[굿모닝 사이언스]심장마비 치료용 하이드로겔, 美 대학 벤처기업이 개발해 임상 1상 실험 성공

돼지의 골격근에서 채취한 심장 결합 조직은 섬유질 세포 외 기질 만이 남아 있을 때까지 클렌징 과정을 거친다. 샌디에이고대학 제공

[파이낸셜뉴스] 미국 캘리포니아 샌디에이고 대학의 벤처 창업기업인 벤트릭스는 미국 식품의약국(FDA)이 최초로 인간에게 주입을 허용한 하이드로겔 임상 1상 실험을 성공했다.

이 임상 실험은 심장 조직을 복구하기 위해 고안된 하이드로겔을 처음으로 시험한 것이다. 이것은 또한 세포와 조직 사이의 공간을 채워주는 세포외 기질, 즉 ECM으로도 알려진 심장 근육 조직의 천연 비계로 만든 하이드로겔을 시험한 최초의 제품이기도 하다. 이는 ECM 하이드로겔이 임상 전 연구에서 말초동맥 질환으로 인한 혈액 순환 불량과 같은 다른 조건에도 잠재적으로 효과가 있는 것으로 나타났기 때문에 중요하다. 이 실험은 벤트리겔로 알려진 하이드로겔이 지난 2개월에서 36개월 동안 심장마비를 겪은 환자들에게 체내에 삽입하는 튜브를 통해 안전하게 주입될 수 있다는 것을 보여줬다.

이 논문의 제1 저자이자 샌디에이고 대학 제이콥스 공학대학원과 의학연구소의 생명공학 교수인 카렌 크리스만은 "이번 연구는 벤트리젤이 심장 기능 향상에 효과적인지 여부를 보여주기 위해 고안된 것이 아니라 안전성과 타당성을 평가하기 위해 고안됐지만, 우리는 환자들의 몇 가지 개선을 관찰했다."고 말했다. "예를 들어, 환자들은 더 먼 거리를 걸을 수 있는지, 치료 전 심장마비를 경험한 환자의 심장기능 개선 징후도 관찰했다"고 말했다.

크리스만이 이끄는 벤트릭스 연구원들은 지난 11일자 미국심장학회지에 이 같은 연구 결과를 보고했다. 미니애폴리스 심장연구소의 제이 트래버스 박사는 임상 연구 책임자로 참여했다.

미국에서는 매년 78만5000명의 심장마비 환자가 발생하고 있으며, 이로 인한 심장 조직의 손상을 치료할 수 있는 확실한 치료법은 아직 없다. 심장마비 후 흉터 조직이 발생해 근육 기능이 저하되고 심부전으로 이어진다. 일단 손상된 심장근육에 벨트리겔을 주입하면 건강한 세포가 이동해 심장근육의 증가, 흉터조직 감소, 심장 기능의 개선으로 이어지는 회복 환경의 발판을 마련한다.

샌디에이고 대학 제이콥스 공학대학원과 의학연구소의 생명공학 교수인 카렌 크리스만 박사가 심장마비 후 심장 조직을 치료하기 위한 하이드로겔인 '벤트리겔' 개발을 주도했다. 샌디에이고대학 제공

크리스만 박사팀이 벤트리겔을 발명한 후 샌디에이고대학에서 라이센스를 받았다. 아담 킨지 대표와 크리스만이 벤트릭스를 공동 설립해 벤트리겔 제품을 개발했다.

벤트리겔은 돼지에서 채취한 심장 결합 조직으로 만들어지며 클렌징 과정을 통해 심장근육세포를 떼어낸다. 그런 다음 동결건조해 가루 형태로 만든 다음 수술을 필요로 하지 않는 최소 침습적 시술로 심장근육에 쉽게 주입할 수 있는 액체로 만든다. 일단 벤트리겔이 체온에 노출되면 반고체, 다공성 겔로 변한다.

임상 1상 실험은 심장마비 후 심장 좌심실에서도 손상을 입은 환자 15명의 겔을 평가했다. 각 환자는 카테터를 통해 손상된 부위에 벤트리겔 주사를 최대 18회 맞았다. 연구원들은 치료 후 6개월 동안 환자들을 추적했다. 모든 환자는 모든 후속 조치를 완료했다.

15명의 환자 중 12명이 남자였다. 15명 모두 심장마비로 인한 가벼운 심부전을 겪고 있었다. 절반은 지난 1년 이내에 심장마비로 고통을 겪었었다.

환자들은 주사를 맞기 전 6분간 걷기 테스트와 심장 기능 평가, 심장 건강 설문지를 받았다. 그들은 3개월과 6개월 후 다시 검사를 받았다.

또 수술 후 3개월 6개월 만에 MRI 검사를 받았다.

벤트릭스는 이제 2단계 임상 시험을 준비하고 있다. 그들은 심부전을 경험하는 환자들을 위해 벤트리겔이 얼마나 효과적으로 심장 기능과 삶의 질을 향상시킬 수 있는지 평가할 대규모 무작위 실험을 계획하고 있다.

[e-mail] 김만기 기자

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