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심장 살리는 바이오잉크 심장패치 개발 外
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심장 살리는 바이오잉크 심장패치 개발 外
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  • 승인 2020.03.27 12:33
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◇대한적십자사 서울지사, 코로나 19 대응 의료진에 의료용 장갑 및 손소독제 전달
 

▲ 대한적십자사 서울특별시지사는 26일, 국가지정 전담병원 및 국가지정 입원치료병상 의료진들에게 의료용 장갑과 손소독제를 지원했다.
▲ 대한적십자사 서울특별시지사는 26일, 국가지정 전담병원 및 국가지정 입원치료병상 의료진들에게 의료용 장갑과 손소독제를 지원했다.

대한적십자사 서울특별시지사(회장 김흥권)는 26일, 국가지정 전담병원 및 국가지정 입원치료병상 의료진들에게 의료용 장갑과 손소독제를 지원했다.

적십자 서울지사는 지난 16일과 17일 양일간 마스크(중국 마윈 공익기금회와 알리바바 공익기금회 기부) 4만 8750장을, 21일에는 마스크 3만 720장, 방호복 1300개, 의료용 장갑 13만 켤레를 의료진들에게 전달한 바 있다.

이번 의료용 장갑 5만 켤레와 손소독제 2000개 역시 국가지정 전담병원인 서울의료원, 서남병원, 보라매병원, 국립중앙의료원, 서북병원 및 국가지정 입원치료병상인 서울대학교병원 등에 전달됐다.

한편, 이번에 전달된 의료용 장갑 및 손소독제는 차이관선 홍콩중화총상회 회장(蔡冠深·홍콩신화그룹 회장)이 중국이 어려울 때 도움의 손길을 내민 한국에 대한 고마움을 담아 한국의 코로나19 극복을 응원하기 위해 기부한 것이다.

적십자 서울지사는 2월 27일(목)부터 전국 코로나19 극복 지원을 위한 특별 성금 모금을 실시하고 있다. 모금된 성금은 코로나19 감염병 예방 및 방역활동, 위생물품 및 구호물품 지원, 의료물품 지원 등에 사용된다.

성금 참여를 원할 경우 대한적십자사 서울지사 나눔기획팀(02-2290-6709)으로, 구호활동 참여를 원할 경우 대한적십자사 서울지사 긴급대책본부(02-2181-3102)로 문의하면 된다. 또 자동응답전화(ARS 060-707-1234, 1통화 5000원)로도 기부할 수 있다.

또 적십자 서울지사는 지난 2월 4일(화)부터 비상근무체제에 돌입해 긴급재난구호대책본부(상황반)를 가동 중이다.


◇심장 살리는 바이오잉크 심장패치 개발

▲ (좌측부터)서울성모병원 박훈준 교수, 포스텍 강진아 교수, 홍콩시립대 반기원 교수.
▲ (좌측부터)서울성모병원 박훈준 교수, 포스텍 강진아 교수, 홍콩시립대 반기원 교수.

가톨릭대학교 서울성모병원 순환기내과 박훈준 교수팀과 포스텍, 홍콩시립대 등 국내외 공동연구팀이 심근경색 부위 혈관과 심장근육을 재생시키는 바이오잉크 심장패치를 개발했다.

심혈관계 질환은 전세계 사망원인 중 가장 큰 원인으로 꼽히고 있다. 심장은 끊임없이 수축과 이완을 반복해 혈액을 전신으로 공급하는 펌프 역할을 한다.

심혈관이 갑자기 막히게 되면 심장 근육의 심각한 손상을 초래하고, 손상된 이후에는 재생능력이 떨어져 점차 본래의 기능을 상실하면서 심부전에 빠지고 결국 사망까지 이르게 된다.

심장재생 분야는 전 세계적으로 성체줄기세포 연구가 꾸준히 이뤄지고 있으나, 임상시험 결과 약 2~4% 정도의 심구혈률 개선 효과를 보이고 있어, 성체줄기세포를 이용한 치료법은 효과가 미흡한 실정이다.

이는 손상된 심장의 척박한 미세환경과 지속적으로 박동하는 장기의 특성 때문에 줄기세포의 잔존효과가 매우 떨어져 본래의 재생기능을 충분히 발휘하지 못하기 때문이다.

