길창현 美 인디애나 의과대 교수, "인체내 '혈관 손상 재생 新물질' 발견"

'단백질 마커' 세계 최초...세계 의학계 관심 집중

길창현 미 인디애나 의과대학 교수.

미국 인디애나 의과대학 연구팀이 손상된 혈관을 재생시킬 수 있는 획기적인 신물질을 발견해 세계 의학계를 놀라게 했다. 특히 더 주목되는 것은 이 연구의 공동 1저자로 한국인 길창현 교수(40·인디애나 의과대 혈관외과)가 등재됐다. 공동 1저자는 길 교수(박사)를 비롯해 린양 박사(중국), 반노 기미히코 박사(일본) 등 동양계 3명이다.
이 연구팀은 손상된 혈관을 가진 환자에서 다시 번식할 수 있는 세포를 식별하는 데 도움이 되는 단백질 마커를 발견했다. 
최근 이 발표를 소개한 서큘레이션(Circulation)은 내피기능장애를 가진 환자들에게 새로운 치료법이 될 수 있다고 소개했다. 
길 교수는 "연구팀은 혈관의 보호층을 구성하는 내피세포가 새 단백질을 발현해 군체를 형성하고 자가재생하며 혈관을 형성할 수 있는 가능성을 분석했다"며 "이 세포는 새로운 혈관을 형성할 수 있으며 심장마비후 심장조직 혈관 복구에 기여할 수 있다"고 설명했다. 
길 교수는 "이 세포의 유전자와 단백질을 분석해 혈관 형성과 조직 재생에 관여하는 특정경로를 확인했다"고 덧붙여 설명했다. 
본지는 지난 11일 이같은 사실에 대해 미 현지에 있는 길 교수와 전화로 만나 인터뷰했다.

