뇌병변 직접 주사 아닌 동맥 통한 주입법 제시

탯줄 줄기세포를 뇌바닥 동맥으로 투입 이식한 결과 뇌경색 부위가 감소했다

12일 건국대 수의과대학 김휘율 교수(수의외과)팀과 제대혈줄기세포 전문기업 히스토스템 연구팀이 공동으로 사람의 제대혈로부터 분리한 탯줄줄기세포를 뇌졸중 개의 대퇴동맥(뇌 바닥 동맥)을 통해 이식, 뇌경색을 치료하는데 성공했다고 13일 밝혔다.

김 교수팀의 연구결과는 최근 발간된 국제 신경과학전문 저널인 'Journal of Neuroscience Research' 12월호에 게재됐다.

국내 연구진이 사람의 제대혈로부터 분리한 탯줄줄기세포를 뇌졸중 개의 대퇴동맥으로 투입, 뇌경색 부위에 이식해 뇌졸중을 치료하는 획기적인 방법을 밝혀냈다.

김 교수 팀은 히스토스템이 공급한 탯줄혈액 줄기세포로 뇌졸중을 유발한 비글견의 뇌바닥 동맥 내로 줄기세포를 주입한 결과 뇌병변에서 탯줄혈액 줄기세포가 존재하고 있었으며 줄기세포가 신경세포로 분화하는 사실을 밝혔다.

김 교수팀의 연구결과 뇌경색 발생 첫날의 뇌경색 발생 부위를 100으로 할 경우 1주일 후 제대혈 줄기세포를 투입하지 않은 경우 뇌경색이 발생한 뇌병변이 155.15%로 늘어났으나 뇌바닥 동맥을 통해 제대혈 줄기세포를 투여한 경우에는 75.4%로 뇌경색 부위가 감소했다. 또 2주 후에는 동맥을 통해 줄기세포를 투여한 경우 뇌경색 부위가 71.34%로 감소했다.

김휘율 교수는 “이번 연구는 뇌바닥 동맥 내로 줄기세포를 주입하는 것이 뇌졸중을 치료하는 가장 효과적인 방법이라는 점을 밝힌 첫 케이스로 뇌를 통해 뇌병변 부위에 직접 주입하거나 전신에 퍼지는 정맥을 통해 주입하지 않고 대퇴동맥을 통한 비침습적인 치료방법을 개발함으로서 향후 줄기세포를 이용한 뇌졸중 치료에 있어 새로운 방향을 제시했다"고 말했다.

또한 그는 “이번 연구 결과는 사람의 뇌졸중 치료에도 탯줄혈액 줄기세포가 중요한 역할을 한다는 것과 줄기세포를 뇌병변에 직접 주사하지 않고 동맥을 통해 주입하는 새로운 줄기세포 치료방법을 제시했다”고 덧붙였다.

Posted by 민승기 기자
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“불사화된 인간 신경줄기세포 태아 뇌세포 대체할 수 있어”

국내 연구진이 뇌졸중에 걸린 쥐에게 신경줄기세포를 이식해 치료하는데 성공해 불사화된 인간 신경 줄기세포가 논란이 되는 태아 뇌세포를 대체할 수 있을 것으로 보인다.

중앙대 의대 의학연구소 김승업 석좌교수는 인간 태아의 뇌에서 분리한 신경줄기세포를 뇌졸중에 걸린 쥐의 뇌에 이식·치료하는데 성공했다고 네이쳐의 자매저널 인 진테라피를 통해 최근 발표했다.

30일 논문에 따르면 뇌졸중(뇌출혈) 쥐 치료의 경우 연구팀은 쥐의 뇌혈관을 단백질 분해효소를 주입하여 뇌출혈을 일으킨 다음 뇌출혈 뇌 부위 근방에 미리 준비해 놓은 인간 신경줄기세포를 이식했다.

이 인간 신경줄기세포는 김 교수가 캐나다에서 태아의 뇌에서 분리한 것으로, 운반체 역할을 하는 레트로바이러스 벡터에 의해서 세포증식 유전자를 이들 줄기세포 에 도입한 `불사화(不死化)' 세포주다.

불사화 신경줄기세포에 글리아세포-유래 신경영양인자(GDNF) 유전자를 도입한 새로운 세포주를 제작하고 뇌졸중에 걸린 쥐의 뇌에 이식한 결과 양호한 치료효과가 있었다고 알려져 있다.

GDNF 신경영양인자는 파킨슨병, 루게릭병, 뇌졸중 동물에서 탁월한 치료효과를 보이고 있어서 환자에서 적용 하려하나 혈액-뇌관문을 통과 하지 못하고 뇌내에 투입해도 그 생존기간 이 짧아서 임상에서 사용할 수가 없었다.

이를 해결하기 위해서 GDNF 유전자를 탑재한 신경줄기세포를 이식하면 이들 세포가 뇌졸중 병변 부위로 가서 GDNF 신경영양인자를 산출하고 신경세포의 재생을 가져온다는 것.

이런 식으로 쥐의 몸 속에 이식된 줄기세포는 신경세포와 그 보조세포인 성상세포로 분화됐으며 뇌출혈로 죽어가던 신경세포를 재생시켰다. 또한 뇌출혈로 이상 증세를 보이던 쥐의 행동도 정상에 가까워졌다는 게 연구팀의 설명이다.

이에 앞서 연구팀은 척수손상, 헌팅톤병, 파킨슨병, 소아 라이소좀병 등의 쥐 모델에서도 같은 방식으로 치료 효과를 거둔 바 있다.

이는 신경줄기세포를 사용하는 기존 세포치료기술에 세포에 새로운 유전자를 도입하는 유전자 치료법을 결합시킨 형태의 `세포·유전자 치료법'이라 할수 있다.

이 기술은 현재 김 교수팀과 공동연구를 하고 있는 미국 로스앤젤레스 시티 오브 호프 메디컬센터의 아부디(Aboody) 교수팀에 의해 본격적인 임상을 앞두고 있다.

김 교수는 "태아 뇌조직을 환자에게 이식하는 신경세포 뇌 이식은 파킨슨병 환자를 대상으로 처음 시작돼 지금은 300건을 넘어섰지만 윤리적, 도적적, 법적인 논란이 끊이지 않고 있다"면서 "불사화된 인간 신경 줄기세포는 기존 치료법 이상의 효과를 내면서도 태아 뇌세포를 대체할 수 있다는 점에서 새로운 대안이 될 수 있을 것"이라고 말했다.

Posted by 민승기 기자
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