[MBS 대전 = 이준희 기자]
Molecular Therapy 는 미국 유전자 및 세포 치료학회(American Society of Gene & Cell Therapy)의 공식저널로 의학 연구 및 실험분야의 상위 10% 저널이다.
감각신경성 난청은 한번 발생하게 되면 치료가 되지 않는 영 구적인 질환으로 최근 이에 대한 치료방법으로서 유전자 치료 및 줄기세포치료 등이 많이 연구되고 있다.
하지만 아주 좋은 줄기세포가 있다고 하더라도 실제로 청각을 담당하는 달팽이관의 구조적 복잡성으로 줄기세포를 주입하기가 매우 어려우며, 또한 달팽이관 내 림프액의 높은 K+ 이온농도 때문에 주입된 줄기세포도 달팽이관 내에서 생존 및 생착을 할 수가 없는 상황으로 임상적 적용은 매우 어려운 상황이다.
이에 따라, 박용호 교수팀은 미국 미시간 대학과의 공동연구에서 난청이 유발된 실험동물에서 달팽이관내에 세포 이식을 유도하고 이식된 세포들을 생존하게 하며 또한 필요한 청각상피에 생착 시키기 위한 연구를 진행했다.
먼저 달팽이관내 림프액과 동일한 조건을 만들어 세포를 배양해 보았을 때 수시간 이내에 모든 세포들이 괴사 및 자멸하여 생존할 수 없음을 관찰했고 이에 따른 추가적인 생체내 조건 조절이 필요했다. (Fig 1, 2)
이에 따라 줄기세포를 달팽이관에 이식하기 위해서 특별한 조건화가 필요했는데 연구진은 달팽이관 내의 K+ 이온을 낮추기 위해 미세 수술적인 방법으로 달팽이관내의 림프액을 관류하고 이뇨제인 furosemide를 사용했으며 이후 청각상피의 세포간 간극을 sodium caprate를 이용하여 일시적으로 넓혀 이식된 세포를 청각상피에 생착하도록 유도했다.
그 결과로 실제 영구적인 난청을 유도한 실험동물에서 달팽이관에 세포이식을 하였을 때 조건화 하지 않은 달팽이관 내에서는 이식된 세포들이 생존할 수 없었으며 조건화 된 달팽이관 내에서는 세포 이식 일주일 후까지 이식된 세포들이 생존했으며 또한 생존한 세포들은 청각상피에 생착이 되어 있음을 공초점 현미경으로 관찰했다. (Fig. 4, 5, 6)
이비인후과 박용호 교수는 “이번 연구결과는 아직 미개척 분야인 난청의 치료에서 줄기세포의 적용 가능성을 입증해 나가야 할 과제를 제시함으로써 의의를 두며, 본 연구를 시작으로 이식된 청각줄기세포와 신경접합 및 퇴화된 청각신경의 재생에 대한 연구가 지속되어 난청의 줄기세포 치료가 이루어 지기를 바란다”고 전했다.
한편 이 연구는 논문으로 출간되기 두 달 전에 영국의 Biomedical Research Newsletter에 “Making the ear more hospitable for stem cells" 라는 주제로 획기적인 논문으로 평가 됐다.
