KOREAN FOUNDATION FIGHTING BLINDNESS

Vision 2013 알피 줄기세포 치료 기술 - 후편
죠나단	2013/05/27	1,230
-전편에서 이어짐 - 6) 마지막으로 신경줄기세포 (Neural Stem Cell) 치료이다. 미국의 Stem-Cell 사는 골수 유래 신경 줄기세포를 사용하여 알피를 비롯하여 황반 변성 질환의 치료를 연구해왔다. 그러나 해당 줄기세포는 근본적으로 광수용체로 분화시켜 신경 연결을 하는 방식이 아니고 망막세포로 살아남아서 성장인자와 같은 보호 물질들을 분비한다. 이러한 생체 물질은 주변의 광수용체나 RPE 층을 건강하게 보호하기 때문에 알피나 황반변성 질환의 진행을 억제할 수 있다. 다시 말해서 시력을 복구하는 근본적인 치료법이 아니라 상태를 호전하는 방편으로 치료 기술이 개발되고 있는 것이다. 현재 Stem-Cell 사는 황반 변성질환자들 대상으로 임상을 추진하고 있다. 이외에도 학계에서는 다양한 줄기세포의 원천 (Source)으로 지방 줄기세포, 양수 줄기세포, 태반 줄기세포 등이 발견하여 왔다. 그러나 무엇보다 중요한 것은 이러한 줄기세포들을 사용하여 치료에 적합한 광수용체로 분화시키는 기술 (또는 전구체 상태의 세포)이 우선되어야 하며, 이식후 안정성과 효능 연구가 선행되어야 한다. 7) 덧붙여 알피 줄기세포의 치료 효율을 높이기 위한 생체 공학 기술의 개발되고 있다. 우선 앞서 언급한 모든 줄기세포 물질들이 질환자의 망막에 이식하였을 경우, 1) 이식된 세포가 적절한 위치(Immigrate)를 찾아 2) 온전한 상태로 자라나고(Growing), 3) 이상없이 분화되어야 하며 (Differentiation), 4)주변의 세포와 원만하게 융합되느냐(Integration)에 치료 효능이 좌우된다. 그런데 알피 질환이 말기에 들어서면 망막은 형태학적으로 손상되어 있고 조직은 대부분 파괴되어 있을 것이다. 이러한 폐허 상태의 망막 조직에서는 세포 이식으로 최상의 치료 효과를 기대하는 일은 그리 쉽지 않다. 그러나 이식한 세포가 많이 살아나도록 환경을 조성하고 잘 자라날 수 있도록 도와주는 기술이 개발되었다. 젤 상태의 나노 물질을 사용하는데 Biological Scaffold 기술(나노 생체 비계 기술)이다. 비계 기술이라고 부르는 이유는 건물을 지을 때 주변에 뼈대를 세우는 일과 비슷하기 때문이다. 이 기술을 사용하면 부드러운 액체 상태의 미세 구조물과 함께 줄기세포를 섞어서 망막 하부에 주입할 수 있다. 이러한 부드러운 액체 상태에서 각각의 줄기세포들은 자유롭게 이동할 수가 있다. 또한 나노 물질의 구조 사이에 있는 조직적인 공간이 있어 세포가 균일하게 자리잡고 무리없이 성장할 수 있도록 도와준다. 만일 각 공간의 뼈대에 세포가 잘 자랄 수 있도록 영양인자를 부착하면 효능은 더욱 증대된다. 그리고 이러한 물질들은 생체 분해성이기 때문에 줄기세포가 다 자라나고 나면, 안구 조직 내에서 스스로 분해되어 몸 밖으로 빠져나간다. 켈리포니아 대학의 크라센 박사팀이 이 기술을 융합하여 알피 줄기세포 치료를 연구하고 있으며, 영국의 Reneuron 사는 앞으로 MIT 대학이 개발한 나노 기술을 병합하여 알피 치료 임상을 진행할 예정이라고 한다. 8) 망막 세포의 복층화 (Two Layered)기술이 개발 중에 있다. 알피 질환은 시세포인 광수용체 세포가 죽어가는 질환이고, 황반변성이나 스타가르트는 망막색소 상피세포 (RPE)이 죽어간다. 