이런 줄기세포 치료의 한계를 극복하기 위해 가톨릭대 서울성모병원 순환기내과 박훈준 교수팀(박봉우 박사과정, 정수현 연구원), 홍콩시립대 반기원 교수, 포스텍 장진아 교수팀(산스크리타 다스 박사) 등 공동 연구팀은 기능강화 엔지니어링 줄기세포를 이용해 성체줄기세포의 기능을 극대화시킬 수 있는 생체 내 자극(In vivo priming) 전략을 수립하고, 심근경색 부위의 혈관과 심장근육을 재생시키는 패치형 심근경색 치료제를 개발하는데 성공했다.

이번 연구는 가톨릭중앙의료원 산하 가톨릭세포치료사업단의 골수유래 중간엽 줄기세포(가톨릭 마스터세포)와 ㈜에스엘바이젠이 개발한 HGF(간세포성장인자) 발현 엔지니어링 줄기세포를 이용해 진행됐다. 공동연구자인 포항공대 장진아 교수팀이 제공한 심장유래 세포외기질 바이오잉크에 총 1× 106개(1:1)의 세포를 봉입해 3D 심장패치를 제작했다.

 또한 HGF 발현 엔지니어링 중간엽 줄기세포는 체내에서 장기 생존하면서 발생될 수 있는 안전성 문제를 차단하고 세포 분열과 분화를 조절하기 위해, 체내 이입 시 100cGy의 방사선을 조사해 최종 세포주를 제작했다.

 심근경색 동물모델에 제작한 3D 심장패치를 이식해 심기능 호전 여부를 확인한 결과, 골수유래 중간엽 줄기세포/HGF 발현 엔지니어링 중간엽 줄기세포의 혼합세포군에서 심근경색 대조군 및 단독세포 패치군에 비해 좌심실의 심구혈률 및 구획단축률이 향상됐다. 또한 심근경색 후 유발되는 섬유화를 감소시키고 모세혈관 밀도를 증가시켜 재형성(adverse remodeling) 방지 효과도 나타났다.

 이번 연구의 공동 교신저자인 박훈준 교수는 “골수유래 중간엽 줄기세포와 HGF를 발현하는 엔지니어링 줄기세포를 혼합한 3D 심장패치는 임상 적용 가능성이 있는 새로운 복합세포 융합 플랫폼으로, 기존 줄기세포치료가 가진 한계를 극복한 점에서 의의가 크다”며 “기존의 치료법으로 완치가 불가능한 중증 허혈성 심장질환 환자들에게 새로운 치료 기회가 열릴 것”이라고 강조했다.

이번 연구는 저명한 국제학술지인 ‘사이언스 어드밴시스(Science advances, IF 12.8)’에 3월 25일자로 게재됐다.

한편 이 연구는 한국연구재단의 신진연구지원사업, 바이오의료기술개발사업, 대통령 포스트닥 펠로우십 및 IITP 명품ICT인재양성사업의 지원으로 진행됐다.

 

◇대전협, 코로나 뚫고 수련환경 개선 박차
‘코로나19’ 사태가 지속되면서 전공의 수련 관련 현안 해결도 올스톱된 가운데 대한전공의협의회가 불합리한 규정 개선에 박차를 가한다.

대전협에 따르면 최근 ‘코로나19’ 확산 방지를 위해 각종 학회, 회의 등이 온라인으로 전환되거나 취소돼 수련환경 개선 및 전공의의 지위 향상을 위한 정책 및 제도에 관한 사항 전반을 다루는 수련환경평가위원회도 일시 정지된 상태다.

이같이 수평위 회의가 계속 연기되면서 벌써 논의됐어야할 서울대병원 인턴 필수과목 미이수 사태를 비롯한 전공의 수련 관련 현안이 모두 해결되지 못하고 있어 전공의는 물론 의대생들까지 혼란을 겪고 있다는 것.

대전협 박지현 회장은 “인턴 필수과목 미이수 관련 서울대병원뿐만 아니라 세브란스병원, 서울아산병원, 삼성서울병원, 경희대병원, 한양대병원 등 모두 다 걸려있어 의대 학부모들이 대전협에 연락이 올 정도”라고 밝혔다.

