줄기세포와 지지체(Scaffold) 복합 이식기술로 줄기세포의 생착 및 재생기능 강화
줄기세포의 재생뿐 아니라 신경회복 시스템을 활성화
차세대 회복 신경생물학 연구에 전환점이 될 것
미국 하버드 의과대학교 연계 병원 Brigham and women's hospital과 공동연구
차의과학대학교 분당 차병원(원장 김동익)은 신경외과 한인보 교수가 척수손상 환자에서 골수줄기세포를 PLGA(polylactic-co-glycolic acid)란 지지체(scaffold)*와 함께 이식하는 경우에 줄기세포의 생존율을 높이고, 줄기세포의 재생 기능을 강화할 수 있음을 확인했다고 전했다.
이번 연구는 줄기세포에 의한 척수손상을 회복할 수 있는 새로운 기전을 발견한 것으로, 자연과학 분야의 세계적인 학술지 미국 국립과학학술원회지(PNAS, Proceeding of the National Academy of Science)에 게재되었다.(Impact factor: 9.423)
* 지지체(Scaffold) : 세포의 원활한 증식과 분화를 돕는 '세포 집' 과 같은 기능을 함
지지체와 줄기세포를 함께 이식한 경우 줄기세포만 사용한 경우보다 생착 및 재생기능 높아 한인보 교수는 이식하면 금방 사멸해버리는 줄기세포 이식의 한계를 극복할 수 있는 새로운 이식방법을 고안했다. 흰 쥐를 이용해 척수손상 모델을 만든 후 줄기세포만 사용 그룹, 지지체만 사용한 그룹, 줄기세포와 지지체를 함께 사용한 그룹을 비교했을 때 골수 유래 중간엽 줄기세포와 지지체를 함께 이식하는 경우에 줄기세포 생존율을 높이고, 신경이 회복이 될 수 있음을 확인했다.
줄기세포는 증식이 가능하며 다양한 세포로도 분화가 가능하기 때문에 각종 난치성 질환의 치료로 많이 사용되고 있고 각 분야에 걸쳐서 연구가 활발하게 진행되고 있다. 신경손상에 있어서도 줄기세포의 이식을 통한 신경손상의 회복에 대한 연구가 진행 중이지만, 이식된 줄기세포가 신경을 회복시키는 역할을 하기 위해서는 이식 후에 잘 생착하는 과정이 필수적이다.
줄기세포의 기능과 생착기능을 강화하기 위해 지지체(Poly-acid scaffold)에 줄기세포를 함께 이식하여 줄기세포가 금방 사멸해버리는 문제를 해결했고 이렇게 이식된 줄기세포가 손상된 신경에서 항염증 반응 등의 다양한 기능을 통해 손상된 신경을 회복하도록 돕는 것을 발견했다.
신경손상의 치료에서 줄기세포의 가능성 확인
한인보 교수는 “줄기세포가 단순히 신경으로 분화하여 재생함으로써 신경이 회복되는 것뿐 아니라 새로운 기전을 통해 신경 자체에 내재되어 있는 신경회복의 시스템을 활성화하는 것을 확인할 수 있었다”며 “추후에 이런 신경 자체에 내재하고 있는 회복의 메커니즘에 대해 더 많은 연구가 필요하다” 고 전했다.
신경세포는 한번 손상되면 다시 회복되는 것이 거의 불가능한 것으로 알려져 있다. 그래서 불의의 사고로 척수신경이 손상된 신경손상환자들은 대부분 그로 인한 장애를 가진 채 평생을 살아가야 한다. 대표적 난치성 질환인 척수손상 환자에 있어 줄기세포 이식의 효과와 생착기능을 높인 본 연구는 향후 줄기세포를 이용한 척수손상 환자들의 치료에 큰 가능성을 열어줬다는 점에서 의의가 있으며, 이를 통해 절망적인 장애를 가지고 살아가는 척수손상 환자들에게 새로운 희망이 될 것으로 여겨진다.
이번 연구는 미국 하버드 의과대학교 연계 병원 Brigham and women's hospital과 공동연구로 진행하였다.
