최근 역분화줄기세포(iPSC)를 응용해 다루기 힘들었던 파킨슨, 알츠하이머와 같은 퇴행성 질환부터 진행성골화성섬유이형성증(FOP), 근위축측삭경화(ALS) 등 희귀질환까지 치료의 가능성을 보여주는 연구들이 발표돼 주목된다.

역분화줄기세포는 성체 세포에서 직접 제작할 수 있는 분화만능 줄기세포다. 이는 특정한 전사인자 유전자를 성체의 체세포에서 발현시켜 세포를 재프로그램해 유도만능 줄기세포로 전환키는 방법으로 광범위한 치료 적용이 가능하다.

26일 서울 그랜드힐튼호텔에서 열린 ISSCR&KSSCR(줄기세포학회)심포지움에서 교토대학교(교토 iPSC연구소장) 야마나카 신야(Yamanaka shinya) 교수는 ‘iPSC 연구와 응용의 최근 발전 현황’을 주제로 한 기조연설에서 다음과 같이 설명했다.

야마나카 교수는 “iPSC는 동종 HLA 단상형(haplotype)을 통해 면역반응을 줄이면서 이식 거부 위험성을 감소시킬 수 있었다”며 “2017년부터 실제 노인성황반변성 환자에게 이식 후 1년 추적 관찰 결과 안전성이 입증됐다”고 말했다.

이어 “파킨슨 임상연구에서도 2018년 첫 인체 적용 이후로 현재 6명이 추가적으로 이식을 받았고 현재까지 부작용이 나타나지 않았다. 다만 생존률 증가를 확인하기 위해서는 지속적으로 추적관찰 해야한다”고 언급했다.

야마나카 교수에 따르면 그 외에도 일본은 iPSC를 응용해 재생 치료, 약물 스크리닝(drug screening)기술을 통해 신약개발에 힘쓰고 있다.

오사카대 코지 니시다(kohji nishida) 교수팀은 올해 7월 각막상피세포를 이용한 줄기세포 연구에 성공했다. 이는 황반변성과 같은 각막 질환을 치료할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

이케야(Ikeya) 교수연구팀은 약물 스크리닝 기술로 iPs세포를 이용해 진행성골화성섬유이형성증(Fibrodysplasia ossificans progressiva, FOP)을 치료할 수 있는 약물을 발견했다. FOP는 전신의 근육, 힘줄, 인대 등이 서서히 뼈로 변하여 최종적으로는 호흡곤란에 빠지는 난치병이다.

연구결과, ‘라파마이신’이 FOP의 진행을 늦추는 것으로 나타났으며 현재 인체적용 임상시험 중에 있다. 또한 약 5000종의 물질 중 2종의 화합물에서 FOP의 증상을 재현한 쥐에 투여했을 때, 골화를 억제하는 것으로 확인돼 약물개발의 후보물질로 제안됐다.

iPSC는 루게릭 병으로 불리는 근위축측삭경화(amyotrophic lateral sclerosis, ALS) 치료제로도 연구되고 있다. 이노우에(H.lnoue) 교수 연구팀은 ALS환자의 iPSC를 이용해 신경세포보호효과를 나타내는 약물을 확인했다. 그 결과 ‘보수티닙’이 뉴런을 14일까지 생존시키는 것으로 나타났다.

또한 이를 이용해 보수티닙의 백혈병 치료제로서의 용량 테스트 및 임상 1상을 진행 중이다.

그 외에도 가족성 알츠하이머(Alzheimer)환자의 iPS 세포를 통해 뇌피질뉴런 중 Aβ의 축적을 막는 화합물을 분석한 결과, 파킨슨 약물인 브로모크립틴, 천식치료제 크로모린, 간질치료제 토피라메이트는 아밀로이드 베타가 만들어지는 양을 평균 30% 이상 감소시킨 것으로 확인됐다.

야마나카 교수는 “더불어 일본에서는 세포 분화연구를 통해 비용과 시간을 줄이기 위해 노력하고 있다”며 “2020년부터는 게놈편집기술을 이용해 더 많은 인구에게 iPSC 치료가 적용되도록, 차후에는 자신의 iPS세포를 이용한 연구로 합리적인 비용의 치료를 적용받을 수 있도록 방법을 강구할 것”이라고 언급했다.