27년 연구 경험으로 줄기세포 치료제 만든다… 첫 도전은 '무릎 연골 재생'

전 세계적으로 빠르게 의료·바이오 분야가 발전하고 있지만, 여전히 치료의 실마리조차 찾지 못한 희귀·난치 질환이 1200여개 이상이다. 우리나라 정부는 해결책을 '미래 의료기술의 초석'이라고 평가받는 '첨단재생의료' 육성에서 찾고 있다. 첨단재생의료는 우리 '몸 안'에서 기능을 '재생'해 질병을 치료하거나 예방하는 세포·유전자·조직공학 치료 등을 말한다. 정부는 2019년부터 높은 수준의 시설, 설비, 인력을 갖춘 병원들을 선정해, 안전하면서 빠르게 희귀·난치 질환 치료제를 개발할 수 있도록 임상연구 시행을 허가했다. 이렇게 선정된 병원이 바로 '첨단재생의료실시기관'이다.

아무래도 세포를 다뤄야 하다 보니, 세포 연구소가 병원 안에 있어야 한다. 종합병원 이상의 규모가 아니면 엄두를 내기 어려운 것. 지금까지 선정된 85개소 중 병원급 규모는 7개소뿐이다. 그중 미국 피츠버그대에서 '줄기세포'와 '유전자 치료술'을 박사 후 과정으로 공부하고 온 '1세대 첨단재생의료 연구자'가 병원장으로 있는 선한목자병원을 찾아, 어떤 미래의료를 그리고 있는지 들어봤다. 선한목자병원 이창우 병원장은 "희귀·난치 질환을 겪는 환자들의 삶의 질을 개선하고 치료에 대한 희망을 주고 싶다"며 "우선 손상된 연골을 재생할 수 있는 방법을 찾아, 근본적인 치료가 가능하게 할 것"이라고 했다.

희귀·난치 질환, 근본 치료 위해 줄기세포 우물 파

이창우 병원장의 이력은 매우 이색적이다. 의사이면서 세포학자기도 하다. 이 병원장은 1990년 후반 인공관절 분야 권위자 미국 존스홉킨스대 의대 데이비드 헝거포드 박사와 미국 하버드대 의대 윌리엄 해리스 박사에게 박사후 과정을 사사받았다. 여기에 더해 피츠버그대 의대에서 줄기세포를 2년 가까이 연구했다. 누구보다 먼저 미래 의료 기술을 깊게 연구한 연구자이자 의사인 것. 이 병원장은 "항상 우리 몸 안에 반드시 치료 방법이 있을 것으로 생각했다"며 "인공관절도 수명이 길어지면서 재수술해야 하는 사례가 많아지고 있는데, 한 번 치료가 오래가려면 근본적인 치료가 필요하다고 생각해 줄기세포를 연구하게 됐다"고 했다.

한국에 돌아온 이 병원장은 정부에서 첨단재생의료실시기관을 선정하기도 전에, 균이 들어올 수 없는 양압 무균실과 세포 실험실 등을 병원에 구비했다. 이 병원장은 "양압 무균실은 2001년 당시 우리나라에서 제대로 운영하는 곳이 없어, 설계도까지 제작해 만들어야 했다"며 "국가에서 인증제를 하기 전부터 세포 치료제를 만드는 게 목표였기 때문에, 미리 준비해 와 이번 인증을 받는 게 한결 수월했다"고 했다. 첨단재생의료실시기관으로 선정되면 직접 임상 연구를 수행해 새로운 치료제 개발에 나설 수 있다. 국가 지원을 받고, 치료제 승인 과정이 비교적 단순해진다. 그만큼 기관을 선정할 때 기준이 엄격하다. '첨단재생의료 안전 및 지원에 관한 규칙'에 따라, 시설·장비·인력, 표준작업지침서를 갖추어야 한다. 필수 인력(연구책임자, 연구담당자, 인체세포 등 관리자, 정보관리자)은 보건복지부 장관이 정하는 교육을 이수해야 한다. 보건복지부에서 서류 검증을 하고, 현장 실사까지 한 후에야 지정 여부를 결정한다.

