과학자들이 심근경색 이후에 발생하는 심장 손상을 회복시켜주는 줄기세포 패치 개발에서 2가지 큰 성과를 달성했다. 런던 왕립대학의 시안 하딩박사의 연구팀은 실험용 배양접시에서 7개월간 줄기세포를 배양하여, 박동하는 성숙 심장세포를 만드는데 성공했으며, 패치의 근간이 되는 생분해성 지지체도 개발했다고 발표했다.
배아 줄기세포에서 유래한 새로운 조직을 패치로 만들어서 심장이나 손상된 부분을 회복시켜서 심장의 기능을 강화시킨다는 아이디어가 이번 연구의 근간이다. 심근경색이 발생했을 때에 심장근육의 일부는 혈액공급이 차단되고 그에 따라서 산소가 결실되어 세포들이 괴사되게 된다. 하딩박사는 “우리는 심근경색으로 심장에 발생한 손상부위를 전부 덮기를 원했기 때문에 상당히 큰 패치가 필요했다. 또한 패치 자체만으로는 손상부위의 확대를 막을 수 없다. 이는 심근경색에 의한 손상부위가 약해지고 부풀어 오르는 큰 문제가 있기 때문이다.”라고 설명했다. 때문에 패치에 이용하기 위해서 개발한 생체물질은 심장근육과 동등한 탄력성을 갖고 있고, 2주 정도가 경과하면 안전하게 분해되도록 설계되어야 한다.
전세계의 여러 연구팀들이 줄기세포를 심장의 복구에 이용하는 방법을 찾고 있다. 실제로 지난 2003년 9월 14일자 ‘Cell’을 포함하여 여러 연구에서 심근경색 후 심근(myocardium)의 재생을 유도할 수 줄기세포의 연구결과들이 다수 발표되었다. 그렇지만 실제 적용에서는 문제점이 많은 형편이다. 예를 들어서 급성심근경색증이 발생하면 시간적으로 빨리 심장근육 재생을 시도해야 하므로 줄기세포에서 미리 분화시킨 세포들인 심근세포나 혈관세포를 직접 경색부위에 주입하는 것이 바람직하다. 그렇지만 이들 세포들을 미리 분화시켜 준비해 놓으면 급박한 환경에서 이식된 세포가 효율적으로 살아 남을 수 있을지에 대한 의문이 발생한다. 때문에 줄기세포들을 적절한 담체(scaffold)에서 키워서 이식하는 연구가 진행되고 있다.
이번에 연구팀의 줄기세포에서 유래한 심장세포는 1개월 내내 일정하게 뛰는 모습을 보여주었기 때문에 연구팀은 패치가 이상 심장박동을 유발시키지 않고 정상 심장근육과 동일한 기능을 수행할 것으로 믿고 있다. 연구팀은 이번 연구결과는 영국 줄기세포 회의에서 발표할 예정이며, 동물을 대상으로 한 안전성 시험과 거부반응에 대한 시험을 거친 후에 5년 내로 임상시험을 진행한다는 계획을 밝혔다.
이번에 연구팀이 이용한 배아 줄기세포는 논란이 많은 상황이다. 그렇지만 지난 달에 일반적인 사람의 피부세포를 배아 줄기세포처럼 행동하는 세포로 바꾼 연구결과가 발표되어 학계의 관심이 몰리고 있다. 하딩박사도 “그 연구결과는 매우 유망하다. 이들의 연구로 배아 줄기세포에 대한 윤리적인 문제가 해결되었으며 환자 자신에게 맞는 특정 세포를 만드는 것이 가능해졌다.”라고 밝혔다. 더하여 환자 자신의 조직에서 만들어지는 줄기세포는 면역 거부의 문제가 없다는 장점이 있다.
