중증하지허혈 치료에 줄기세포 이용한다
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중증하지허혈 치료에 줄기세포 이용한다
  • 정종오 기자
  • 승인 2020.04.19 12:00
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KIST 연구팀 개발, 임상 승인
KIST 연구팀이 기능 강화 줄기세포 스페로이드 배양법과 줄기세포 치료제를 개발했다. [사진=KIST]
KIST 연구팀이 기능 강화 줄기세포 스페로이드 배양법과 줄기세포 치료제를 개발했다. [사진=KIST]

앞으로 중증하지허혈에 줄기세포를 이용한 치료제가 가능할 것으로 기대된다. 식품의약품안전처가 관련 치료제에 대한 임상을 승인했다.

한국과학기술연구원(KIST, 원장 직무대행 윤석진) 생체재료연구단 김상헌 박사팀은 식품의약품안전처로부터 심혈관 질환 중 하나인 ‘중증하지허혈(CLI, Critical Limb Ischemia)’ 세포치료제의 임상시험을 승인받았다. CLI는 하지 혈관의 협착, 폐색 또는 폐쇄로 혈류가 감소하는 것을 말한다. 점진적 하지 허혈이 발생하고 심한 허혈성 통증을 유발, 조직의 괴사 등을 일으키는 질병이다. 동맥경화성 말초동맥질환의 가상 심한 임상 양상 중 하나이다. 치료가 늦으면 6개월 내 주요 사지를 절단하는 상황을 초래할 수도 있다.

일반적 관상동맥 질환과 마찬가지로 40세 이후 발병하기 시작해 나이가 들수록 증가한다. 특히 당뇨병 환자에게서 많이 발생하는 것으로 알려져 있다. 현재 우리나라에서도 인구의 고령화와 위험인자(당뇨, 흡연, 고지혈증, 고혈압 등)의 증가로 앞으로 말초동맥질환의 환자군은 더 증가할 것으로 예상된다.

KIST 김상헌 박사는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 줄기세포 사업의 목적으로 ‘3차원 세포 배양과 그 응용기술’을 개발했다. 3차원 세포조직화기술을 이용한 피부성형재건, 말초동맥폐색질환 치료제의 원천과 응용기술을 2016년 세포치료제 산업화 기업인 에스바이오메딕스(대표 강세일)에 기술을 이전한 바 있다.

CLI 질환 치료제는 거의 없다. 이러한 질환의 치료를 위해서는 동맥우회술과 경피적 혈관 성형술이 있는데 수술 위험성과 치료효율의 감소 등의 문제점이 있다. 지금의 치료기술 한계를 극복하고 허혈 증상을 개선할 수 있는 줄기세포 3차원 미세조직체 기술은 기존 세포치료기술과 차별성, 독창성을 지니고 있다.

김상헌 박사팀은 중증하지허혈 세포치료제를 개발하기 위해 줄기세포가 접착할 수 있는 새로운 생리활성 단백질을 개발했다. 이 단백질을 시판되는 배양접시에 간편하게 코팅해 줄기세포를 3차원 스페로이드(다수의 세포가 덩어리 형태로 뭉친 세포 원형 집합체)로 배양시켰다. 배양된 스페로이드를 주사제와 혼합해 중증하지허혈 질환자의 환부에 주사하면 염증 억제, 혈관 생성을 통해 환부 통증과 괴사를 억제해 치료할 수 있다.

연구팀은 후보 줄기세포 치료제를 혈관이 완전히 제거된 실험용 쥐에 투여해 다양한 재생 효과를 검증했다. 그 결과 기존 방법과 비교했을 때 생체 내에서 주입한 줄기세포의 높은 생착률과 혈관신생 능력뿐 아니라 염증에 의한 섬유화가 억제돼 우수한 조직재생 능력을 확인했다.

김상헌 박사는 “개발한 줄기세포 3차원 미세조직체는 간단한 제조공정과 세포 생착률, 혈관신생이 우수하고 허가가 다소 쉬운 성체줄기세포를 활용한 것으로 치료제로서 상용화에 가장 근접해 있다고 할 수 있다”며 “이번 기술은 성체줄기세포뿐 아니라 역분화-배아줄기세포 유래의 다양한 세포에도 응용할 수 있고 적응증도 넓힐 수 있는 원천기술로써 활용할 수 있다”라고 말했다.

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정종오 기자  science@greened.kr

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