성체 줄기세포에서 연 조직 생성

최근 재생의학을 이용한 인공장기 제조 기술에는 환자 자신의 세포를 이용하는 방식이 주목을 받고 있다. 세포를 이용하기 위해서는 자신의 세포를 채취한 후 대량배양 하는 과정이 필요로 하는데 이 과정이 매우 불편한 것으로 보고되고 있다. 일례로 퇴행성 질환에서 필요한 연골세포의 경우 환자 대부분이 노인이어서 이들에게서 채취된 세포의 배양이 쉽지 않음이 밝혀졌다. 때문에 줄기세포를 활용한 인공장기의 개발이 관심을 모으게 되었다. 특히 간엽 줄기세포(mesenchymal stem cells)는 비교적 채취가 쉽고 대량 배양할 수 있으며 싸이토카인(cytokine)의 적절한 변화로 뼈, 지방, 연골 및 다른 형태의 세포로 분화될 수 있기 때문에 많은 관심을 모으고 있다. 또한 배아 줄기세포에 비하여 윤리적인 문제가 전혀 야기되지 않는다는 장점도 있다. 간엽 줄기세포를 활용하는 재생의학은 전세계의 여러 연구기관에서 개발되고 있으며, 국내에서도 메디포스트를 포함하여 여러 벤처기업이 개발 및 임상 연구를 진행되고 있다(개인의견, 참조 URL1).

이번에 컬럼비아대학 메디컬센터의 제레미 마오교수의 연구팀은 환자 자신의 골수나 지방조직에서 간엽 줄기세포를 분리하여 오랫동안 지속되는 이식물(implant)을 만들었다. 이 이식물은 연 조직(soft tissue)을 분화하는데 성공했다고 한다. 이번 연구는 전쟁, 항암 절제, 교통 사고 등으로 신체 일부에 결실이 발생한 환자들의 복원에 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. 마오교수는 “우리의 연구에서 간엽 줄기세포로 환자 자신의 적합성을 갖는 조직을 만들어 낼 수 있었다. 또한 지속적으로 세포들이 만들어져서 다시 채워주기 때문에 연 조직 이식물들의 부피가 줄어들지 않았다.”라고 설명했다.

현재 상처가 난 부위에는 환자 자신의 조직을 잘라내서 이식하고 있다. 이 때 추가적인 상처가 발생하며 이식된 조직의 세포들도 잘 살아남지 못해서 부피가 70%나 줄어들고 형태도 바뀌게 된다. 지방 흡입술 후에 얻어지는 지방세포들을 이식하는 시도도 있었지만, 이들 세포들은 수명이 짧다는 문제점이 대두되었다. 이번 연구에는 생물학자, 의공학자, 생체재료 과학자, 영상 전문가, 외과의사가 참여했다. 연구팀은 FDA의 승인을 받은 지지대(scaffold)에 줄기세포를 안착시켜서 이식물을 만들었다. 다음으로 마우스를 대상으로 인간 간엽 줄기세포 이식물을 시험한 결과, 줄기세포는 성공적으로 지방 세포로 분화했으며 이식물은 한달 이상 크기와 형태를 유지했다고 보고되었다.

정보제공 : 한국과학기술정보연구원(KISTI) 해외과학기술동향
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