KOREAN FOUNDATION FIGHTING BLINDNESS

신년 의학 소식에 따른 유전자 치료 및 줄기세포 임상 기고문 (다)
죠나단	2012/02/20	1,021
최근 국내 차병원에서도 미국 ACT 사의 배아 줄기세포 물질을 사용하여 황반 변성질환 임상이 식약청으로부터 승인을 받았다는 소식이 올라와 있습니다. 이번 기고문의 주요 내용으로 배아 줄기세포 연구를 중점적으로 설명드리는 이유는 앞서 잠깐 언급하였던 바와 같이, 유전자 치료는 알피가 발병은 되었으나 초기 또는 중기 상태의 젊었을 때, 즉 망막세포가 죽어 없어지기 전에 치료 효능을 기대할 수 있다는 점입니다. 그리고 유전자 치료를 위해서는 반드시 환자 자신의 변이 유전자가 명백하게 밝혀져 있어야 한다는 것이 선결 과제입니다. (그동안 협회는 국가 예산을 지원받아 5년 전 환우 500 여명을 상대로 유전자 분석을 시범적으로 시행한 바 있습니다. 최근 다양한 유전자 치료 기술의 진전으로 많은 환우 분들로부터 상시적인 유전자 검사가 필요하다는 의견이 있었습니다. 이에 따라 협회는 국내 유전자 분석 전문 업체를 선정하여 환우들의 요청을 받아 정기적으로 검사를 수행하는 방안을 추진 중에 있습니다. 물론 해당 업체에게는 협회의 알피 유전자 시범 사업을 통하여 얻어진 정보와 데이타를 지원하여야 할 것입니다.) 이러한 이유로 유전자 치료는 한정적으로 젊은 세대에 유효할 뿐, 이미 나이가 들고 질환이 깊어져 망막세포가 사라진 말기 환자들에게는 유전자 치료의 혜택을 기대할 수 없다는 사실을 누차에 걸쳐 설명드렸습니다. 따라서 이러한 말기 알피 질환자들을 위해서는 사라진 망막 세포의 자리에 새로운 세포를 이식하는 치료 기술이 개발되고 있습니다. 자세히 말하자면, 줄기세포로부터 분화시킨 표적 세포- 즉 알피의 경우는 광수용체 (Photoreceptor), 황반변성의 경우는 망막색소상피세포 (RPE세포)-를 이식시켜 줌으로서 시각을 회복 시키는 것이지요. 우리는 이것을 줄기세포 치료 기술 또는 세포 이식 기술 ( Stem Cell Engraftment)이라 부릅니다. 지난 수년간 국내적으로 제대혈 줄기세포 또는 지방 줄기세포를 사용하여 알피 질환을 치료해 보려는 시도가 있었습니다. 그러나 치료의 대상이 되는 표적세포 즉 광수용체로 분화시키지 않은 단순한 줄기세포로는 치료의 효과가 없다는 것이 국제적인 연구를 통하여 밝혀졌습니다. 그동안 질환에 대한 세포의 정보나 분화 기술조차 없이, 알피 질환을 치료해 보겠다는 국내 줄기세포 회사들의 도전이 무위로 끝나버린 것은, 줄기세포라는 씨앗을 그저 거칠고 황량한 맨땅에 뿌려서 원하는 꽃이 피어나길 기대하는 거나 마찬가지 였기 때문입니다. 따라서 국제적인 연구의 방향은 원하는 세포로 싹을 (세포 분화)틔워서, 꽃의 모종을 심어가는 편이 세포가 분화하고 주변세포와 잘 융합됨으로서 치료 효능이 나타나는 쪽으로 바뀌었습니다. 그런데 완전히 싹을 터버리면 오히려 효능이 반감되어 적당한 시점의 분화 상태에서 이식해야만 최적의 효능을 기대할 수 있었습니다. 이러한 세포의 분화 기술은 선진국들이 엄청난 연구 기금들이 투자되면서 개발되었던 만큼 국내에는 특허권(유전자를 사용한 분화기술)이 없습니다. 그래서 협회는 서울대 안과와 백병원의 공동 연구로 독자적인 분화 기술도 개발 중에 있습니다. 그렇다면 세포의 원천으로 어떤 줄기세포가 사용될까요? 현재 선진국 과학자들은 이번 황반변성 질환의 임상처럼 지금까지는 배아 줄기세포(ESC)를 사용하였고, 최근에는 피부세포를 역분화시킨 다기능 줄기세포(iPSC) 쪽에서도 광수용체 세포를 분화시키는 데 성공한 것으로 보입니다. 그동안 배아 줄기세포를 선택한 이유는 배아 상태에서 출발하였기에 세포물질이 워낙 싱싱하고 모든 세포로 분화가 가능하여 다른 줄기세포의 물질보다 생존 효율이 월등하기 때문입니다. 그러나 아시다시피 배아 줄기세포는 분화능과 증식 능력이 뛰어난 반면에 암으로의 발생 가능성이 많고 더구나 남의 세포를 이식하기 때문에 면역 반응과 같은 부작용이 예상되지요. 