(a)급성 전방 십자인대(ACL) 파열 29세 남성 환자의 MRI, (b)같은 환자의 치료 3개월 후, ACL 모양이 개선된 것을 보여준다

미라셀의 줄기세포 추출·농축 시스템 '스마트엠셀(SMART M-CELL)'을 활용한 임상 연구에서 전방십자인대(ACL) 파열 환자의 통증과 무릎 기능이 개선되고, 자기공명영상(MRI)에서도 인대 구조의 변화가 관찰됐다. 다만 이번 연구는 환자 47명을 대상으로 한 임상 결과로, 비수술적 치료의 효과와 적용 범위를 확인하기 위한 추가 연구가 필요하다.

오스트리아 빈 스포츠의학센터의 패트릭 베닝거(Patrick Weninger) 박사 연구팀은 외상성 ACL 파열 환자 47명에게 자가혈액 유래 세포 제제(BSC)와 자가 혈소판 풍부 혈장(PRP)을 병용한 비수술적 치료를 시행하고 12개월간 경과를 관찰했다. 연구 결과는 국제학술지 'Indian Journal of Orthopaedics'에 지난 7월 게재됐다.

연구진은 환자의 말초혈액을 채취한 뒤 스마트엠셀을 이용해 단핵세포 농축 분획을 추출하고 자가혈액 유래 세포 제제를 제조했다. 이후 초음파 유도하에 손상된 ACL 부위에 직접 주입했다.

제조된 세포 제제 분석에서는 평균 CD34+ 조혈모세포 농도 11.22±4.7 cells/μL, 단핵세포 비율 70.48±10.64%, 세포 생존율 99.5±0.2%가 확인됐다. PDGF-AB, VEGF, EGF 등 주요 성장인자도 포함된 것으로 나타났다.

임상에서 두드러진 변화는 통증 감소와 무릎 기능 개선이었다.

통증 정도를 평가하는 VAS 점수는 치료 4주 후 평균 3.36에서 지속적으로 낮아져 12개월 후 0.36을 기록했다. 무릎의 통증과 기능, 스포츠 활동 수준을 평가하는 IKDC 점수는 93.61점, 무릎의 전반적인 기능과 증상을 평가하는 Lysholm 점수는 94.00점으로 나타났다. 두 점수 모두 100점 만점 기준이다.

스포츠 활동 복귀 결과도 주목된다. 12개월 시점에서 전체 환자 47명 중 46명이 부상 전 수준의 스포츠 활동으로 돌아갔다. 치료 반응이 충분하지 않았던 1명은 이후 ACL 재건술을 받았다.

MRI에서도 변화가 관찰됐다. 치료 3개월 후 영상 평가에서 1명을 제외한 대다수 환자의 ACL 섬유 배열과 신호 강도 등 인대 형태가 호전된 것으로 나타났다. 완전 파열 상태였던 인대가 치료 후 보다 균질하고 정돈된 섬유 구조를 보인 사례도 보고됐다.

연구진은 일부 ACL 파열에서 손상된 인대가 생물학적 회복 능력을 유지할 가능성에 주목했다. 자가혈액 유래 세포와 혈소판 성장인자가 주변분비(paracrine) 작용을 통해 염증 조절과 콜라겐 합성, 조직 재형성에 영향을 미쳤을 가능성도 제시했다.

다만 이번 결과만으로 해당 치료가 ACL 파열 환자에게 수술을 대체할 수 있다고 단정하기는 어렵다. 환자 수가 47명이고 관찰 기간이 12개월인 만큼, 치료 효과와 장기적인 인대 안정성, 환자별 적합성을 확인하기 위한 후속 연구가 필요하다.

이번 연구는 ACL 파열 치료에서 손상된 조직을 보존하면서 환자 자신의 혈액에서 유래한 세포와 성장인자를 활용하는 접근법을 제시했다는 데 의미가 있다.

기존 ACL 재건술은 손상된 인대를 이식편으로 재건하는 수술이다. 반면 이번 연구의 치료법은 국소마취 상태에서 초음파 유도하에 세포 제제를 주입하는 방식으로 진행됐다. 이식편을 이용한 재건술과는 치료 원리가 다르다. 실제 ACL 파열 환자에게 스마트엠셀 기반 세포 제제를 적용하고 임상 증상과 MRI 변화를 1년간 추적했다는 점에서 세포 기반 재생의학의 임상 적용 가능성을 살펴본 사례로 평가된다.

미라셀은 이번 연구를 계기로 스마트엠셀의 스포츠의학 분야 적용을 확대하고 유럽 등 해외 시장 공략에 속도를 낼 계획이다.

앞서 미라셀은 지난 4월 미국 식품의약국(FDA)으로부터 스마트엠셀의 혈액(BSC) 및 골수(BmSC) 줄기세포 추출·농축 시스템과 전용 키트에 대해 각각 510(k) 허가 절차를 통한 시판 전 신고(clearance)를 획득했다.

미라셀 관계자는 "이번 연구는 오스트리아 의료진이 스마트엠셀을 활용해 독자적으로 임상을 수행하고 국제학술지에 성과를 발표했다는 점에서 의미가 있다"며 "해외 의료진과의 협력을 확대해 스포츠의학 및 재생의료 시장에서 입지를 강화해 나갈 것"이라고 밝혔다.