이중에서 RPE 세포는 광수용체 세포 하단부에 위치하여 광수용체에 영양을 공급하고 노폐물을 수거하거나 또는 재활용하는 중요한 기능을 갖고 있다. 만일 황반변성이나 스타가르트 질환이 진행되면 이러한 RPE 세포 기능이 사라지게 되어 결국은 광수용체도 죽어가게 되며, 반대로 알피 질환자들은 RPE 세포층의 기능이 약화될 수 있다. 문제는 이들 퇴행성 망막 질환들은 경우에 따라서 양쪽 모두의 세포층을 한꺼번에 바꿔야 할 필요가 대두될 수 있다. 다시말해서 십층 건물인 망막세포층 중에서 폐허가 된 1/(2/3) 층을 동시에 리모델링하는 방법을 찾아야 하는 것이다. -1층은 RPE 층이고 (2/3) 층은 광수용체 층으로 내절과 외부핵층으로 구분됨. 그렇다고 두 개층의 세포 물질을 한꺼번에 혼합 상태로 투입해서 세포들이 알아서 적절한 위치에서 알맞은 형태로 융합되길 기대할 수는 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 2013년 4월 미국의 위스콘신 대학 David Gamm 박사팀들은 다기능 줄기세포(iPSC)를 사용하여 각각의 세포를 만들고, 켈리포니아 대학의 크렉 박사는 얇은 프라스틱 생체막을 개발하여 이 두 세포들을 균일하게 배열하여 서로 접합시키는 연구를 하고 있다. 이같이 세포 이중 막으로 이루어진 복층형 작은 조각들은 망막의 하부 공간에 주입함으로서 황반변성/ 스타가르트/ 망막색소 변성증 환자들의 세포층을 동시에 복구할 수 있다. 특히 이러한 기술의 개발은 이미 망막 조직의 상태가 극도로 취약해진 말기 질환자들의 치료 효능을 극대화시킬 수 있을 것으로 전망된다. <맺는 말> 우리는 불과 몇 년 전만 하더라도 국내 생명공학사와 연구자들로 부터 줄기세포에 대한 환상을 여러 차례 접한 적이 있다. 아무리 좋은 줄기세포 물질이라 할지라도 그저 하나의 세포 물질일 뿐이다. 이를 어떻게 다루고 어떤 상태로 변화시켜 치료제로 개발하느냐 하는 문제는 이처럼 별도의 전문적인 연구와 장기간의 기술 개발이 필요하다. 그럼에도 불구하고 국내에서는 아직도 줄기 세포 주사 몇 방이면 모든 병이 치료될 것이라 환상이 여전하다. 이제 국제적으로 알피 줄기세포 치료 연구는 이미 동물시험을 거쳐 인간의 임상을 향해 경쟁적으로 나가고 있다. 앞서 언급한 바와 같이 관련 연구팀들은 각자의 치료 기술에 최상의 안정성과 최대의 치료 효능을 담보하기 위한 노력을 경주하고 있다. 결론적으로 알피 줄기세포 치료 기술은 이미 학술적으로는 불치 질환이 아니다. 어쩌면 미래의 다양한 치료 기술 중에서 가장 탁월한 선택을 해야 하는 일이 우리 앞에 놓여있을 뿐이다. 협회는 최근 알피 줄기세포 치료에 가장 오래된 연구를 해왔고, 망막 전구체 세포에 전문적인 기술을 가진 영국 Reneuron 사를 방문한 바 있다. 국제적으로 이들의 임상이 가장 빠르게 진행될 예정이어서 우리는 서울대병원과 연구 협력 사업을 추진 중에 있다. 끝으로 우리나라가 최근 나로호의 로켓 발사에 성공한 것은 사전에 철저한 준비가 있었기 때문이다. 협회는 이번 사업이 잘 추진되어서 우리 기술력으로 선진국과 같은 알피 줄기세포 치료 임상이 국내에서도 진행되길 기대해본다. -이상- The Cure is in Sight ~ 알피 치료 연구를 위해 평생회원에 많이 가입해주시고,,, 이번 여름켐프에서 자세한 이야기 나누길 기대합니다. 화이팅 !!!!!!