-혈관 손상은 왜 일어나나, 또는 어떤 사람이 혈관 세포가 손상되나.
"혈관의 손상은 선천적(유전적) 요인과 생활습관, 질환, 사고 등의 후천적 요인 등이 있다. 유전적 요인은 유전성 당뇨병, 유전성 혈관 부종, 유전성 출혈성 모세혈관확장증 등과 같은 유전질환을 발생하며, 이는 혈관 손상으로 이어질 수 있다.
고혈압은 혈관 벽에 지속적으로 높은 압력을 가해 손상을 유발할 수 있다. 높은 압력은 혈관 내피 세포에 스트레스를 주고, 장기적으로 혈관의 탄력을 감소시키며, 혈관 벽을 두껍게 하거나 약화시킬 수 있다.
고지혈증은 혈관을 좁게 만들고, 혈액 흐름을 방해해 동맥경화를 유발할 수 있다.
당뇨병은 혈당이 높아지면서 혈관 내피세포를 손상시키고, 혈관 벽을 두껍게 하며, 동맥경화증을 유발시키고 가속시킬 수 있다. 흡연은 혈관에 염증을 유발하며, 유해물질이 혈관 내피세포에 직접적인 손상을 줄 수 있으며, 혈전의 위험을 높인다. 비만은 고혈압, 고지혈증, 당뇨병과 같은 성인병들을 동반할 가능성이 높다. 따라서 혈관에 더 많은 부담을 줘 혈관 손상을 유발할 수 있다.
또한 불규칙한 식습관, 과도한 음주, 스트레스, 운동 부족 등은 혈관 건강에 부담을 주고 만성염증의 원인이 된다. 이런 요인들은 혈압과 혈당 수치를 높이고, 혈관 벽에 스트레스를 증가시켜 손상을 유발할 수 있다. 혈관 벽을 손상시키고, 혈관 내피 세포의 기능을 저하시킬 수 있다. 이는 동맥경화증을 촉진시켜 혈관 손상을 유발할 수 있다."
-혈관이 손상되면 어떤 일이 일어나나.
"혈관은 우리의 몸 구석구석으로 영양분을 보내주고, 심장으로부터의 신선한 혈액과, 노폐물을 운반하는 등의 역할에 필수적이다. 물을 운반하는 파이프로 비교해보자면, 중간에 파이프가 깨졌거나, 쓰레기들이 쌓여 있을 경우, 각 가정으로 물이 운반되면서 누수가 생기거나 단수가 될 수 있다. 혈관도 뇌부터 발가락까지 건강하게 이어져 있어야 우리 몸의 기능이 정상적으로 유지된다. 
혈관 손상은 동맥경화, 혈전, 심장질환, 뇌졸중, 말초동맥질환, 고혈압, 신장질환, 동맥류와 같은 질환들을 유발한다.
동맥경화는 동맥벽에 콜레스테롤과 다른 물질들이 쌓여 플라크를 형성하게 되는데, 이 플라크는 동맥을 좁히고 경직되게 만들어 혈류를 제한한다. 동맥경화증은 심장마비, 뇌졸중, 말초동맥질환의 주요 원인이다. 
혈관이 손상되면 혈전이 형성될 가능성이 높아진다. 혈전은 혈류를 방해하고, 심장, 뇌, 폐 등의 주요 기관으로의 혈액 공급을 차단할 수 있다. 예를 들어, 심장으로 가는 동맥에 혈전이 생기면 심장마비가 발생하고, 뇌로 가는 동맥에 혈전이 생기면 뇌졸중이 발생할 수 있다.
혈관이 좁아지거나 막히는 혈관 손상으로 인한 심장의 부담은 관상동맥질환, 협심증, 심장마비로 이어질 수 있다. 뇌로 가는 혈관이 손상되어 막히거나 터지면 뇌졸중이 발생할 수 있다. 이는 뇌 조직이 산소와 영양소를 공급받지 못해 손상되거나 사망하게 된다.
다리나 팔과 같은 말초 부위로 가는 동맥이 손상되면 말초동맥질환이 발생할 수 있다. 이는 통증, 궤양, 괴저로 절단으로 이러지는 경우가 있다.
혈관이 손상되면 탄력성이 줄어들고, 혈류 저항이 증가해 혈압이 상승하고, 다시 혈관에 더 많은 손상을 주는 악순환을 일으켜 혈관의 손상을 가속 시킨다.
신장으로 가는 혈관이 손상된다면 혈류가 줄어들어 신장 기능이 저하되고, 만성 신부전을 유발한다.
혈관이 약해지면 동맥류가 형성될 수 있으며, 이는 혈관이 비정상적으로 부풀어 오르면서 파열될 경우 심각한 출혈과 함께 사망할 수 있다."
-손상된 혈관을 복구할 수 있는 세포를 식별하는 바이오 마커의 발견이 의학계에서 어떤 의미를 갖고 있나.
"손상된 혈관을 복구할 수 있는 세포 치료제 개발로 이어질 수 있다. 손상된 혈관을 복구할 수 있는 세포를 식별하는 바이오마커의 발견은 의학계에서 여러 가지 중요한 의미를 갖고 있다. 정확한 진단, 맞춤형 치료, 예후 평가, 신약개발 등 여러 측면에서 혁신적인 변화를 가져올 수 있다.
손상된 혈관을 복구할 수 있는 세포를 식별하는 바이오마커의 발견은 진단, 치료, 예후 평가 등 여러 측면에서 의학계에 큰 변화를 가져온다. 이는 혈관 관련 질환의 관리와 치료에 있어 더 효과적이고 개인화된 접근을 가능하게 해, 환자의 삶의 질을 향상시키는 데 기여할 것이다." 
-실용화는 언제되나.  
"세포치료제로 승인을 받기 위해서는 복잡하고 치밀한 과정을 통해서 인체 내 안전성 및 치료효능을 필수적으로 입증해야 한다. 엄격하게 인증 받은 GMP 시설에서 세포치료제를 생산해야 하고, 이후에는 임상연구 1상, 2상, 3상을 통과해야 한다. 임상연구에 지원하는 환자와 막대한 자금이 필요하기에 현재로서는 실용화를 언급할 단계는 아니다. 실제로 신약 개발에 걸리는 시간은 최소 10년에서 15년이며 장기적으로는 30~40년까지도 걸린다. 세포치료제 역시 비슷한 시간이 소요되리라 예상한다." 
-이 물질의 발견에는 연구팀 몇 명이 참여했나.
 "이 연구는 2017년에 시작해 2022년에 논문을 투고해 동료심사평가와 후속연구로 올해 빛을 보게 됐다. 마지막까지 28명의 과학자와 임상 의사들이 참여했다. 이 연구의 공동 1 저자는 길창현 박사(한국), 린양 박사(중국), 반노 기미히코 박사(일본)이고 공동 교신저자는 라피 샤힌 박사(미국), 요더 머빈 박사(미국)이다."