내부로 정착해 새로운 층을 형성, 혈관 구조물로 기능하는 모습도 관찰됐다.
이는 기존에 알려지지 않았던 미세혈관 주세포(pericyte)로서의 가능성을 시사한다.
윤영섭 교수는 “이번 연구는 허혈성 심혈관 질환 치료에 있어 자가세포를 활용한 신생혈관 유도 가능성을 확인한 것”이라며, “향후 세포 치료제 개발, 조직공학 기반 혈관 제작, 약물 개발 등 다양한 분야에 응용될 수 있을 것”이라고 전망했다.
이번 연구는 기존 세포치료 한계를 뛰어넘는 직접교차분화기술의 가능성을 입증한 사례로, 임상 적용을 위한 후속 연구가 이어질 것으로 보인다.
Editor 메디마스터