이에 따라 대전협은 코로나19로 인한 혼란한 시국에도 불구하고 제2기 수평위가 재개되기를 기다리며, 수련규칙표준안을 비롯한 전공의 수련 관련한 불합리한 규정 손보기에 나섰다.

대전협이 제시한 수련규칙표준안 개정안(가안)에는 ▲임신전공의 및 배우자 출산휴가 조항 신설 ▲당직비 관련 독소조항 삭제 ▲중환자실 근무 따른 평균 당직일수 수정 등이 포함돼 있다.

이와 함께 대전협은 ▲인턴 평가 문항 공개 및 평가방법 개선 ▲전공의 선발 시험 전형 조정 및 선발 과정 투명화 등을 제도화한다는 계획이다.

현재 대전협은 이 수련규칙표준안 개정안에 대해 로펌 두 곳의 검토를 받았으며, 세 번째 로펌에 자문을 의뢰한 상태다.

박 회장은 “전공의들은 열악한 상황에서도 의료 최전선을 지키면서 수련환경의 빈틈 역시 더 잘 볼 수 있었고, 이를 개선하고자 한다”며 “1만 6000명 전공의들의 의견을 다 듣고자 각 과 의국장들을 통해 안건을 공유하고, 회원 전체에게 이메일과 문자로 그 과정을 공개할 예정”이라고 덧붙였다.


◇대공협, 코로나19 치료 관련 데이터 플랫폼 제시
대한공중보건의사협의회(회장 김형갑)에서는 코로나19 치료와 관련해 데이터 플랫폼을 제시했다.

대공협에 따르면 현재 정부기관에서 관련 자료를 모으고 있기는 하지만, 이 자료가 공공데이터로 가공돼 나오기 전까지 지금 당장 급한 환자 치료를 위한 정보 공유가 늦어질 수 있어, 좀 더 임상의사에게 친근하고 활용하기 쉬운 형태로 제공되는 것이 필요하다고 생각해 해당 플랫폼을 제시했다는 것.

▲ 대한공중보건의사협의회는 코로나19 치료와 관련해 데이터 플랫폼을 제시했다.
▲ 대한공중보건의사협의회는 코로나19 치료와 관련해 데이터 플랫폼을 제시했다.

데이터 플랫폼을 운영하기 위한 주체는 학술단체로, 한국코로나정보센터(KCIC, Korean Corona Information Center)(가칭)를 통해 데이터를 취합하게 된다.

제공되는 서비스는 ▲코로나19 정보 및 치료를 위한 정보 공유를 위한 게시판, ▲mini-EMR, semi-PACS을 이용한 임상의사결정 판단에 도움이 되는 웹시스템 ▲웹 세미나를 통한 임상의료정보 공유 공간 제공을 기본으로 하고 있다.

환자의 분류를 ▲중증 환자 ▲경증 환자 ▲진단 과정에서의 환자 정보로 나눠 중증 환자부터 순차적으로 취합해 가장 필요한 정보를 우선 제공한 후 점차적으로 확대해 나갈 예정이다.

데이터 설계는 WHO에서 제시한 사례보고양식(CRF, Case-report form)을 기반으로 해 예측분석(predictive analysis model)과 같은 빅데이터 분석이 가능한 형태로 논리적 모델링을 진행하고 있다.

대공협 김형갑 회장은 “해당 데이터 플랫폼을 설계하며 가장 중요시하게 여겼던 부분은, 현행 법률상에서 가능한 형태의 서비스를 설계하는 것”이라고 밝혔다.

김 회장은 “KCIC에서 제공되는 mini-EMR, semi-PACS는 병원에서 운영되는 완벽한 EMR의 형태가 아닌, 제한된 정보를 임상의사결정을 하는 의사에게 도움이 되는 정도로 적절히 수집해 개별사례보고와 같은 형태로 KCIC에 등록된 COVID-19 치료에 참여하는 의료진에게만 공개하는 것”이라고 전했다.