그렇지만 망막의 부위는 면역 반응으로부터 비교적 자유로운 세포이기 때문에 이번 임상에서 같이 시술후 며칠 동안만 면역억제제가 투여 되었을 뿐입니다. 한편 과학계에서는 배아 줄기세포를 사용함으로서 일부 세포가 암으로의 발생이 우려되고 있었으나, ACT사의 주장에 따르면 이 또한 독자 기술로 극복하였다고 말합니다. 즉 암 발생을 일으킬 수 있는 미분화 세포를 200만개 중의 하나 꼴로 탬색해 낼 수 있는 기술을 인정받아 아마도 미국 FDA로부터 임상 허가를 받아낸 것으로 알고 있습니다. 두 번째로 환자의 피부세포를 사용 역분화시킨 다기능 줄기세포를 설명드리도록 하지요. 아시다시피 이 세포는 환자 자신의 세포를 사용하여 치료의 표적이 되는 세포로 분화시키는 방식입니다. 그러나 나이든 환자의 경우 이미 노화가 상당히 이루어졌다는 점, 그리고 환자로서 세포의 핵 속에는 여전히 알피를 일으키는 변이 유전자가 존재한다는 사실 등이 단점으로 지적되고 있습니다. 그 이유는 노화된 세포를 사용하기 때문에 배아 줄기세포와 비교하여 분화능이나 증식능력이 뒤떨어 질 수 있고, 변이유전자로 인해 시간이 지나면 또다시 알피 질환이 재발될 수 있기 때문입니다. 과학자들은 이러한 단점을 극복하기 위하여, 이식하기 전에 세포 상태에서 유전자 치료를 하는데 성공했다고 말합니다. 이러한 경우를 가상하드라도 우리는 유전자 분석을 통하여 자신의 변이 유전자를 명확히 할 필요가 대두됩니다. 어찌되었든 제 의견으로는 기본적으로 배아 줄기세포에서 알피 질환의 치료와 관련된 임상이 우선해서 성공해야 한다는 시급성과 당위성이 있었다고 판단됩니다. 왜냐하면 모든 생명체의 근원이 배아에서 부터 출발하기 때문입니다. 가장 최상의 원천이 성공을 거두어야 만이 다른 방법 (다기능 줄기세포, 신경줄기세포, 지방줄기세포, 태반줄기세포, 제대혈 줄기세포, 등등) 도 고려되지 않겠습니까? --------------------------------------------------------------- 이상과 같이 줄기세포의 증식과 분화 그리고 세포의 원천 등의 개략적인 내용을 아셨다면, 이제 이번 배아 줄기세포의 임상이 얼마나 중요한지 이해가 가셨을 것으로 생각합니다. 비록 그것이 황반 변성 질환을 시초로 하는 치료 기술이지만, 이번 미국의 쥴 스테인 안과 연구소의 배아 줄기세포의 치료 임상은 앞으로 알피 질환의 치료에도 얼마나 중요한 일인지 짐작할 수 있으리라 봅니다. 왜냐하면 인류 역사상 최초로 시행되는 배아 줄기세포 임상이기에 그 과정과 결과를 통하여 알피 줄기세포 치료 임상을 향한 많은 데이터와 적확한 정보를 제공해 줄 수 있기 때문입니다. 반면에 만에 하나라도 실패한다면 알피 질환의 줄기세포 임상은 당분간 어둠 속으로 묻혀질 수 있습니다. 그것이 이번 기고문을 시작하는 이유이며, 많은 환우들이 황반변성 치료 기술이라 해서 실망하거나 무관심 하는 일이 없도록 하기 위함입니다. 결론적으로 황반 변성질환의 이번 줄기세포 치료 임상은 우리가 그토록 간절히 원했던 알피 치료를 향한 친절한 안내자가 될 것임을 확신합니다. 그리고 반드시 성공해야 하는 중요한 임상입니다. 그럼 그때의 긴박함과 이 사람이 느꼈던 흥분감을 오늘은 도입부로서 미국 타임지의 소식으로 만나보도록 하지요. --------------------TIMES 기사 내용--------------------- 미국 UCLA 대학의 줄스 스테인 안과 연구소 과학자들은 인간 역사상 최초로 시행되는 배아 줄기세포 임상으로 시각 장애자의 치료를 해낼 수 있는지 검증에 나서는 순간이었다. 그날은 새벽 4시 30분으로 이른 아침 자명종이 울렸다. 역사상 가장 혁신적인 수술을 앞두고 이들은 모든 준비를 철저히 확인하지 않을 수 없었다. 2011년 7월 12일 이들 과학자들은 배아 줄기세포에서 만들어진 망막세포 물질을 시각 장애자인 두 환자의 눈에 주사하기 시작했다. 그리고 마침내 지난 월요일 (2012년 1월23일) 이번 치료 임상으로 두 환자의 삶이 바뀌게 되었다는 결과를 발표하였다. ----> 다음 회에 계속