혈관을 만드는 세포를 손상된 혈관으로 불러 모으는 방법은 무엇인가?
우리 몸 골수에는 혈관전구세포가 있다. 혈관을 만드는 일종의 줄기세포이다. 이 세포는 골수 안에 있다가 위급한 상황이 발생하면 골수 밖으로 이동해 고장 난 혈관을 수리한다. 막히거나 손상된 혈관으로 이 세포가 얼마나 많이, 빨리 이동하느냐가 중요하다. 이에 따라 치료 효과에 차이가 나기 때문이다. 그 방법의 열쇠가 혈관 생성 촉진 단백질(안지오포이에틴-1)이다. 이 단백질이 혈관전구세포를 손상된 혈관으로 불러들여 혈관을 만들게 함으로써 혈류가 회복된다는 점을 이번 연구를 통해 확인했다.
쥐 실험 연구 논문을 보니 그 단백질을 쥐에게 주입했다. 그 단백질은 우리 몸에 있는 물질인데, 외부에서 추가 투여해야 하는가?
쥐의 다리에 있는 말초혈관을 훼손하면, 산소 부족으로 다리가 서서히 썩는다. 이때 다리 근육에 혈관 생성을 촉진하는 단백질을 주입하면 새로운 혈관이 생겨 조직이 죽지 않는다. 물론 이 단백질은 신체 내에서 만들어진다. 그러나 이것은 주로 태아 때 만들어지며, 성인이 된 후에는 극히 조금 만들어진다. 그러므로 치료 목적으로 외부에서 주입해야 하는 단백질이다.
혈관 관련 질환 치료에 도움이 될 것 같다. 어떤 치료에 적합하다고 생각하는가?
혈관이 불충분한 질환을 치료하는 데에 도움이 될 것으로 보인다. 즉 허혈성 심질환, 뇌경색, 당뇨병 환자에게 흔히 나타나는 당뇨병성 족부질환 등에 새로운 혈관을 만들어 치료 효과를 낼 것으로 생각한다.
암은 혈관을 만들어 영양분과 산소를 빨아들이며 성장한다. 암의 신생 혈관을 차단하는 방법을 이번 연구에서 얻을 수 없는가?
암의 신생 혈관은 누수(새는 현상)가 많은 비정상적인 혈관이다. 이 때문에 산소 공급이 원활하지 못하므로 암세포는 다른 장기로 계속 전이하며 생명을 유지하려고 한다. 항암제를 투여해도 치료 효과가 저조한 것도 누수가 생기는 혈관 때문이다.
과거에는 암에 산소나 영양분을 공급하는 혈관을 차단하거나 제거하려고 했지만 부작용이 많이 발생했다. 최근에는 정반대 연구가 진행되고 있다. 스웨덴 연구팀은 비정상적인 암 혈관을 정상으로 만들면 암세포 전이가 예방되고, 항암 치료 효과도 높다는 연구 결과를 최근 발표했다. 우리 연구의 장점이 정상적인 혈관을 만드는 것이므로 향후 암 치료에도 도움이 될 것으로 보인다. 물론 추가 연구가 필요하다.
혈관을 만드는 방법은 국내외적으로 다양한데, 어떤 차별성이 있는가?
혈관 생성을 유도하는 대표적인 단백질로 알려진 혈관내피세포성장인자(VEGF)도 혈관을 많이 만들 수 있다. 그러나 누수가 일어나는, 건강하지 못한 혈관이기 때문에 정상적인 기능을 수행하지 못하는 것이 문제점이다. 또 몇 해 전 캐나다 웨스턴 온타리오 대학의 연구팀은 쥐의 골수에서 신생 혈관 유발 줄기세포를 채취하고, 말초혈관이 손상된 쥐의 다리에 주입해 새로운 혈관을 만들었다. 그러나 실제 환자 치료에서는, 골수를 빼내기 위해 전신 마취를 해야 하는 등 어려움이 많다. 골수에서 줄기세포를 선별하는 작업도 만만치 않다. 우리 연구는 그런 문제점이 없어서 실제로 환자를 치료하는 데에 큰 도움이 될 것으로 기대한다.