이어 그는 “직접 치료에 참여하지 않는 의료진은 정보 공유 게시판을 통해 2차 가공된 정제된 자료를 한 플랫폼에서 제공받을 수 있을 것으로 기대한다”며 “이를 위해 각 환자는 개인정보이용 동의서를 별도로 작성하게 되고 언제든지 철회할 수 있으며, 궁극적으로 본인의 치료와 국민의 치료 성과 향상에 선순환을 발생시킬 수 있다”고 지적했다.

실제로 외국에서는 웹 세미나 형태 등을 통하여 임상의사 간의 정보교류가 활발하게 이루어지고 있으나, 한국에서는 제한적으로 정보교류가 발생하고 있어 의사 사이에서 좀 더 폭 넓은 정보 공유를 원하는 의향이 많았다.

하지만 현행 법률상에서 마땅한 시스템을 설계하는 것이 힘들었으며, 참여 주치의 및 환자를 모집하는 것, 입력을 위한 인력 구상 등의 문제로 진행되는 것이 힘들었다.

이와 함께 김형갑 회장은 “지난 20일 처음으로 KCIC 구상을 제안서로 만들어 법률검토 및 주위의 의향을 조사했다”며 “현재는 플랫폼 개발에 참여할 업체와 접촉 중에 있으며, 거시적인 법률검토는 종료되어 구체적인 취합 개인정보를 확정하며 가능한지 확인하는 중에 있다”고 밝혔다.

김 회장은 또, “데이터 입력 문제 등 드러난 문제를 어떻게 해결할 것인지에 대하여 많은 아이디어를 모집하고 현실성 있는 방안을 구체화시키고 있다”며 “속도를 내면 해당 플랫폼을 완성하는 데에는 오랜 시간이 걸리지 않을 것으로 판단하고 있다”고 전했다.

이어 그는 “특히 빅데이터 분석의 가장 큰 약점으로 지적되던 분석과정 상의 블랙박스(black-box) 문제가 현재 상황에서는 오히려 유리하게 작용할 수 있다”며 “병리학적 기전이 비교적 상세히 알려진 질병에 있어서는 중증도 분류 및 프로토콜 생성에 있어 근거와 의학적 전문성을 중심으로 하지만, 지금처럼 병리학적 기전이 불명확할 때에는 예측분석모델 등을 통한 중증도 분류 기준 생성이 좀 더 효과적인 결과를 얻을 수 있다”고 지적했다.

그는 “유관기관 및 관련단체들과 함께해 코로나-19 치료를 위한 좋은 플랫폼이 성공적으로 정착되면 좋겠다”고 덧붙였다.
 

◇비만 치료 가능한 핵신 유전자 발견

▲ 김지윤 교수(좌)와 이민구 교수.
▲ 김지윤 교수(좌)와 이민구 교수.

가톨릭대학교 의과대학 약리학교실 김지윤 교수와 연세대학교 의과대학 약리학교실 이민구 교수 공동 연구팀이 세계 최초로 골지체의 GRASP55가 세포 내 지질 흡수 조절에 관여한다는 것을 규명, 비만과 연관된 질병에 대한 새로운 치료 타겟을 발견했다.

  골지체(Golgi complex)는 세포질 속에 있는 막으로 이루어진 납작한 형태의 리본 구조가 쌓여 있는 세포 내 구조물로, 소포체에서 만든 단백질을 세포 밖으로 분비하거나 막으로 싸서 세포질에 저장하는 기능을 하는 소기관이다.

세포 내 물질 수송에 중심적인 역할을 수행하지만 골지체를 경유하는 지질 수송에 대한 분자 기전에 대한 연구는 미미하다.

  김지윤 교수와 이민구 교수 공동 연구팀은 유전자 조작 기술을 이용, 골지단백 중 하나인 ‘GRASP55' 유전자가 제거된 생쥐를 제작해 표현형(Phenotype)을 관찰했다.

그 결과, GRASP55 유전자가 제거된 생쥐에서 장내 지방 흡수 과정에 문제가 발생해 생쥐의 체지방량이 감소함을 발견할 수 있었다. 또한, 고지방 식이 후 체중 증가에 대한 저항성도 확인됐다.

