[의학] 줄기세포 이용 관절 재생 성공

환자 자신의 성체줄기세포를 이용해 체내에서 손상된 무릎관절 또는 고관절을 재생시키는 것이 가능할 수도 있다는 사실이 사상 처음으로 동물실험을 통해 입증됐다.

미국 컬럼비아 대학 메디컬 센터의 제러미 마오(Jeremy Mao) 박사는 토끼의 앞다리 관절을 빼내고 특수 성장인자로 처리된 인조관절 지지체(scafold)를 대신 넣어 자체 줄기세포가 자연적으로 연골과 뼈로 구성된 새로운 관절을 만들어 내게 하는 데 성공했다고 밝힌 것으로 AFP통신 등이 29일 보도했다.

마오 박사는 먼저 토끼의 앞다리 위쪽 관절인 상완골근위부관절(proximal humeral joint)을 도려내고 이를 2차원 레이저 영상으로 찍은 뒤 컴퓨터에서 다시 3차원 영상으로 만들어 이를 토대로 뼈세포가 잘 부착하여 증식-분열할 수 있는 기본골격인 다공성 지지체를 제작했다.

지지체는 뼈 재생에 사용할 수 있도록 미국식품의약국(FDA)의 승인을 받은 생체적응재료(biomaterial)인 폴리카프롤락톤과 하이드록시아파티트로 만들어졌다.

그의 연구팀은 이어 이 지지체에 성체줄기세포를 불러들이는 분자인 전환성장인자 베타3(TGFB3)를 첨가해 이를 다시 토끼의 앞다리 관절을 빼낸 곳에 주입했다.

이 10마리의 토끼들은 3-4주가 지나자 연골과 뼈가 완전히 갖추어진 관절이 만들어져 몸무게를 지탱하면서 뛰고 걸을 수 있게 되었다. 

성장인자로 처리되지 않은 채 지지체만 주입된 또 다른 토끼 10마리는 불과 한두 마리만 관절기능을 회복했고 관절만 도려낸 채 그대로 방치한 토끼 3마리는 영구 불구가 되었다.

이 실험결과는 사람도 손상된 관절을 이러한 방식에 의해 자연적으로 재생된 관절로 대체하는 것이 가능할 수 있음을 보여주는 것이라고 마오 박사는 말했다.

현재는 못쓰게 된 관절은 티타늄이나 강철로 만든 인조관절로 대체할 수 있지만 수명이 10-15년으로 제한되어 있는 등 여러가지 문제가 있는 반면 이렇게 만들어진 관절은 수명이 영구적이라고 그는 지적했다.

이에 대해 오주 본드 대학의 패트릭 원키(Patrick Warnke) 박사는 기대되는 새로운 치료법이긴 하지만 새로운 관절이 재생되는 동안 환자는 꼼짝할 수 없을 것이고 그 사이에 다른 문제들이 나타날 수도 있다고 논평했다. 

이 연구결과는 영국의 의학전문지 ’랜싯(Lancet)’ 최신호(7월29일자)에 발표되었다.