파킨슨병 줄기세포 치료의 임상 성공 가능성을 높이기 위해 세포 품질부터 환자 선별, 이식 위치, 면역 관리까지 전 과정을 정밀하게 관리해야 한다는 연구 결과가 나왔다.
에스바이오메딕스는 최고기술책임자(CTO)이자 공동대표인 김동욱 박사 연구팀이 한국·미국·일본에서 진행된 줄기세포 유래 도파민 신경세포 기반 파킨슨병 세포치료제 임상시험 성과를 종합 분석하고, 성공적인 치료를 위한 핵심 조건을 제시한 논문을 지난 24일 국제학술지 'Cell Stem Cell(IF 23.3)'에 게재했다고 밝혔다.
줄기세포 기반 파킨슨병 세포치료는 손상된 도파민 신경계를 보완하기 위해 인간 배아줄기세포 또는 유도만능줄기세포를 중뇌 도파민 신경세포로 분화시킨 뒤 환자의 뇌에 이식하는 치료법이다. 이식된 세포가 장기간 생존하며 도파민을 분비하고 기존 신경회로와 연결돼 운동 증상을 개선하는 것을 목표로 한다.
파킨슨병 세포치료제는 전 세계적으로 개발 경쟁이 치열한 재생의료 분야 중 하나다. 최근 한국과 미국, 일본 연구팀은 줄기세포 유래 도파민 신경세포를 환자의 뇌에 이식한 초기 임상시험 결과를 각각 발표했다. 한국과 미국 연구팀은 인간 배아줄기세포 유래 세포를, 일본 연구팀은 유도만능줄기세포 유래 세포를 활용했다.
세 임상시험에서는 현재까지 이식 세포와 직접 관련된 중대한 안전성 문제가 보고되지 않았다. 이식 세포의 생존과 도파민 기능 회복 가능성을 시사하는 뇌영상 신호 증가도 확인됐다.
다만 치료 효과는 환자마다 차이를 보였다. 임상시험별로 도파민 뇌영상 신호 증가 정도와 운동기능 개선 폭이 달랐으며, 동일한 임상시험에서도 뚜렷한 증상 호전을 보인 환자와 제한적인 반응을 보인 환자가 함께 나타났다.
김 박사 연구팀은 이러한 치료 효과의 차이를 △임상시험 간 차이 △환자 간 차이 △동일 환자 내 이식 부위별 차이로 세분화해 분석했다. 연구팀은 줄기세포 유래 세포의 품질과 환자의 연령·질병 상태·증상 유형, 세포 이식 위치와 분포, 면역반응 등이 치료 결과에 복합적으로 영향을 미칠 수 있다고 분석했다.
연구팀은 치료 효과의 편차가 단순한 실패 요인이라기보다 향후 치료 성과를 높이기 위해 어떤 요소를 표준화해야 하는지를 보여주는 단서라고 설명했다.
이에 △치료 효과를 예측할 수 있는 세포 품질 평가 기준 △치료 적합 환자 선별 기준 △세포 이식 위치와 주입 방법 표준화 △조직적합성과 면역반응 관리 △통일된 임상 평가 및 장기 추적관찰 등을 향후 핵심 과제로 제시했다.
이번 연구는 줄기세포 기반 파킨슨병 세포치료가 실제 환자에게 적용될 가능성을 확인하는 데서 나아가 치료 효과를 높이기 위한 구체적인 임상 설계 방향을 제시했다는 데 의미가 있다. 다만 현재까지의 결과가 소규모 초기 임상시험을 기반으로 한 만큼 대규모 후속 임상시험과 장기 추적관찰을 통해 유효성을 추가로 검증해야 한다고 연구팀은 강조했다.
현재 한국과 미국, 일본 연구팀은 대규모 임상 3상을 준비하고 있다. 국내에서는 에스바이오메딕스가 관련 임상을 추진하고 있다. 일본에서는 치료 시급성 등을 고려해 현재까지의 소수 임상 결과를 근거로 조건부 치료 허가가 이뤄졌다.
김동욱 박사는 “한·미·일 3국의 초기 임상시험은 줄기세포에서 만든 도파민 신경세포가 실제 파킨슨병 환자의 뇌에서 생존하고 기능할 수 있다는 중요한 가능성을 보여줬다”고 말했다.
이어 “이제는 환자마다 치료 효과가 다르게 나타나는 원인을 이해해야 한다”며 “세포 품질과 환자 선별, 이식 방법, 면역 관리를 하나의 통합된 치료 과정으로 관리해야 안정적이고 예측 가능한 치료 결과를 얻을 수 있다”고 강조했다.
김 박사는 “이번 연구에서 제시한 기준이 향후 임상시험 설계와 국제 치료 표준 마련에 기여하길 바란다”고 덧붙였다.
임민지 기자 minzi56@etnews.com