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POSTECH 차형준 교수팀, 홍합접착단백질 기반 심근경색 줄기세포 치료제 개발

POSTECH 화학공학과 차형준 교수, 박사과정 박태윤씨 팀은 여의도성모병원 흉부외과 심성보 교수, 대전성모병원 흉부외과 이종호 교수팀과 함께 홍합접착단백질의 상분리 현상을 이용해 코아서베이트 제형으로 만들어 중간엽 줄기세포를 손쉽게 포집, 손상된 심근 조직 사이에 줄기세포를 효율적으로 전달하여 오랫동안 이식이 유지될 수 있도록 하는 ‘액상 접착성 세포전달체’를 개발했다. 특히 대량생산이 가능해 심근경색 치료에 획기적인 방법이 될 것으로 기대된다.

심장은 전기적 신호에 의해 수축과 이완을 반복하면서 혈액을 순환시키는 중추기관이다. 심장혈관이 혈전 등에 의해 막히면 심장으로 산소와 영양 공급이 어려워 근육세포와 이를 둘러싼 혈관이 극심하게 손상된다. 이렇게 심근 벽에 괴사가 일어나 얇아지게 되는 것이 심근경색이다. 심장은 한번 손상되면 스스로 재생될 수 없기 때문에 아직까지는 손상된 심장근육을 획기적으로 재생시키는 방법은 없다. 그래서 심한 경우, 기계 장치를 달거나, 다른 심장을 이식해야만 한다.

최근 들어 미래치료기술로서 줄기세포를 이용해 손상된 심근조직에 이식해 재생시키고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있지만, 이식된 줄기세포는 척박하고 극한의 심근 환경에 의해 이식률이 현저히 떨어지며, 이식에 성공하더라도 대부분이 곧 사멸한다.

심근경색을 위한 줄기세포 치료를 위해서는 손상된 심근의 환경을 견뎌낼 수 있는 두 가지 조건이 필요하다. 첫 번째는 심장의 높은 혈압과 빠른 혈류 그리고 심근경색으로 인해 얇아진 심근 조직 사이에 효율적으로 줄기세포가 이식되고 오랫동안 남아있어야 한다. 두 번째는 이식된 줄기세포가 기존의 주변 조직과 빠르게 융화해 혈관을 구축해 생존능력을 향상시켜야 한다. 하지만 지금까지의 방법들은 줄기세포가 손상된 심근 조직에 성공적으로 전달돼 이식이 유지되기가 매우 어려웠다.

공동연구팀은 액상의 코아서베이트를 만드는 과정에서 줄기세포가 자가포집되고, 이렇게 만들어진 줄기세포 치료제는 얇아진 손상된 심근 벽에 주사해 효율적으로 이식했다. 동물실험을 통해 홍합접착단백질 소재가 지니는 접착성과 혈관 형성 능력, 그리고 줄기세포의 생체 분자적 효능을 바탕으로 이식된 줄기세포가 오랜 기간 손상된 심근 조직에서 생존함을 확인했다. 더 나아가 손상된 심근조직에 새로운 혈관이 형성되고 기존 심근 세포의 추가적인 사멸을 방지하며 근섬유화를 완화해 손상된 심근 벽을 회복할 수 있었다.

연구를 통해 개발된 새로운 줄기세포 전달체는 인체에 무해한 생체적합성 바이오소재를 이용한 것인 만큼 줄기세포 치료제 시장의 핵심적인 역할을 할 것으로 전망된다.

연구를 주도한 차형준 교수는 “대한민국 원천소재인 홍합접착단백질을 이용해 실제 심근경색 동물모델에 적용해 효과적인 줄기세포 치료제로의 효능을 확인했다”며 “줄기세포 치료제가 필요한 심근경색 질환에서 그 효능을 확인함으로써 이와 관련된 비슷한 환경의 만성질환이나 허혈성 질환에도 성공적으로 적용할 수 있을 것”라며 기대감을 밝혔다.

한편, 지난해 로이터가 ‘2019 세계에서 가장 혁신적인 100대 대학‘ 평가에서 POSTECH의 대표적 혁신 기술로도 소개한 이번 연구 결과는 약물전달 분야의 세계적 권위지인 ‘저널 오브 컨트롤드 릴리즈 (Journal of Controlled Release)’에 최근 온라인 게재됐으며, 연구는 해양수산부의 ‘해양바이오산업신소재연구단’ 사업의 일환으로 수행됐다.



















[이슈] 민주당, 8월 전당대회와 21대 국회...여야 협치 가시밭길
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[김능구의 정국진단] 진성준 민주당 전략기획의원장 ① “여당, 야당과 협력...모든 것 합의해야”
[폴리뉴스 권규홍 기자] 21대 총선에서 서울 강서구을 선거구에 출마해 당선 되어 재선에 성공한 진성준 더불어민주당 전략기획위원장(서울 강서구을, 재선)이 25일 폴리뉴스 회의실에서 ‘폴리뉴스’ 김능구 대표와의 ‘정국진단’ 인터뷰를 가졌다. 진 위원장은 이날 ‘21대 국회는 협치가 관건인데 어떻게 풀어가야 하느냐’는 질문에 “압도적인 의석을 얻었다고 해서 일방적으로 밀어 부치면 안된다고 생각한다”며 “야당과 최대한 협력해서 모든 것을 합의하에 풀어가야 한다”고 강조했다. 이날 인터뷰에서 진 위원장은 민주당의 총선 압승에 대한 평가와 21대 국회 전망, 윤미향 당선인 논란, 연동형 비례대표제 존치여부, 포스트 코로나 국면등 다양한 현안을 두고 자신의 생각을 피력했다. 진 위원장은 이번 총선에서 지역구에 승리한 소감을 두고 “4년 전에 도전했다가 주민들의 신임을 못 받아서 안타깝고 괴로웠다”며 “이제 다시 신임을 받아서 무엇보다 기쁘지만 주민들이 꼭 제가 좋다고 평가해서 뽑아준 것은 아닐 것이다. 지역구에 특히 할일이 많은데 제가 청와대와 서울시 경험이 있어서 ‘지역을 위해 열심히 일해 달라’고 주민들이 무거운 책임과 소명을 주셨다고 생각한다”고 답했다. 이

[카드 뉴스]코로나19가 쑥쑥 키운 HMR, CMR, 밀키트 시장

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