[생활과학] "줄기세포 기반 파킨슨병 치료, 효과 높이는 방법 찾았다"

[생활과학]  "줄기세포 기반 파킨슨병 치료, 효과 높이는 방법 찾았다"

굳티셀·하버드 의대 김광수 교수 공동 연구팀, 네이처지에 '도파민 뉴런 이식' 생존율 향상법 제시

 

파킨슨병을 치료할 수 있는 새로운 방법을 국내 연구진이 개발, 네이처(Nature)지에 발표했다. 파킨슨병의 주요 원인인 ‘도파민’ 감소를 해결하기 위해 환자에게 '도파민 뉴런(midbrain dopamine neuron)'을 이식할 때 ‘조절 T세포(regulatory-T, Treg Cell)’를 함께 이식하면 효과가 배가 될 수 있다는 연구결과다. 이는 신약개발 바이오텍 ‘굳티셀(Good T Cell)’ 연구팀과 하버드대학교 의과대학 줄기세포연구소 김광수 교수 연구팀 등 국내 공동연구팀의 쾌거다. 파킨슨병 치료의 새로운 대안으로 기대된다.

 

파킨슨병은 뇌의 운동회로를 구성하는 중뇌 도파민 뉴런이 점진적으로 소실, 도파민 분비가 감소해 운동기능 장애가 생기는 신경퇴행성 뇌질환이다. 도파민은 몸을 움직일 수 있도록 하는 신경전달물질이며, 도파민 뉴런은 도파민을 분비하는 신경계 단위를  가리킨다.

또한 조절 T세포는 T세포 아형(Subtype) 중에서 유일하게 면역억제를 유도할 수 있는 세포로, 면역 반응의 활성과 억제에 핵심적으로 관여해 과도한 면역반응으로 발생하는 질환을 치료할 수 있는 핵심 요소로 꼽히고 있다.

현재 MSD의 시네메트(성분명 레보도파·카르비도파수화물)가 대표적인 파킨슨병 치료제로 사용되고 있으나, 여전히 치료에 한계가 있다. 시네메트는 도파민 전구체(전 단계 물질)로 몸속에서 도파민으로 전환, 파킨슨병 환자의 부족한 도파민을 보충해주는 역할을 한다. 그러나 시네메트를 장기간 사용하면 이상운동증이라는 부작용을 유발한다. 

이에 대안으로 ‘도파민 뉴런 이식술’이 새로운 방법으로 제시되고 있다. 환자의 피부세포를 줄기세포로 역분화 후 이를 다시 도파민 뉴런으로 분화시켜 환자에게 이식하는 방법이다. 그러나 이 역시도 이식 후 2주 내 도파민 뉴런 90%가 사멸하는 한계가 있다. 국내 조절 T세포 기반 신약개발 바이오텍 ‘굳티셀’과 하버드대학교 의과대학 줄기세포연구소 김광수 교수 연구팀 등, 국내 공동 연구팀이 이 문제를 해결, 새로운 파킨슨병 치료방법을 제시했다.

굳티셀 관계자는 "조절 T세포의 주입은 도파민 뉴런 이식 후 도파민 뉴런의 생존율 증가에 큰 영향을 미치는 것이 확인됐다”면서 “이를 기반으로 한 줄기세포 치료제는 파킨슨병 치료에서 새로운 임상 결과를 이끌어 낼 수 있는 전략 중 하나로 자리매김할 것”이라고 28일 밝혔다. 

파킨슨병 치료를 위해 면역활성을 억제하는 조절 T세포의 활용.©Nature News, Regulatory T cells aid stem-cell therapy for Parkinson’s disease, 국가생명공학정책연구센터

연구팀에 따르면 도파민 뉴런 이식술로 유발된 염증 반응은 이식된 도파민 뉴런에 독성을 나타낸다. 또 TNF, IL-1 및 IFN-γ와 같은 염증반응 매개 사이토카인을 분비, 다른 면역세포를 활성화시켜 도파민 뉴런의 사멸을 초래한다. 연구팀은 도파민 뉴런을 이식할 때, 조절 T세포를 도파민 뉴런과 함께 이식하는 방법으로 이 도파민 뉴런의 사멸 기전을 막고 도파민 뉴런의 생존율을 크게 향상시키는 방법을 고안해냈다.

연구팀은 파킨슨병 인간화 마우스 모델을 대상으로 △도파민 뉴런과 조절 T세포를 함께 이식한 군(조절 T세포 군)과 △도파민 뉴런만 이식한 군(단독 군)의 2주 후 도파민 뉴런의 생존율을 비교했다. 그 결과, 도파민 뉴런 생존율이 단독 군에선 약 27%에 그친 반면 조절 T세포 군에선 이보다 두 배 가량 높은 약 50%를 기록했다. 즉, 파킨슨병 환자에게 이식된 도파민 뉴런이 오랫동안 살아남아 부족한 도파민을 지속해서 분비, 파킨슨병을 치료할 수 있는 것이다.

그러나 연구팀은 “줄기세포 치료제는 미분화 세포로 종양 발생의 가능성이 있다"면서 "도파민 뉴런으로 분화한 세포만을 분리할 수 있는 기술 등이 함께 고도화될 필요가 있다”고 지적했다.

한편 이 연구는 ‘조절 T세포는 파킨슨병에 대한 줄기세포 치료를 증진한다(Regulatory T cells aid stem-cell therapy for Parkinson’s disease)'라는 제목으로 네이처지에 게재됐다. 

이번 연구에 참여한 굳티셀은 T세포 면역학의 대가로 평가받는 연세대학교 생명공학과 이상규 교수가 2016년 설립한 신약개발 기업이다. 굳티셀은 현재 T세포 및 항체를 기반으로 고형암, 자가면역질환, 만성염증성 질환을 타깃하는 First-in-class(계열 내 최초) 신약을 개발 중이다.