거침없는 세포 치료법의 발전, 신생아에도 적용 가능해

혈우병 치료제가 응고인자 기반에서 비응고인자 혹은 유전자 치료제로 넘어가면서 새로운 컨셉의 세포 치료제도 줄줄이 연구 결과를 발표하고 있다. 미국의 한 연구팀은 혈우병A 환자에서 추출한 줄기 세포에서 기능성 8인자를 생성하도록 변형된 내피 세포(혈관 내부를 형성하는 세포)를 혈우병을 가진 쥐의 모델에 이식하여 혈액 손실을 완화할 수 있다는 결과를 보고했다.

▲ 미국의 한 의료진이 혈관 내피 세포를 이용한 세포 유전자 치료제 동물 실험에 성공했다고 발표했다.

이 연구는 캘리포니아 데이비스 의과 대학(University of California Davis School of Medicine) 아이준 왕(Aijun Wang) 박사와 그의 연구팀이 “지속적인 VIII 인자 전달 및 혈우병 A형 치료를 위해 만든 환자 유래의 다기능 줄기세포로 만든 내피 세포”라는 제목의 논문으로 줄기세포변형의학지(Stem Cells Translational Medicine)에 게재한 연구이다.

현재 혈우병의 표준 치료법은 대체 인자를 혈관 주입하는 것을 기본으로 하고 있지만 정상 수준의 응고인자 활성화를 회복하기 어려우며, 빠른 반감기로 인해 지속적인 치료가 필요하고, 비용이 많이 들어가며, 감염 위험이 증가되는 많은 문제를 안고 있다.

▲ 세포 치료법이 혈우병 치료제를 중심으로 빠르게 성장하고 있다. 혈우병이 유전병의 대표적인 질환이기 때문에 모든 유전질환에 적용 가능한 것으로 보인다.

8번 응고인자는 간세포뿐만 아니라 혈관 내부를 감싸는 내피 세포(Endothelial Cells, EC)로 알려진 세포에 의해서도 생성된다. 연구진들은 이들 세포를 이용한 세포 유전자 치료법을 대안으로 만들었다. 그러나 세포 및 유전자 요법은 유전자의 조직 치료 세포의 공급 부족과 장기적인 효과 또는 생착 능력에 관한 몇 가지 과제를 극복해야 하는 문제가 있었다.

UC Davis의 연구원들은 두 명의 혈우병A 환자로부터 채취한 두 개의 유도 만능 줄기 세포(iPSC)를 만드는 것으로부터 시작했다. 연구진들은 이러한 iPSC를 다시 줄기 세포 형태로 재 프로그래밍시켜 임의의 인간 세포를 생성할 수 있는 성체 세포를 만들었다. 그런 다음 환자에서 추출한 iPSC를 대량의 8인자를 생성하도록 유전자 조작된 EC로 분화시켰다.

연구원들은 기능적 면역 시스템이 결여된 생후 나이별로 쥐의 근육에 조작된 EC를 주사했다. EC를 투여 받은 쥐 모델군 모두에서 이식된 세포가 잘 정착했으며 쥐 생체 안에서 10~16주 동안 성장하여 8인자의 균일한 생산을 유도했다는 것을 발견했다.

또한 연구진들은 정상적으로 작동하는 8인자 유전자가 없는 혈우병 A형 쥐 모델에서 잠재적인 세포 요법을 시험했다. 결과적으로 변형된 RC는 혈액 손실을 현저히 감소시켰으며(쥐 꼬리 절단 출혈 테스트), 이식 몇 주 후에는 혈액내 8인자의 수준이 2%에서 11.2~369.2% 수준으로 증가됐다.

▲ 세포 치료법은 혈우병뿐만 아니라 엄청나게 많은 수의 해결할 수 없었던 질환의 치료제로 쓰일 가능성이 있다. 괜히 꿈의 치료제라 불리우며 황우석 사태나 인보사 사태가 일어나는 것이 아니다.

왕 박사는 “유전자 및 세포 요법은 혈우병A를 치료할 수 있는 잠재력이 크다”라며 “이 요법을 통해 혈장내 8인자 수준을 1%에서 5% 이상으로만 증가시켜도 자발적인 출혈 에피소드를 현저하게 감소시킬 수 있기 때문이다”고 말했다.

이번 연구의 공동 연구자인 핑 조우(Ping Zhou)박사는 “우리의 세포 이식 방법이 8인자의 수치를 기능적으로 교정하여 혈우병A 증상을 고칠 수 있다는 것을 발견했다”며, “우리의 이 연구는 혈우병A의 세포 치료법을 개발하는 데 있어 중요한 진전이며, 유전자 조작된 EC가 8인자를 자가 생산하는 세포 공장의 역할을 할 수 있다는 개념 증명에 성공했다고 생각한다”고 말했다. 그는 이어 이러한 치료법으로 성인과 신생아까지 혈우병A 치료에 도움이 될 것이라고 덧붙였다.

[헤모라이프 황정식 기자]