재생 의약에서 성체 줄기 세포를 비롯한 세포 부분집합의 수집, 처리, 이식을 위한 통합된 기계 장치 document_id A220623053808

줄기 세포는 복수의 세포 계통으로 분화되는 클론원성(clonogenic)과 자기-재생 능력을 보유하는 세포로서 정의된다. 배아 줄기 세포는 배반포(blastocyst) 단계에서 포유동물 배아로부터 유래되고 체내에서 최종 분화된 세포를 산출하는 능력을 보유하는 반면, 성체 줄기 세포는 그들이 분화하도록 운명된, 출생후 생물체의 조직-특이적 세포의 일부이다. 성체 줄기 세포는 배아 줄기 세포에 비하여 실제적인 이점을 제공한다. 후자와 달리, 이들은 윤리적 문제를 유발하지 않고, 환자 자신으로부터 추출될 수 있다. 이들은 공급량이 풍부하고 인체의 다양한 조직에 내재한다. 성체 줄기 세포의 가장 가용한 공급원은 최근의 연구에서 확인된 바와 같이, 골수, 말초혈, 제대혈 및 아마도, 지방 조직이다. 이들 세포는 생리학적 세포 생성(cell turnover) 또는 상처에 기인한 조직 손상의 결과로써, 그들 자신의 특이적인 조직 내에서 최종 분화된 세포를 유지하고 산출하고 대체할 수 있다. 세포 형성성(cell plasticity)이라고 하는 이런 능력은 병든 기관의 생리 현상과 기능을 회복시키는 목적으로, 결함된 조직의 재생을 목표하는 치료적 적용의 개발을 이끌어냈다. 성체 줄기 세포는 수십 년 전부터 알려진 바와 같이 조혈 세포를 산출할 수 있을 뿐만 아니라, 최근에 밝혀진 바와 같이, 혈관, 근육, 뼈, 연골, 피부, 신경 등을 산출할 수 있다. 이들 세포는 중간엽 줄기 세포(mesenchymal stem cell)로 알려져 있다. 이에 더하여, 혈소판 농축액으로 제조된 혈소판은 상처 치유를 가속화시키는데 이용될 수 있고, 결과적으로, 뼈, 피부 또는 기타 조직과 같은 조직의 재구성에 도움을 주는 재생 의약에서 일정한 역할을 수행할 수 있다. 조혈 줄기 세포는 화학요법을 받은 환자에 이식하여 그들의 조혈(hematopoiesis)을 회복하는데 주로 이용되고 있다. 초기에 골수로부터 추출되었던 이들 세포는 최근에, 말초혈 또는 제대혈로부터 공급되고 있는데, 이들 후자는 최대 증식 능력을 보유한다. 이식용 세포는 세포 분리 및 때때로, 차후의 선별 및/또는 증폭 과정과 같은 특별한 처리를 요한다. 현재까지, 이런 조작은 장비가 잘 갖춰진 세포-처리 실험실 내에서 세포 생물학과 혈액학에 능통한 고도로 숙련된 요원에 의해 수행되고 있다. 이런 조작은 튜브 내에서 원심분리, 밀도 구배 분리 등을 포함하는 노동 집중적인 실험실 준비를 필요로 하고, 박테리아 등에 의한 오염의 위험이 있는 개방된 기계 장치에서 종종 수행된다. 재생 의약 분야에서 줄기 세포에 의해 제공되는 이들 새로운 방식은 이들 기술에 적합하지 않은 환경에서 이들 세포를 조작해야 하는 실제적인 문제에 부딪힌다. 주요한 문제점 중의 하나는 이들 세포의 안전한 처리가 가능한 깨끗한 장소의 부족이다. 줄기 세포 기초된 요법을 실험하지만 적절한 세포 처리 시설이 부족한 심장학, 정형외과, 신경학 분야를 예로 들 수 있다. 결과적으로, 밀폐된 기계 장치 내에서 성체 줄기 세포 또는 임의의 세포 부분집합을 자동적으로, 그리고 신속하게 처리하여 환자의 임상(bedside)에서 온-라인 세포 처리 기계 장치를 제공할 수 있는 간편한 기계 장치가 필요하다. 본 발명의 요약 본 발명에서는 재생 의약에서 조직 회복을 목표하는 세포 부분집합의 추출, 수집, 처리, 이식이 가능한 기계 장치를 제시한다. 상기 기계 장치는 이러한 절차를 수행하기 위한 개별 키트를 보유하는 접시와 같은 서포트 상에 제공될 수 있다. 이들 개별 키트는 미리 연결되거나, 무균 방식으로 이들 사이에 상호연결이 형성되도록 무균 커넥터가 구비되거나, 또는 용접(welding)에 의해 작동하는 SCD(Terumo)와 같은 무균 연결 장치를 이용하여 연결될 수 있다. 본 발명에서는 청구항 1에 열거된 바와 같이, 환자의 임상에 온-라인 세포 처리 기계 장치를 제공할 수 있는 밀폐된 기계 장치 내에서 세포 부분집합을 자동적으로 처리/농축하는 간편한 기계 장치를 제시한다. 본 발명의 구체예는 종속항에 열거된다. 한 구체예에서, 환자로부터 세포 부분집합을 수집하는데 이용되는 수집 용기는 분리 챔버로도 이용될 수 있도록 하는 방식으로 설계될 수 있다. 유사하게, 분리된 세포를 수집하는데 이용되는 용기는 세포를 환자에게 환원하는 재주입 용기로도 기능할 수 있도록 하는 방식으로 설계될 수 있다. 이들 세포의 분리는 백혈구연층(buffy-coat) 집합을 표적하거나, 또는 EP-B-912 250(Claude Fell)과 PCT/IB99/020523(Biosafe)에 기술된 바와 같은 기계 장치에 기초하여, 밀도 구배 기초된 분리 과정 및 차후의 세포 세척을 이용하여 달성될 수 있다. 이들 세포를 처리하는 다른 방법은 WO03/009889(CellGenix/Biosafe)에 기술된 바와 같은 단클론 항체로 코팅된 마이크로비드를 이용하는 것이다. 투명 관으로 유동하는 세포에 기인한 흡수와 반사를 측정할 수 있는 광학 검출기(optical detector)의 병용은 혈소판과 같은 특정 세포 부분집합을 더욱 정확하게 수집하여 혈소판 농축액을 생산하는 것을 가능하게 한다. 이런 혈소판 농축액은 별개의 절차에서, 또는 세포 부분집합을 표적하는 절차 동안 부산물로서 획득될 수 있다. 또한, 본 발명에서는 개별 이용을 위한 혈소판 농축액의 제조에서 앞서 기술된 기계 장치의 이용을 고려한다. 이런 이유로, 본 발명에서는 밀폐된 기계 장치를 이용함으로써 오염 위험을 최소화하는, 임상 개입(bedside intervention)을 위한 완전히 통합된 기계 장치를 제시한다. 이는 상당한 수준의 자동화를 제공하고, 특수한 전문적인 세포 처리 기술에 의존하지 않는다. 이는 임의의 세포 공급원(가령, 성체 줄기 세포, 혈소판)을 취급하는데 적합하고, 특히, 자기이식(autologous) 또는 동족이식(allogenic) 환경에서 골수 줄기 세포 제조에 적합하다.