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줄기세포 배양 기술, 심부전 환자들에게 새 희망 열다
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(사진= 픽사베이)
| 이코노미사이언스 정상훈 기자 |
심장이 약해진 환자들이 줄기세포 배양 기술을 통해 새로운 희망을 얻고 있다.
최근 '네이처(Nature)'에 발표된 연구에 따르면, 줄기세포를 활용한 심장 근육 세포 패치가 심부전 환자의 생명을 연장하는 데 성공했다. 이 기술은 심장 이식을 기다리는 환자들에게 중요한 대안이 될 것으로 기대된다.
2016년 심장마비를 겪은 후 심각한 심부전을 앓게 된 46세 여성은 심장이 정상적으로 혈액을 펌프질할 수 없는 상태였다. 기증 심장을 기다리던 그녀는 임상 시험을 통해 실험적 줄기세포 패치 이식을 받았다.
연구진은 실험실에서 배양한 10개의 심장 근육 세포 패치를 여성의 심장에 이식했고, 각각의 패치에는 약 4억 개의 심장 세포가 포함되어 있었다. 이식 후 여성은 3개월 동안 안정적으로 생활하며 심장 이식을 받을 수 있었다.
독일 괴팅겐대 의료센터 연구진은 ‘유도 다능성 줄기세포(iPSC)’를 활용해 심장 조직을 배양하는 데 성공했다. 연구진은 정상적인 성체 세포를 다능성 상태로 재프로그래밍한 후 이를 심장 근육 세포와 결합 조직으로 발달시켜 콜라겐과 혼합한 패치를 제작했다.
이 기술은 먼저 원숭이를 대상으로 실험이 진행되었다. 심부전을 가진 원숭이에게 줄기세포 패치를 이식한 결과, 6개월 후 심장벽이 두꺼워지고 심장 박동당 최대 10% 더 많은 혈액을 펌핑하는 것으로 확인됐다. 이 과정에서 면역 거부 반응을 방지하기 위해 면역 억제제가 사용되었으며, 실험에 참여한 원숭이들은 불규칙한 심장 박동이나 종양 발생 없이 안정적인 상태를 유지했다.
원숭이 실험의 성공 이후, 인간 대상 실험이 진행되었고, 46세 여성 환자가 최초로 줄기세포 패치를 이식받았다. 이후 연구진이 그녀의 오래된 심장을 분석한 결과, 이식된 패치가 미세한 혈관을 형성하며 혈액과 산소를 공급받고 있음을 확인했다.
연구 공동 저자인 심장 외과 의사 잉고 쿠츠카 박사는 “이번 연구를 통해 처음으로 실험실에서 배양한 생물학적 이식물이 심장 근육을 안정화하고 강화할 수 있음을 입증했다”고 밝혔다.
미국 질병통제예방센터(CDC)에 따르면, 심장 근육 세포는 손상 후 자연적으로 재생되지 않으며, 심부전으로 이어질 가능성이 크다. 현재 미국에서 약 670만 명의 성인이 심부전을 앓고 있으며, 2022년에는 45만 건 이상의 사망 증명서에 심부전이 직접적인 원인으로 기재되었다.
이번 연구 결과는 줄기세포 배양 기술이 심장 질환 치료에 새로운 돌파구를 마련할 수 있음을 시사하며, 향후 추가 연구를 통해 더욱 발전된 치료법이 개발될 것으로 기대된다.
출처 : 이코노미사이언스(https://www.e-science.co.kr)
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