최근의 의학적 발달과 더불어 전 세계적으로 줄기세포를 이용한 치료 방법에 대한 개발과 연구가 꾸준히 이루어지고 있다. 줄기세포를 이용한 치료는 현재까지 치료 방법이 없었던 난치성 질환을 극복하기 위한 새로운 대안으로 제시되며 다양한 분야에서 지속해서 그 적용 가능성의 폭을 넓혀 가고 있다.

줄기세포의 정의와 활용

최근 줄기세포에 관한 관심과 그 활용 분야에 대한 연구 영역이 꾸준하게 늘어나고 있다. 줄기세포란 자기 복제가 가능하며, 신호나 자극에 따라 다른 세포로 분화할 수 있는 전분화능(全分化能)을 갖는 세포를 의미한다. 이것은 크게 배아줄기세포, 전분화능 유도줄기세포 및 성체줄기세포로 구분된다. 줄기세포는 예로부터 치료방법이 전혀 없었던 난치성 질환을 해결할 수 있는 대안으로 관심을 받으며 그 치료법 개발에 대한 노력이 계속 되어왔다. 다른 장기와 달리 신경계라는 장기, 그중에서도 뇌는 인지기능과 고유의 자기 정체성을 갖는 장기이다. 그러므로 질병 등으로 인해 타인의 장기를 이식하거나 신경세포를 재생해야 할 경우가 생긴다 하더라도, 무수한 신경망이 모두 정상적으로 작동하기가 어렵고 설사 재생된다고 해도 본인의 정체성이 소실될 수 있다는 문제점이 대두되 왔다. 따라서 파괴된 신경세포 혹은 조직을 배아줄기세포 혹은 유전자 조작이 가해진 줄기세포를 이용하여 치료한다 하더라도 이것은 재생이나 재건의 개념과는 다르다. 이보단 성체줄기세포의 고유 특성으로 알려진 신경성장인자 분비 및 염증-면역조절 기능, 내재성 줄기세포의 기능을 강화할 수 있는 방향으로 치료하는 것이 현재 임상에서 시도되고 있는 방향이다. 실제 임상에서 사용하는 줄기세포 중 가장 많은 부분은 성체줄기세포이며, 이 세포는 골수 및 제대혈 이외에도 지방조직, 양수, 양막 및 제대 등과 같이 다양한 조직에서 쉽게 얻을 수 있다. 특히 환자 본인에서 채취한 성체줄기세포는 윤리적 문제와 이식에 따른 면역거부반응이 없으므로 다른 줄기세포 분야보다 임상연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 줄기세포 치료술은 아직은 질환별 표준화 지침이 없고 이를 이용한 대규모 임상자료가 거의 없는 초보 단계이다. 그러므로 과학적 근거 없이 과대 포장된 기대감을 충족시키기 위해 무분별하게 줄기세포치료를 수행해서는 안 된다는 것이 전문가의 의견이다. 실제로도 다양한 신경계 질환을 대상으로 하여 수행된 일부 줄기세포치료 연구에 대한 자료가 과장되고 왜곡되는 경향이 있는 것이 현실이다. 하지만 줄기세포 분야는 향후 국가 바이오 산업의 미래전략사업 중 중요한 분야가 될 뿐 아니라 국가의 미래 성장동력으로도 작용할 것이다. 이러한 점을 고려할 때, 줄기세포를 이용한 임상연구에 대한 규정 및 규제가 더욱 엄격히 이루어져야 할 것이며, 또 한편으로는 국가 규제에 걸맞은 기초 및 임상연구를 위한 전폭적인 지원이 뒷받침되어야 할 것이다.

