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- 수백만 개의 세포로 이루어진 "패치“원료는 유도 만능 줄기세포(iPSC)
- 하나의 심장 패치는 약 20개의 조직 조각으로 구성되며 총 4천 만-2억 개 세포 포함
- 최소 침습 시술로 패치를 손상된 심장 바깥쪽에 봉합, 배양된 조직은 약 3~4mm 두께
- 참여한 12명의 환자에게서 심장 패치가 자라났고, 심장벽은 평균 4.5mm 두꺼워졌다
- 일부 환자는 심장 패치를 부착한 채 4년 이상 생활

"심장 패치"로 약해진 심장을 강화하세요

심부전 환자들에게 새로운 희망:
줄기세포로 배양한 조직 패치가 중증 심부전 환자에게 도움이 될 수 있다는 최초의 임상 연구 결과가 나왔다. 연구에 따르면, 이 "심장 패치"는 손상된 심근을 강화하고 심장의 펌핑 기능을 개선한다. 이를 통해 심박출량이 증가하고 환자의 삶의 질이 향상된다. 의료진에 따르면, "심장 패치" 이식 후 4년이 지난 시점에도 환자들은 여전히 ​​이러한 효과를 누리고 있다. 이는 심부전 치료에 있어 중요한 진전이다. 

▲ 심장에 부착하는 조직 패치는 심장 근육을 강화하고 심부전을 완화할 수 있다. © Universitätsmedizin Göttingen / Eva Meyer-Besting

심부전은 전 세계적으로 가장 흔한 심각한 심장 질환 중 하나로, 검강보험심사평가원 자료에 의하면, 2022년 기준 우리나라 심부전 환자수는 2022년 183만 3,320명으로 집계됐다. 심부전은 심근경색이나 다른 질환으로 인해 심장 근육의 일부가 충분한 산소를 공급받지 못하고 괴사할 때 발생한다. 수축성 근육 세포 대신 뻣뻣한 흉터 조직이 형성되고, 심장의 펌핑 기능은 점차 저하된다.

괴팅겐 대학 병원의 볼프람-후베르투스 짐머만(Wolfram-Hubertus Zimmermann) 수석 저자는 "현재 이용 가능한 치료법은 질병의 진행 속도를 늦출 수는 있지만, 손상된 심근을 대체할 수는 없다"고 말했다. 심각한 경우, 환자는 심장 이식이나 인공 심장을 통해서만 생존할 수 있다.

수백만 개의 세포로 이루어진 "패치“

하지만 이제 희망이 생겼다. 짐머만(Zimmermann)이 이끄는 연구팀이 손상된 심장 근육 조직을 강화하고 부분적으로 대체할 수 있는 조직 패치를 개발했다. 이 "심장 패치"의 원료는 유도 만능 줄기세포(iPSC)다. iPSC는 실험실에서 미성숙 상태로 되돌려진 성숙한 혈액 세포다. 연구팀은 특수 영양 용액, 신호 분자, 콜라겐 지지체를 사용하여 이 줄기세포로부터 심장 근육 세포와 결합 조직으로 구성된 작은 조직 조각을 배양한다.
연구팀에 따르면, 하나의 심장 패치는 약 20개의 조직 조각으로 구성되며 총 4천 만에서 2억 개의 세포를 포함한다. 최소 침습 시술로 심장 패치를 손상된 심장 바깥쪽에 봉합한다. 배양된 조직은 약 3~4mm 두께의 새로운 심장 근육층을 형성하여 약해진 심장 근육을 안정시키고 장기적인 지지 기능을 제공할 것으로 기대된다. "저희 목표는 새로운 기능성 심장 근육 조직을 생성해 약해진 심장에 맞춤형 지원을 제공하는 것이다"고 짐머만 박사는 설명했다.

2025년 초, 이미 초기 성과가 나타났다. 14마리의 붉은털원숭이와 첫 번째 인체 임상 시험 환자를 대상으로 한 실험에서 심장 패치가 성장하고 발달하는 것이 확인되었다. 당시 연구진은 3~6개월 후 심장벽이 두꺼워지고 이전보다 더 효과적으로 수축한다는 사실을 보고했다.
첫 번째 임상 시험에서도 긍정적인 효과 확인

이제 또 다른 중요한 성과가 달성되었다. 중증 심부전 환자를 대상으로 한 임상 시험에서 심장 패치의 효과가 처음으로 확인되었다. 2021년에 시작된 연구의 1단계에서 괴팅겐 대학 병원의 제1저자인 아흐마드-파와드 제브란(Ahmad-Fawad Jebran) 연구팀은 환자에게 무리가 가지 않는 심장 패치의 최대 크기를 결정했다. 그 결과 최대 약 8억 개의 배양 세포를 사용할 수 있었다. 이 패치는 초기 단계에서 20명의 환자에게 이식되었다.
첫 번째 결과가 나왔는데, 긍정적이다. 제브란 박사와 그의 동료들이 관찰한 바에 따르면, 연구 기간 내내 참여한 12명의 환자에게서 심장 패치가 자라났고, 심장벽은 평균 4.5mm 두꺼워졌다. 단 3개월 만에 심장의 펌프 기능도 처음에는 몇 퍼센트 포인트에 불과했지만 약간 개선되었다. 환자들은 삶의 질이 향상되었다고 보고했다.

심장병 환자를 위한 새로운 가능성

일부 환자는 심장 패치를 부착한 채 4년 이상 생활하고 있으며, 심장 기능이 지속적으로 개선되고 있다. 짐머만 박사는 "이번 연구 결과는 대규모 임상 시험을 통해 진행성 심부전 환자에게서 심근 기능을 회복시키는 것이 근본적으로 가능하다는 것을 처음으로 입증했다"고 말하며, "이는 수년간의 연구에서 얻은 중요한 결과들을 확인시켜 준다"고 덧붙였다.

연구팀에 따르면, 심장 패치는 중증 심부전 환자에게 도움을 줄 수 있는 가능성을 제시한다. 독일과 다른 유럽 국가, 그리고 미국을 포함한 여러 국가에서 더 많은 환자를 대상으로 하는 후속 연구가 이미 시작되었다. "심장 패치는 향후 중증 심부전 환자 중 일부에게 추가적인 치료 옵션이 될 수 있을 것이다"고 바젤 대학 병원의 공동 저자인 잉고 쿠츠카(Ingo Kutschka)는 말했다.

출처: Ahmad-Fawad Jebran (괴팅겐 대학 병원) 외, New England Journal of Medicine, 2026; doi: 10.1056/NEJMoa2513525

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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