베트남 과학자, 심장벽 '패치' 위해 줄기세포 시트 개발

호치민시의 과학자 그룹은 심근경색을 일으킨 심장 근육을 회복하는 데 도움이 되는 "생물학적 패치" 역할을 하는 줄기세포 시트를 만들어 쥐를 대상으로 성공적으로 테스트했습니다.

이 연구는 호치민시 생명공학 센터 소속 과학자들이 수행하여 4월에 완료되었습니다. 이 연구는 줄기세포를 이용한 심근경색 치료에 새로운 연구 방향을 제시했습니다.

프로젝트 리더인 Pham Le Buu Truc 박사(41세)는 심혈관 질환이 비전염성 질환 중 사망률이 암, 당뇨병보다 높아 "침묵의 살인자"로 여겨진다고 말했습니다. 현재의 치료법은 증상을 개선하고 심부전의 진행을 늦추는 데 도움이 되지만 손상된 심장 근육을 재생하거나 완전히 회복시키는 데는 도움이 되지 않습니다.

연구팀은 손상된 심장벽 부위에 줄기세포 시트를 이식하여 해당 부위의 기능을 보호하는 방법을 시험했습니다. 줄기세포 시트는 손상된 부위에 "생물학적 패치"처럼 작용하여 섬유화를 줄이고, 심장 근육벽을 보호하며, 심장 근육 세포를 정상으로 회복시키는 데 도움을 줍니다.

생물학적 패치는 젤 형태로 존재하며, 심장벽에 굳어지고 결합되기 위해서는 자외선에 노출되어야 합니다. 사진: 하안

"생물학적 패치"를 만들기 위해 연구팀은 인간 탯줄 조직에서 중간엽 줄기세포를 선별, 분리, 배양했습니다. 이 줄기세포는 젊고 건강하며 채취가 용이하고, 적합성이 매우 우수하며 면역 거부 반응을 거의 일으키지 않는 유아 줄기세포입니다. 동시에 연구팀은 특수 젤을 개발하고 광 기술을 사용하여 줄기세포와 지지체 사이의 연결 고리를 형성하여 체내에 주입될 때 세포 시트의 형태를 형성하는 데 도움을 주었습니다.

이 줄기세포 "생물학적 패치"는 심장벽에 이식하면 허혈된 심장 조직이나 죽은 세포 영역을 회복시켜 심장의 기능을 향상시키는 효과가 있습니다.

연구팀은 검증을 위해 흰쥐를 대상으로 실험을 진행했습니다. 쥐들은 수술을 받고 관상동맥을 연결하여 심근경색으로 인한 심부전 모델을 만들었습니다. 14일 후, 연구팀은 초음파로 측정한 좌심실 총혈액분획지수(좌심실 기능을 평가하는 지표)가 20~30%로 감소한 것을 기준으로 심부전 쥐 모델을 선정했습니다. 두 번째 수술인 "생물학적 패치" 이식을 통해 연구팀은 경색된 심장 부위에 줄기세포 시트를 부착하고 2~3주 동안 형태학적 발달, 체중 및 기타 생물학적 지표를 모니터링하여 회복 능력을 평가했습니다.

심장병 치료를 위한 생물학적 패치 개발 연구의 저자인 Pham Le Buu Truc 박사. 사진: Ha An

연구팀은 심초음파 검사를 통해 이식 후 좌심실 수축 기능이 대조군에 비해 향상되었음을 확인하고 생쥐에게 심장 수술을 시행했습니다. 트룩 박사와 그의 동료들은 심장벽 섬유화 정도, 줄기세포 조직을 포함하는 "생물학적 패치"와 생쥐 심장근 조직을 연결하는 과정, 유전자 발현 등 조직학적 특성을 분석했습니다.

그 결과, TB2 세포 시트를 이식받은 쥐 그룹은 심장 조직 섬유화 비율이 2.4%로 감소하여 실험에 사용된 쥐 그룹 중 가장 우수한 결과를 보였습니다. 또한, 줄기세포 시트는 면역 거부 반응을 보이지 않았습니다. 심혈관 질환 치료를 위한 줄기세포 연구 분야에서 15년 이상의 경력을 가진 한 여의사는 "이 결과는 인체 시험의 다음 단계를 위한 중요한 기반이 됩니다."라고 말했습니다.

인간을 대상으로 하는 임상시험에서 줄기세포 시트를 심장벽에 이식하기 위해 개복 수술을 시행할 경우, 과도한 침습 위험을 포함한 여러 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 트룩 박사는 줄기세포가 함유된 젤을 심낭강에 주입하는 기술을 제안했습니다. 그런 다음, 젤의 응고 및 응축을 돕는 소형 발광 장치를 심장 근육의 손상된 부위에 삽입하여 손상된 심장 조직을 덮는 "생물학적 패치"를 형성합니다. 이는 최소 침습 방법으로 간주되어 합병증 가능성을 줄이고 환자에게 다양한 치료 이점을 제공할 수 있습니다.

TB2 샘플에서 줄기세포 시트와 심장 근육 사이의 연결을 확대한 이미지. 사진: NVCC

부이 꾸옥 탕 박사(초레이 병원 소아심장외과 소생학과)는 이 연구 결과가 심혈관 질환, 특히 심근경색증 치료에 새로운 효과를 가져올 수 있는 여러 접근법을 제시하는 데 기여했다고 평가했습니다. 이식편은 섬유화 과정을 감소시켜 좌심실의 수축 기능을 향상시키고, 허혈 상태에서 심근 세포를 보호하는 효과를 보여줍니다. 이는 약물 치료, 스텐트 삽입, 관상동맥 우회술 등 기존 치료법과 병행하여 적용하면 기존 치료법의 치료 효과를 높일 수 있습니다.

그러나 탕 박사는 인간에게 적용하기 위해서는 세포막의 허혈 상태에서 섬유화를 감소시키고 심근 세포를 보호하는 기전을 규명하기 위한 추가적인 전임상 연구가 필요하다고 말했습니다. 이는 의사들이 임상 시험의 다음 단계를 위한 과학적 근거를 강화하는 데 도움이 될 것입니다. 또한, 인간에게 연구를 수행하려면 보건부 의 허가와 막대한 자원 투자가 필요합니다. 임상 시험은 비용이 매우 많이 들기 때문에 연구 수행 방법을 이해하기 위한 임상 전문가 팀이 필요하기 때문입니다. 탕 박사는 "인간을 대상으로 하는 연구가 성공한다면 과학, 환자, 그리고 경제적 이익까지 투자에 상응하는 결과를 얻을 수 있을 것"이라고 말했습니다.

하안

소스 링크: https://vnexpress.net/nha-khoa-hoc-viet-che-tao-tam-te-bao-goc-va-thanh-tim-4645301.html