“유도만능줄기세포로 척수손상-파킨슨병 정복”

“유도만능줄기세포로 척수손상-파킨슨병 정복” 국내연구팀, 日이어 임상시험 계획 환자 체세포로 만든 줄기세포 이용… 난치병 치료 신약물질 찾는 데 집중 “후보물질 독성-안전성 검증에도 활용” 2013년 02월 22일

김동욱 연세대 의대 교수팀은 파킨슨병에 걸려 이상행동을 보이는 생쥐(왼쪽)에게 iPS에서 분화한 도파민 신경세포를 이식해 정상 회복시키는 데 성공했다. 연세대 의대 제공 《 최근 일본이 유도만능줄기세포(iPS)를 환자에게 쓰는 임상 연구를 세계 최초로 승인했다. 전문가들은 이를 계기로 iPS 연구 경쟁이 활용성에 대한 경쟁으로 이어질 것이라는 전망을 내놨다. 국내에서도 수년 내 파킨슨병 환자나 척수손상 환자에게 iPS를 적용하는 연구가 진행될 예정이라서 본격적인 경쟁이 펼쳐질 것으로 전망된다. 국내 연구진은 임상시험뿐만 아니라 iPS를 신약 개발에 이용하려는 전략도 함께 진행할 계획이다. 》  ○ 수년 내 연구용 임상 시작  생쥐 한 마리가 제자리에서 빙빙 돌고 있다. 맞은편 우리에 있는 생쥐는 가만히 멈춰 있다. 우리에서 정신없이 돌고 있는 쥐는 파킨슨병에 걸려 스스로 행동을 제어하지 못하고 있는 것.  김동욱 연세대 의대 교수가 이끄는 신경계 줄기세포 중개연구센터는 파킨슨병에 걸린 생쥐의 체세포를 떼어 내 모든 조직으로 분화할 수 있는 iPS로 역분화시켰다. 이것을 신경전달물질인 ‘도파민’을 생산하는 세포로 다시 분화시킨 뒤, 쥐의 뇌에 이식했더니 정상으로 돌아왔다.  김 교수팀은 파킨슨병뿐만 아니라 척수손상에 대한 세포 치료제도 함께 연구하고 있다. iPS를 중추신경계 세포인 ‘올리고덴드로사이트’로 분화시킨 다음 척수손상 환자에게 이식해 다시 걸을 수 있게 하려는 것이다. 실제로 연구팀은 지난해 척수가 손상된 쥐에게 iPS를 이식한 결과 마비됐던 다리의 운동기능이 회복되는 것을 확인했다.  김 교수는 “현재 이 질환에 대해 원숭이를 이용한 전임상시험을 준비하고 있으며, 제반사항이 갖춰진다면 내년이나 후년 정도 세브란스병원 세포치료센터에서 연구용 임상시험을 할 수 있을 것”이라며 “이는 일본에서 추진하는 임상 연구와 비슷한 수준”이라고 설명했다.  김효수 서울대 의대 교수팀도 iPS를 이용해 심혈관 질환을 치료하는 연구를 진행 중이다. 심근경색증으로 심혈관 일부가 손상된 환자에게 iPS로 분화시킨 심근세포를 이식하려는 것이다.  서울대병원 의생명연구원 연구진이 심혈관 줄기세포를 연구하고 있다. 김효수 교수팀은 iPS를 이용해 심혈관 질환자의 심근세포를 재생하는 연구를 진행하고 있다. 동아일보DB ○ 신약 물질 효능 찾고 안전성 높여  국내에서는 iPS를 신약 개발에 이용하려는 연구도 활발하다. 김동욱 교수가 단장으로 있는 줄기세포기반 신약개발사업단은 iPS를 이용해 희귀 난치병인 ‘부신백질이영양증’ 치료제를 개발 중이다. 이 병에 걸린 환자는 ‘ABCD1’이라는 유전자가 없어서 지방산이 제대로 분해되지 않고 쌓여 뇌로 들어가서 신경세포를 파괴해 결국 사망하게 된다.  연구팀은 iPS에서 ‘ABCD2’ 유전자가 ABCD1 유전자를 대신할 수 있다는 사실을 발견하고 ABCD2 유전자의 발현을 높이는 약물을 찾는 데 집중했다. 이때 효과가 있을 것으로 예상되는 약물 여러 개를 iPS에서 분화시킨 세포에 주입해 효능을 확인하고 있다. 이 세포는 환자의 체세포로 만들었기 때문에 환자에게 맞는지 약효를 정확히 확인할 수 있다. 연구팀은 효능이 뛰어난 물질 10종을 발견해 추가 연구를 진행 중이다.  김 교수는 “iPS를 이용해 신약 물질을 찾으려는 시도는 세계적 추세”라며 “앞으로 수년 내에 난치병 환자에게 적용할 수 있는 신약을 내놓을 수 있을 것”이라고 말했다.  한편 iPS는 신약 후보 물질의 독성과 안전성을 검증하는 데도 쓰인다. 지금까지 신약 후보 물질은 생쥐와 같은 실험동물에서 독성과 안전성을 검증한 뒤 임상에 적용했는데, 쥐와 사람은 생리구조가 달라 실패 가능성이 높았다. 사람의 체세포로 만든 iPS로 간세포나 신경세포로 다시 분화시킨 다음 신약 후보 물질의 독성과 안전성을 시험한다면 임상에서도 성공할 가능성이 높다.  오일환 가톨릭대 의대 교수는 “iPS를 처음 개발한 일본은 이를 치료 목적으로 활용하기 위해 꾸준히 연구해 왔다”며 “우리나라도 특정 질환을 목표로 삼아 집중적으로 연구할 필요가 있다”고 말했다.  김동욱 교수도 “iPS 관련 기초 연구능력을 튼튼히 쌓는 것과 함께 특허를 등록하고 병원이나 제약회사와 함께 환자를 치료하는 데도 관심을 더 기울여야 할 것”이라고 강조했다.  이재웅 기자 ilju2@donga.com