美 뉴욕 주 마운트 시나이의 아이칸 의과 대학의 연구원들이 Cdx2 세포로 알려진 태반에서 추출된 줄기세포가 동물 모델에서 심장마비 후에 건강한 심장 세포를 재생할 수 있다는 것을 증명했다. 이번 달 20일 학술지 PNAS에 실린 이 연구결과는 심장과 다른 장기를 재생하는 새로운 치료법을 제안할 수 있을 것이다.
"Cdx2 세포는 지금껏 초기 배아 발달 시 태반만 생성한다고 생각되어 왔으나 이전에는 다른 장기를 재생하는 능력이 있다는 연구 결과는 없었다. 이러한 발견은 심장 외 다른 장기의 재생 의료 개발로도 이어질 수 있을 것이다”라고 마운트 시나이 의과대학 심혈관 재생의학부장인 연구 책임자 Hina Chaudhry 교수가 말했다. "그들은 부상 부위를 목표로 하여 순환계를 통해 부상 부위에 직접 도달할 수 있고 숙주의 면역 체계에 의한 거부반응을 피할 수 있다."
연구진은 이전에 쥐 태반 줄기세포의 혼합 집단이 임신한 암컷 생쥐의 심장마비로 이어질 수 있는 부상 후 심장을 회복하는데 도움을 줄 수 있다는 사실을 발견했다. 그 연구에서, 그들은 태반 줄기세포가 엄마의 심장으로, 그리고 직접적으로 심장 내 부상을 입은 장소로 이동한다는 것을 보여주었다. 그 후 줄기세포는 스스로 심장 세포로 분화되어 치료 과정을 도왔다.
이번에 진행된 연구는 어떤 종류의 줄기세포가 심장 세포를 재생시키는지 밝혀내기 위한 것이었다. 연구원들은 이전에 확인된 혼합 집단 중 가장 많은 줄기세포인 Cdx2 세포를 먼저 살펴보기 시작했으며, 이 세포들이 태반에서 심장을 돕는 세포들 중 40%나 되는 가장 높은 비율을 차지한다는 것을 알아냈다.
Cdx2 세포의 재생 특성을 테스트하기 위해 연구원들은 세 그룹의 수컷 생쥐에서 심장 마비를 유발했다. 한 그룹은 임신 말기의 쥐 태반에서 추출한 Cdx2 줄기세포를, 한 그룹은 Cdx2를 발현하지 않는 태반 세포를, 세 번째 그룹은 대조군으로 식염수를 받았다. 그 후 연구진들은 MRI를 이용해 심장마비 직후와 세포나 식염수로 투여한지 3개월 후를 분석했다. 그들은 Cdx2 줄기세포 치료를 받은 그룹의 모든 쥐들의 상태가 굉장히 호전되고 심장 세포가 건강하게 재생되었다는 것을 발견했다. 3개월이 되자 줄기세포는 심장 부상 부위로 옮겨져 새로운 혈관과 새로운 심장근육세포를 형성했다. 식염수와 Cdx2가 없는 태반 세포를 주입한 생쥐는 심부전을 겪고 그들의 심장 세포는 재생되지 않았다.
연구자들은 Cdx2 세포의 두 가지 특징에 주목했다. 그것은 신체의 모든 장기를 생성하는 것으로 알려진 배아 줄기세포의 모든 단백질을 가지고 있지만 또한 상처 부위로 직접 이동할 수 있도록 하는 추가적인 단백질을 가지고 있고 숙주의 면역력을 피하는 것이다. 태반에서 다른 동물로 투여했을 때 면역 체계는 이 세포들에 대한 거부 반응을 보이지 않았다.
"이러한 성질은 줄기세포치료가 매우 유망한 치료법이 될 수 있기에 인간의 줄기세포치료 전략에 있어서 굉장히 중요하다. 우리는 Cdx2 세포를 인간 태반에서도 분리할 수 있었다. 따라서, 우리는 이제 과거보다 더 나은 인간의 줄기세포 치료법을 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있다."라고 Chaudhry 박사가 설명했다. "인간에게서 실험된 초기 실험들은 실제로 심장 세포를 형성하는 줄기세포 유형에 기초하지 않았었고 배아 줄기세포를 사용하는 것에는 윤리 및 타당성 문제가 있다. 태반은 전세계에서 일상적으로 버려지고 따라서 거의 무제한의 원천이다."