  공동 연구팀은 이러한 생쥐 표현형이 나타난 원인이 GRASP55가 장관 세포(Intestinal cell) 내 지방 방울(Lipid droplet)을 분해해 키로미크론(Chylomicron)에 지질원을 공급하는 효소인 ATGL과 MGL의 골지체로의 수송에 관여하기 때문임을 분자 생물학적 실험을 통해 규명한 것.

또한 GRASP55 유전자가 제거된 초파리 모델에서도 생쥐 모델과 동일한 결과를 확인했다.

이 연구의 결과로 골지체가 세포 내 지질 조절에 있어 수행하는 역할과 중요성을 밝혔으며, 비만과 연계된 질병들에 대한 새로운 치료 타켓이 발굴됐다는 것이 학교측의 설명이다.

이번 연구는 가톨릭대학교 의과대학 약리학교실 김지윤 교수와 연세대학교 의과대학 약리학교실 이민구 교수가 공동 연구한 것으로, 현재까지 알려지지 않았던 골지 단백에 의한 체내 지질 흡수 조절 기전을 최초로 규명한데 의의가 있다는 평가다.

이 연구를 통해 장내 지질 흡수 과정에 따라 지질 흡수를 조절할 수 있는 새로운 패러다임 제시가 가능해졌고, 비만과 연관된 다양한 질병을 치료할 수 있는 유전자 타켓 또한 발굴됐다는 것.

김지윤 교수는 “지금까지 큰 주목을 받지 못했던 골지체와 골지 단백의 새로운 기능을 밝힌 연구로, 얼마나 다양한 인자들이 체내 지질 흡수 과정에 영향을 미치는지 이번 논문을 통해 다시 한번 확인할 수 있었다”며 “후속 연구를 진행하여 골지체와 골지 단백의 다양한 기능들을 찾아내는 노력을 계속해 나갈 것”이라고 밝혔다.

한편, 이번 연구 결과는 지난 3월 17일, 세계적인 생명과학분야 국제 학술지인 ‘Nature Communications'에 게재됐으며 한국연구재단의 지원으로 이뤄졌다. 

 

◇고려대학교 안암병원 강성구 교수, GRI 명예교수 위촉
 

▲ 강성구 교수.
▲ 강성구 교수.

고려대학교 안암병원 비뇨의학과 강성구 교수가 최근 미국 센트럴 플로리다대학병원 세계로봇수술연구소(Global Robotics Institute : GRI)의 명예교수로 위촉됐다.

강성구 교수의 이번 GRI 명예교수 위촉은 안암병원 비뇨의학과 천준 교수가 지난 2008년 명예교수로 위촉된 이후 두번째다.

강 교수는 앞으로 GRI의 명예교수로서 세계의료진 대상의 전립선로봇수술교육을 맡아 최신술기를 전수하며 국제학계의 리더로서 자리매김할 전망이다.

강 교수의 명예교수 위촉을 계기로 그동안 이어오던 고려대학교 안암병원과 미국 플로리다대학병원 GRI와의 교류협력이 더욱 강화될 것으로 기대되고 있다.

GRI는 로봇수술의 세계적 중심지로서, 세계 제1의 로봇수술 교육기관이자 수술센터로 유명하다. 또, GRI소장을 역임하고 있는 파텔 교수는 전립선암 로봇수술 1만 2000례를 돌파하며 독보적인 세계최고 권위의 로봇수술 전문가로 수술법이 전립선암 로봇수술의 표본으로 인정되고 있다.

한편, 강 교수는 고려대학교 안암병원에서 전립선암을 전문과목으로 환자들을 진료하고 있으며, 미국 비뇨기과학회에서 개최하는 교육프로그램인 ‘최신 전립선 로봇수술’ 교육담당 교수로도 초청받는 등 국제학계에서 크게 주목받고 있다. 최근에는 파텔 교수가 진행한 12,000례의 수술을 분석한 논문을 발표해 화제가 된 바 있다.

강성구 교수는 “GRI와의 유기적인 소통과 교류협력을 통해 국내환자들도 가장 선진화된 의료서비스를 받을 수 있도록 더욱 노력할 것”이라고 밝혔다.


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