줄기 세포와 나노 기술을 활용해 척추나 주변 조직에 손상을 주지 않고 척추치료가 가능해질 것으로 전망된다. 척수 손상 후 염증과 내부 흉터에 의해 유발되는 심각한 2차 신경 손상은 신경계 자가 회복능력을 저해하고 척추 치료를 어렵게 만드는 요인으로 알려져 있었다.

샌디에고 캘리포니아대학 연구팀의 최근 새로운 연구에 따르면 실험용 쥐에게 인간의 신경줄기세포(Neural Stem Cells, NSCs)를 이식하자 1년 후 기능이 회복되는 현상이 나타났다.

연구결과는 미국 임상연구학회에서 발간하는 임상연구학회지(Journal of Clinical Investigation) 최신호에 실렸다.

연구팀은 척수 손상 치료제로서 인간 신경줄기세포의 잠재력을 알아보기 위해 다능성 줄기세포에서 추출한 NSC가 이식된 동물 모델을 관찰해 왔다.

NSC 이식에 성공해 부상으로 마비된 발 등의 제한된 신체 기능을 회복시킬 수 있다는 사실은 이전 연구를 통해서도 입증된 바 있다. 그러나 동물 임상에 그쳤고 NSC 이식 연구가 단시간에 이루어진다는 한계가 존재했다.

이에 기존 연구의 한계를 보완하기 위해 연구팀은 인간 배아 줄기세포에서 추출하고 잘 특성화된 'H9 NSC 라인'을 사용한 장기 연구를 진행했다. 녹색 형광 단백질을 발현하도록 H9 NSC을 변형시키고 성장 인자 혼합체를 함유한 섬유소 매트릭스에 삽입시켰다. 그 후 매트릭스를 앞다리의 기능이 손상된 지 2주 된 면역 결핍 쥐의 척수 병변에 이식했다. 대조군 쥐는 유사한 실험 절차를 거쳤지만 NSC는 없었다.

그 결과 시간이 지남에 따라 세포는 점진적이고 정상적인 발달 과정을 보이며 성장하는 것으로 나타났다.

이에 대해 연구팀은 "생존이 어려운 시간들이 장기간 지속됐음에도 신경줄기세포가 내재적 성숙 프로그램을 유지했다는 사실은 놀랍다"고 말했다.

한편 최근 노스 웨스턴대학 연구팀은 "나노 입자를 주입해 척수 손상 후 흉터와 염증을 완화시킬 수 있다"며 "척수 손상을 입은 쥐에게 나노입자를 주입하자 쥐의 이동성이 향상된다는 사실을 확인했다"고 말했다.

여기서 나노입자는 염증의 원인이 되는 세포에 결합해 세포를 비장으로 전환시키는 역할을 한다. 이 나노입자의 구성성분은 미 식품의약국(FDA)이 재흡수성 봉합사에서 사용하기 위해 규정한 생체적합성 산이다. 나노입자를 주입해 척수 손상 후 흉터와 염증을 완화시킬 수 있음을 증명한 것이다.

노스웨스턴 의과대학 잭 케슬러 박사는 "사고가 발생한 후 몇 시간 안에 응급치료로 나노입자 주사를 맞으면 2차 손상을 예방할 수 있다"며 "인간 척수 손상에 대해 효과적인 치료법이 없는 상황에서 나노입자 주입이 새롭고 실제적이며 잠재적인 치료법이 될 수 있을 것"이라고 설명했다.