각종 난치성질환 치료의 가능성을 열다

줄기세포를 활용한 치료 방법에 관한 연구를 꾸준히 해 온 한양대학교병원은 오랫동안 준비작업을 통해 세포치료센터가 2010년 보건복지부의 병원 특성화 사업으로 선정됐다. 이에 2015년까지 보건복지부로부터 50억 원의 지원을 받아 신경계 난치성 질환으로 알려진 루게릭병에 대한 줄기세포 치료제를 세계 최초로 개발하여 상용화하는 데에 성공하였다. 또한, 현재까지도 난치성 파킨슨병, 허혈성 뇌졸중, 뇌성마비와 루푸스 질환에 관한 임상연구를 지속해서 수행하고 있다. 이러한 노력에 힘입어 머지않아 동종줄기세포를 이용한 루게릭병 세포치료제 개발과 함께 루푸스 세포치료제(류마티스내과 배상철 교수팀), 뇌성 마비에 대한 세포치료법(소아청소년과 이영호 교수팀)을 개발할 것으로 기대하고 있다. 그 밖에도 각 연구팀이 보건복지부의 연구개발비를 수주하여 임상시험(1상 및 2상)에 박차를 가하고 있어 국내뿐 아니라 전 세계적으로 가장 훌륭한 세포치료 연구센터가 될 것으로 전망한다. 더불어 자가골수유래 줄기세포를 이용한 세포치료제 개발을 한 경험을 바탕으로, 난치성 질환에 동종줄기세포 치료제와 차세대 줄기세포치료제를 이용하는 임상시험을 활발히 하고 있어 머지않아 난치 성질환을 극복하는 새로운 장을 마련할 것으로 기대한다. 특히 한양대학교 의과대학 기초연구팀에서 수행해오고 있는 파킨슨병의 새로운 줄기세포치료제 개발연구(생화학교실 이상훈 교수팀)의 성과는 전 세계적으로도 가장 뛰어난 업적으로 인정받고 있어 머지않아 기초의학팀과 임상팀의 협력을 통해 파킨슨병에 대한 새로운 치료의 장을 열 것으로 기대한다.

맞춤형 줄기세포치료의 시대를 준비하다

최근 유전체 연구방법의 발전은 국내 환자와 외국 환자와의 유전적인 차이를 밝혀냈다. 특히 국내 최고 수준으로 도약한 한양대학교류마티스병원과 한양대학교병원 루게릭병 클리닉에서는 루푸스 환자와 루게릭병 환자의 유전체에 관한 연구를 통해, 국내 환자의 유전변이 및 양상이 서구와는 완전히 다르다는 것을 밝혀냈다. 이를 국제적인 저명 학술지에 발표한 것을 계기로 지금까지도 맞춤형 정밀의학을 위한 노력을 지속해서 하고 있다. 미래 의학은 점차 통계에 의존하는 의학에서 개인형 맞춤형 정밀의학의 방향으로 전환되고 있다. 한양대학교병원 세포치료센터는 환자 피부조직을 이용하여 신경세포로 분화시키는 방법과 환자의 혈액에서 면역세포를 분화시키는 방법을 개발하고 있다. 이를 토대로 유전학적으로 취약한 환자 및 특이한 임상경과를 갖는 환자에게 신경세포재생과 치료를 위한 방법을 개인 맞춤형으로 전환하는 방법을 개발, 궁극적으로 환자별 맞춤형 줄기세포 치료제를 개발하기 위해 노력하고 있다. 이 연구는 보건복지부의 희귀질환중개연구센터, 한국인 맞춤형 치매치료제 개발을 위한 치매극복 사업, 보건복지부 줄기세포 사업의 과제로 진행하고 있으며, 한국인에게 적합하고 개인별로 치료반응을 예측할 수 있는 생물학적 지표를 발굴하여 맞춤형 치료제를 개발하는 것을 목표로 하고 있다. 이런 개념과 연구방향을 바탕으로 한양대학교병원 세포치료센터는 미래지향적인 맞춤형 치료시대를 여는데 중심 역할을 할 것이며 ‘줄기세포를 이용한 맞춤형-정밀치료법 개발’로 난치성 질환을 극복하는 미래 의학의 선도적 역할을 이어 나아갈 것이다.

글. 김승현 교수 한양대학교병원 신경과

SPECIAL THEME | 줄기세포, 맞춤형 치료 시대가 도래하다 - ① 뇌 신경계 질환의 맞춤형 해결책을 제시하다