국내 연구진이 배아줄기세포로 만든 도파민 신경세포를 파킨슨병 환자에게 이식한 결과, 일부 환자는 중단했던 오케스트라 지휘를 다시 하거나 걷기 어려웠던 상태에서 탁구를 칠 만큼 회복된 것으로 나타났다.
파킨슨병은 도파민 신경세포가 서서히 사라지면서 손 떨림, 경직, 보행 장애 등을 일으키는 대표적인 퇴행성 뇌 질환이다. 지금까지는 도파민을 보충하는 약을 사용하는 대증요법이 주된 치료법이었다. 하지만 이런 치료는 시간이 지나면 약효가 떨어지고, 몸이 굳어 걷는 동작이 멈추는 ‘보행 동결’ 증상이 잦아지는 한계가 있었다.
세브란스병원과 바이오기업 에스바이오메딕스 공동 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 사람 배아줄기세포에서 도파민 신경세포만을 분화시켜 순도 높은 세포치료제를 만들었다. 연구팀은 이 세포를 파킨슨병 진단 후 5년 이상 지난 환자 12명의 뇌에 직접 이식하는 임상시험을 진행했다. 이식에 사용된 배아줄기세포는 연구팀이 기증받은 수정란을 이용해 제작했다.
그 결과, 파킨슨병 중증도를 나타내는 ‘호엔야(Hoehn & Yahr)’ 척도에서 저용량(315만 개)을 이식한 그룹(6명)은 1년 후 평균 3.7단계에서 2.7단계로 낮아져 27.8%의 호전율을 보였다. 세포 용량을 늘린 그룹에서는 효과가 더욱 뚜렷했다. 고용량(630만 개) 세포를 이식한 그룹(6명)은 평균 3.8단계에서 2.2단계로 개선돼 43.1%의 호전율을 기록했다.
33개 항목으로 구성된 운동성 증상 평가에서도 저용량군은 평균 21.8%(12.7점 감소), 고용량군은 26.9%(15.5점 감소) 호전을 보였다. 연구팀은 “특히 보행 중 멈춰 서버리는 ‘보행 동결’ 증상이 사라지거나 현저히 개선된 비율이 저용량군에서 80%, 고용량군에서 100%였다”고 했다.
뇌 영상(FP-CIT PET) 검사에서는 이식된 신경세포가 실제로 뇌 속에 자리 잡아 도파민을 생성하고 있음을 보여주는 신호가 확인됐다. 이식한 세포가 환자의 뇌에서 기능적으로 작동하고 있음을 보여주는 결과다.
치료제 개발자이자 연구 총괄책임자인 연세대 의대 생리학교실 김동욱 교수(에스바이오메딕스 최고기술책임자)는 “배아줄기세포를 이용해 세계 최고 수준의 순도로 도파민 세포를 확보했고, 동물실험에서 생존율이 국제 경쟁팀보다 우수했던 점이 임상에서도 효과로 이어졌다”면서 “향후 추가 임상시험이 성공한다면 난치성 질환으로 손꼽히는 파킨슨병 치료의 패러다임을 바꿀 수 있을 것”이라고 말했다.
다만 이번 연구는 임상 대상자가 12명으로 적고 추적 기간도 1년에 그쳐, 장기적인 안전성과 지속 효과를 판단하기에는 아직 이르다. 연구팀은 앞으로 더 많은 환자를 대상으로 다음 단계 임상시험(2b/3상)을 추진할 계획이다.
한편, 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘셀(Cell)’에 14일 게재됐다.
파킨슨병은 도파민 신경세포가 서서히 사라지면서 손 떨림, 경직, 보행 장애 등을 일으키는 대표적인 퇴행성 뇌 질환이다. 지금까지는 도파민을 보충하는 약을 사용하는 대증요법이 주된 치료법이었다. 하지만 이런 치료는 시간이 지나면 약효가 떨어지고, 몸이 굳어 걷는 동작이 멈추는 ‘보행 동결’ 증상이 잦아지는 한계가 있었다.
세브란스병원과 바이오기업 에스바이오메딕스 공동 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 사람 배아줄기세포에서 도파민 신경세포만을 분화시켜 순도 높은 세포치료제를 만들었다. 연구팀은 이 세포를 파킨슨병 진단 후 5년 이상 지난 환자 12명의 뇌에 직접 이식하는 임상시험을 진행했다. 이식에 사용된 배아줄기세포는 연구팀이 기증받은 수정란을 이용해 제작했다.
그 결과, 파킨슨병 중증도를 나타내는 ‘호엔야(Hoehn & Yahr)’ 척도에서 저용량(315만 개)을 이식한 그룹(6명)은 1년 후 평균 3.7단계에서 2.7단계로 낮아져 27.8%의 호전율을 보였다. 세포 용량을 늘린 그룹에서는 효과가 더욱 뚜렷했다. 고용량(630만 개) 세포를 이식한 그룹(6명)은 평균 3.8단계에서 2.2단계로 개선돼 43.1%의 호전율을 기록했다.
33개 항목으로 구성된 운동성 증상 평가에서도 저용량군은 평균 21.8%(12.7점 감소), 고용량군은 26.9%(15.5점 감소) 호전을 보였다. 연구팀은 “특히 보행 중 멈춰 서버리는 ‘보행 동결’ 증상이 사라지거나 현저히 개선된 비율이 저용량군에서 80%, 고용량군에서 100%였다”고 했다.
뇌 영상(FP-CIT PET) 검사에서는 이식된 신경세포가 실제로 뇌 속에 자리 잡아 도파민을 생성하고 있음을 보여주는 신호가 확인됐다. 이식한 세포가 환자의 뇌에서 기능적으로 작동하고 있음을 보여주는 결과다.
치료제 개발자이자 연구 총괄책임자인 연세대 의대 생리학교실 김동욱 교수(에스바이오메딕스 최고기술책임자)는 “배아줄기세포를 이용해 세계 최고 수준의 순도로 도파민 세포를 확보했고, 동물실험에서 생존율이 국제 경쟁팀보다 우수했던 점이 임상에서도 효과로 이어졌다”면서 “향후 추가 임상시험이 성공한다면 난치성 질환으로 손꼽히는 파킨슨병 치료의 패러다임을 바꿀 수 있을 것”이라고 말했다.
다만 이번 연구는 임상 대상자가 12명으로 적고 추적 기간도 1년에 그쳐, 장기적인 안전성과 지속 효과를 판단하기에는 아직 이르다. 연구팀은 앞으로 더 많은 환자를 대상으로 다음 단계 임상시험(2b/3상)을 추진할 계획이다.
한편, 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘셀(Cell)’에 14일 게재됐다.
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