| 초록 |
1.분석자 서문 사체로부터의 장기이식은 말기 질환을 앓고 있는 환자들이 선택하는 최후의 치료 수단으로서 임상적으로 적용 가능한 장기의 부족으로 인해 제한되고 있다. 이로 인해 이식 가능한 조직을 시험관 내에서 생산하려는 연구가 시도되고 있으며 최근에는 장기 재건(Organ reconstruction)에 탈세포화된 장기를3D 생체 지지체로 사용하려는 시도가 많이 이뤄지고 있다. 특히, 동물실험 결과에 의하면 생체 지지체는 성공적인 조직/장기 재건을 위한 생화학적, 기계적, 물리학적인 자극을 제공하는 고유의 세포외기질(Extracellular matrix, ECM) 구성분을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 세포외기질은 도입된 primary cell 또는 만능세포집단(pluripotent cell populations)의 이동, 부착, 분화를 유지하도록 하며, 특수화된 tissue bioreactor에서 단기간 동안 성숙하고 기능성을 가지는 장기로 재건될 수 있도록 한다. 이러한 발견은 매우 흥미롭지만 인간의 장기에 적용하여 임상적으로 사용하기 위해서는 해결해야 할 중요한 문제들이 남아 있다. 중요한 점은 큰 포유류 장기 시스템의 경우 다양한 구조적 및 세포 성분으로 구성되어 있기 때문에 장기 고유의 기능성을 재현하기 위한 세포 재형성을 이루기 위하여 각 장기마다 서로 다른 탈세포화 방법을 적용해야 한다는 것이다. 본 분석에서는 콩팥, 간, 심장, 폐, 췌장의 생체 지지체로서의 탈세포화 방법과 특징에 대해 요약하고, 조직 및 장기 재생 측면에 초점을 맞춰 장기 재건에 있어서 생체 지지체의 세포외기질의 중요성에 대해 보고하였다[1]. 2. 목차 1. 개요 1.1. 조직공학: 생체 지지체 1.2. 장기 탈세포화 ndash; 방법 및 시약 2. 장기 특이적 탈세포화 2.1. 신장 2.2. 간 2.3. 심장 2.4. 폐 2.5. 췌장 3. 결론 지난 10년 동안 조직배양 기술과 생체재료 연구 및 줄기세포 연구 기술이 진보함으로써 다양한 조직 및 기관의 치료 가능성이 향상되었다. 아직까지 장기 재생 분야는 초기 연구 단계에 머물러 있지만 머지않은 미래에 손상된 장기를 대체할 수 있는 혁신적인 치료 전략으로 기대된다. 이런 생체 지지체의 장점은 면역적인 불활성과 무균 상태를 제공하면서 최적의 ECM을 가지고 있다는 점이며, 장기의 탈세포화 방법과 지지체 위의 세포 재형성 방법의 개발을 통해 생체 지지체의 장기이식이 임상에 적용될 수 있을 것으로 생각된다. 만능성 줄기세포 분야의 연구가 지속적으로 발달되면서 장기 지지체 내에서 세포의 재형성 기술 또한 더 큰 발전이 있을 것이며, 인간의 장기에 효과적으로 적용할 수 있도록 연구를 해야 한다. 이 분석 보고서는 기존 합성 인공 지지체에는 없는 ECM 성분을 보유한 생체 지지체에 primary cell 또는 만능줄기세포를 도입하는 장기 재건에 대한 현재 연구 현황에 대해 보고하였다. 도입된 세포의 이동과 부착, 성숙이 지지체 내의 ECM과 상호작용 통해 이뤄지며 혈관 구조와 네트워크를 형성하고 기능성을 나타내는 장기로 재건될 수 있도록 도와준다. 아직까지는 세포가 적절히 산소 공급을 받고 적절한 이식이 진행되기까지 많은 연구가 추가로 행해져야 한다. References 1. S. Yesmin, M.B. Paget, H.E. Murray, R. Downing, Bio-scaffolds in organ-regenration: Clinical potential and current challenges, Current Research in Translational Medicine, September, 2017. 2. Peter M. Crapo, Thomas W. Gilbert, Stephen F. Badylak, D.V.M., An overview of tissue and whole organ decellularization processes, Biomaterial, April, 2011. 3. Mehran Abolbashari, Sigrid M. Agcaoili, Mi-Kyung Lee, In Kap Ko, Tamer Aboushwareb, John D. Jackson, James J. Yoo, Anthony Atala, Repopulation of porcine kidney scaffold using porcine primary renal cells. Acta Biomaterialia, January, 2016. 4. Barakat O, Abbasi S, Rodriguez G, Rios J, Wood RP, Ozaki C, Holley, LS, Guathier PK, Journal of Surgical Research, March, 2012. 5. Baptista PM, Siddiqui MM, Lozier G, Rodriguez SR, Atala A, Soker S, The use of whole organ decellularization for the generation of a vascularized liver organoid, January, 2011. 6. Remlinger NT, Wearden PD, Gilbert TW, Procedure for decellurization of porcine heart by retrograde coronary perfusion, Journal of Visualized Experiments, December, 2012. 7. Nichols JE, La Francesca S, Vega SP, Niles JA, Argueta LB, Riddle M, Sakamoto J, Vargas G, Pal R7, Woodson L, Rhudy J, Lee D, Seanor D, Campbell G, Schnadig V, Cortiella J, Giving new life to old lungs: methods to produce and assess whole human paediatric bioengineered lungs, Journal of tissue engineering and regenerative medicine, July, 2017. 8. Peloso A, Urbani L, Cravedi P, Katari R, Maghsoudlou P, Fallas ME, Sordi V, Citro A, Purroy C, Niu G, McQuilling JP, Sittadjody S, Farney AC, Iskandar SS, Zambon JP, Rogers J, Stratta RJ, Opara EC, Piemonti L, Furdui CM, Soker S, De Coppi P, Orlando G. The Human Pancreas as a Source of Protolerogenic Extracellular Matrix Scaffold for a New-generation Bioartificial Endocrine Pancreas, July, 2016 ※ 이 자료의 분석은 화이바이오메드의 김환희님께서 수고해주셨습니다. |