연골 재생하고, 손상된 척추 세우는 세포 치료제 개발 계획

선한목자병원은 ▲골관절염 ▲외상성척수손상(SCI) ▲파킨슨병과 치매 초기 ▲만성폐쇄성폐질환(COPD) ▲천식 등 크게 5가지 분야에서 세포 치료제를 개발하려고 한다. 가장 주력하고 있는 분야는 골관절염 근본 치료제 'DMOAD'다. 사실 이미 연골 재생 세포 치료제는 허가받은 게 있는데, 다양한 세포로 분화할 수 있는 중간엽 줄기세포 중 제대혈, 활막 그리고 지방 유래 세포를 이용한 것으로 아직 노년기 관절염 환자에게 사용하기엔 효과에 한계가 있다. 선한목자병원은 다른 재료를 선택해 더 효과가 뛰어난 연골 재생 치료제를 개발하려고 한다. 이 병원장은 "골수에서 채취한 중간엽 줄기세포는 다른 세포보다도 연골 재생에 가장 뛰어난 분화능을 보이는 데다 풍성하고 다양한 성장인자와 사이토카인이 나올 수 있어 무릎 연골 재생에 매우 효과적일 것"이라며 "골수에서 뽑을 수 있는 줄기세포 양이 적고 배양이 어려워 지금까지 연구가 소홀했는데, 나의 연구 경험과 노하우로 극복해 보려한다"고 했다. DMOAD의 안정성이 확보되면, 해당 줄기세포로 SCI, 파킨슨병과 치매, COPD 등에도 적용해 연구가 진행될 예정이다. 이 병원장은 유효성이 클 것으로 내다봤다. 천식은 색다른 도전이다. 천식은 환자가 많은 질환인데도, 아직 제대로 된 세포치료제 임상 연구가 진행된 적이 없기 때문이다. 이 병원장은 "예전 결핵요양병원에서 근무할 때 폐 질환으로 고생하는 환자를 많이 봤다"며 "근본 치료가 이뤄지지 않고 있는 분야인 천식에 임상 연구가 필요하다는 생각이 들어 진행해보려고 한다"고 했다. 이어 "반드시 모든 분야에서 결과를 볼 것으로, 환자 중 줄기세포 임상 치료에 관심이 있다면 병원으로 상담 전화를 줘도 좋다"고 했다.

깊은 이해 바탕 줄기세포치료 진행… 인공관절수술, 어깨 질환 치료도 해

선한목자병원은 세포치료에 대한 깊은 이해를 바탕으로 실제 현장에서도 다양한 줄기세포 치료를 진행하고 있다. 줄기세포를 이용한 무릎 치료, 제대혈 줄기세포 무릎 수술 그리고 수술 없이 자가골수줄기세포를 통한 무릎 통증 개선 등이다. 이 병원장은 "자가골수줄기세포 치료는 이미 1998∼1999년부터 피츠버그대 의대에서 해왔다"며 "그 이후로도 지속해서 줄기세포를 연구하고 임상에서 적용해 치료하고 있다"고 했다. 우리나라에서는 골관절염 자가골수줄기세포 치료술이 지난 2023년에서야 처음으로 신의료기술로 인정됐다. 기존 이 병원장은 인공관절수술로 존스홉킨스대 의대와 하버드대 의대에서 박사 후 과정을 지낸 만큼, 인공관절수술에도 정통하다. 이 병원장은 "작은 병원이지만 인공관절수술을 양압멸균실에서 우주복 같은 수술복을 입고 철저하게 진행하고 있다"며 "인공관절 재료는 기존 코발트 크롬 재질에 세라믹을 입힌 소재로 최대 30년이 가는 것을 사용하고 있다"고 했다. 이 외에 선한목자병원에서는 회전근개 등 어깨 질환도 치료하고 있다.