국내 연구팀이 심장 수술용 동물 유래 판막의 한계로 지목되던 면역 거부반응과 석회화 위험을 대폭 낮추고, 단일 줄기세포 배양만으로 판막을 생체 조직처럼 되살리는 재세포화 기술을 세계 최초로 구현했다.

서울대병원 소아흉부외과 임홍국 교수 연구팀(김소영 연구교수, 김기범 교수)은 이종항원을 제거한 돼지 심낭에 사람 지방유래 중간엽 줄기세포를 단독 주입해 체외 및 생체 내 조직 재생과 석회화 억제 효과를 확인했다고 27일 밝혔다.

기존의 복잡한 공배양 방식에서 벗어나 줄기세포 한 종류만 사용하는 단일 배양 방식을 완성함으로써 임상 적용 및 상용화 가능성을 한층 높였다.

연구팀은 돼지 심낭에서 이종항원인 α-Gal과 Neu5Gc를 효소 처리로 완전히 제거한 뒤 특수 코팅을 적용한 이식편을 제작했다. 여기에 줄기세포를 주입해 관찰한 결과, 56일 차에 세포가 조직 내부까지 고르게 침윤하며 실제 생체 조직으로 재형성됐다. 동물 실험에서도 재세포화된 판막 이식편은 안정적인 정착과 함께 석회 침착도가 유의미하게 감소하는 성능을 입증했다.

임홍국 교수는 "이번 연구는 면역 장벽 제거, 세포 정착, 조직 재형성 및 석회화 방지를 하나의 플랫폼으로 통합했다는 데 큰 의의가 있다"며 환자 맞춤형 치료법으로의 발전 의지를 밝혔다.

이번 연구는 이건희 소아암·희귀질환 극복사업 지원으로 수행됐으며, 생물의학 공학 분야 국제학술지 '바이오엔지니어링(Bioengineering)'에 게재됐다.

(사진 왼쪽부터) 의생명연구원 김소영 연구교수, 소아청소년과 김기범 교수, 소아흉부외과 임홍국 교수