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티앤알바이오팹, 병용 줄기세포 활용 ‘심근경색 혈관재생 치료법’의 특징은?
티앤알바이오팹, 병용 줄기세포 활용 ‘심근경색 혈관재생 치료법’의 특징은?
  • 김수진 기자
  • 승인 2022.09.28 17:23
  • 댓글 0
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유도만능줄기세포 유래 혈관내피세포의 혈관 재생능 강화전략 제시
내재적 혈관의 혈관신생과 이식된 세포의 혈관형성까지 향상
기존 단일세포 이식보다 더욱 진보된 세포치료법
기능강화 인간중간엽줄기세포 탑재 심근패치와 인간유도만능줄기세포 유래 혈관내피세포를 이용한 세포기반 심근경색 치료제 개발(사진=범부처재생의료기술개발사업단)
기능강화 인간중간엽줄기세포 탑재 심근패치와 인간유도만능줄기세포 유래 혈관내피세포를 이용한 세포기반 심근경색 치료제 개발(사진=범부처재생의료기술개발사업단)

[바이오타임즈] 3D 바이오프린팅 기업 티앤알바이오팹(대표 윤원수)이 병용 줄기세포 기반 심근경색 세포치료제의 효능을 입증한 연구성과를 국제학술지에 게재했다.

㈜티앤알바이오팹 윤원수 연구책임자를 비롯한 연구팀은 심근 내 혈관을 재생시킴으로써 심근경색으로 감소하는 심기능을 크게 향상시킬 수 있는 혈관재생 치료법을 개발하고, 그 성과를 국제학술지인 EMM(‘Experimental and Molecular Medicine’, IF = 12.153)에 게재했다고 밝혔다(2022.8.16.)

돌연사의 주범인 심근경색은 심근에 혈류를 공급하는 관상동맥이 폐색되어 심장 조직이 괴사하는 허혈성 질환으로서, 손실된 심장 근육을 보완해 줄 수 있는 근본적인 치료법 개발이 필요한 질환이다.

특히 중증 말기 심부전 환자는 이미 심근 내 혈관이 대부분 소실되어 관상동맥 중재술 및 우회술 등의 외과적 시술 후에도 심장 기능이 지속해서 감소한다.

심근경색이 발생하면 심장 근육과 혈관이 동시에 극심하게 손상된다. 손상된 심장은 자체적인 재생이 불가능해 다른 심장이나 인공펌프를 이식해야 한다. 보다 근본적인 치료를 위해 줄기세포를 이식해 손상된 심장을 재생하려는 시도가 있으나, 이식 후 줄기세포가 생존하지 못하는 문제가 있다.

연구팀은 두 가지 줄기세포(인간중간엽줄기세포와 인간유도만능줄기세포 유래 혈관내피세포)를 이용한 연구를 통해 내재적 혈관의 혈관신생(Angiogenesis) 향상에만 의존한 방식이 아닌 이식된 세포의 혈관형성(Vasculogenesis) 또한 모두 향상시킬 수 있는 새로운 줄기세포 유래 심장 재생 치료법의 패러다임을 제시했다.

중간엽줄기세포에서는 세포를 보호·성장시키는 인자가 지속해서 분비되면서 유도만능줄기세포의 생착을 높여주고 심장 조직의 재생을 촉진한다.

연구팀은 중간엽줄기세포를 패치 형태로 심장 외벽에 부착해 심장혈관의 재생을 촉진했다. 또 유도만능줄기세포를 심장 근육세포로 분화시킨 후 이식해 심장 근육의 치료를 촉진했다.

이 연구는 특성·기능이 다른 두 가지 줄기세포를 각각 다른 방법으로 심장에 이식하는 창의적이고 혁신적인 방법으로, 줄기세포를 기반으로 하는 심장 재생 치료법의 새 패러다임을 제시했다는 평가를 받고 있다.

또한, 연구팀은 “본 연구에서 개발된 혈관재생 치료법은 심근경색뿐만 아니라 혈관재생이 필요한 여러 다양한 허혈성 질환에도 적용할 수 있는 범용적인 혈관재생 치료법”이라 덧붙였다.

해당 연구과제를 지원하는 범부처재생의료기술개발사업단 조인호 단장은 “본 연구에서 심장의 미세환경 조절을 통해 이식된 세포의 생착률과 혈관 재생능을 강화하는 전략은 기존 단일세포 이식보다 더욱 진보된 세포치료법이며, 세포 기반 재생의료 분야의 발전에 큰 기여를 할 수 있을 것”이라고 기대를 밝혔다.

해당 연구는 과학기술정보통신부와 보건복지부가 공동으로 추진하는 범부처재생의료기술개발사업의 과제로 지원받아 수행했으며(과제번호: 21A0403L1, 과제명: 상용화 역분화줄기세포 유래 심실(ventricle) 심근세포 생산 기술 개발 및 제품화), 티앤알바이오팹 박순정 박사, 중앙대학교 문성환 교수 등이 참여한 공동연구로 수행됐다.
 

한편 3D 바이오프린팅 기술을 활용한 생분해성 생체재료로 궁극적으로 인공장기를 개발하는 데 주력하고 있는 티앤알바이오팹은 지난 6월 역분화줄기세포를 활용한 심장질환 세포치료제 기술에 대해 일본 특허를 획득했다.

이 기술은 3차원의 균일한 100µm(마이크로미터, 0.1mm) 심장 구조체(3D 마이크로 심장 스페로이드)를 제작하는 기술로, 이식되는 심장 구조체가 100µm 크기의 초소형으로 제작돼 개흉 수술 없이 비개흉 카테터 시술만으로 적용할 수 있다는 것이 특징이다.

또한 회사는 앞서 해당 기술에 대한 전임상(동물실험)을 통해 체내 이식 과정의 저산소 환경에서도 높은 생존율을 유지하면서, 이식 후 손상된 심장 조직의 재생과 기능 회복 효능을 보이는 것을 확인했다.

티앤알바이오팹은 이번 특허 기술에 대해 ▲응집체 형태로 장기간 동결보관이 가능해 심장질환이나 허혈성 만성심부전 환자에게 즉시 투여가 가능하고 ▲100µm 크기의 초소형 심장 구조체로 제작돼 새로운 규제 없이 임상용으로 승인된 카테터에 바로 적용해 빠르게 임상 및 제품화를 추진할 수 있으며 ▲자사가 구축한 세포은행 자원 활용에 따른 발명 기술과 세포 자원을 동시에 기술을 이전할 수 있다는 점을 경쟁 기술 대비 주요 강점이라고 강조했다.

[바이오타임즈=김수진 기자] sjkimcap@biotimes.co.kr


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