한국인 과학자들이 파킨슨병 세포 이식 치료법 부작용 해법 찾았다

하버드대·연세대 공동 연구진
파킨슨병 치료법으로 세포 이식 수술 개발
면역세포 함께 이식해 세포 생존률 50%까지 끌어올려

한인 과학자가 주도하는 국제 공동 연구진이 파킨슨병 치료를 위한 세포 이식 수술의 부작용을 낮출 수 있는 기술을 개발했다. 파킨슨병은 뇌의 도파민 분비 세포가 감소해 신체 기능이 떨어지는 질병이다. 사진은 건강한 뇌(왼쪽)와 파킨슨병 환자의 뇌(오른쪽)을 비교한 모습./킹스칼리지런던대

한국인 과학자들이 주도하는 국제 공동 연구진이 파킨슨병의 세포 이식 치료법 부작용을 줄일 수 있는 기술을 개발했다. 파킨슨병과 함께 완치가 불가능하다고 여겨지는 당뇨병, 신경 장애 같은 난치성 질환에도 적용할 수 있을 것으로 기대를 모은다.

연세대와 미국 하버드대 공동 연구진은 13일 국제 학술지 ‘네이처’에 파킨슨병의 차세대 치료법으로 주목받는 세포이식의 부작용을 크게 줄일 수 있는 방법을 찾았다고 밝혔다. 김광수 미국 하버드대 교수가 연구진을 이끌었고 이상규 연세대 교수를 비롯해 한인 과학자가 10여명이 참여했다.

파킨슨병은 뇌에서 신경전달물질인 도파민을 분비하는 신경세포가 감소하며 발생하는 신경퇴행성 질병이다. 도파민은 우리가 몸을 정교하게 움직일 수 있도록 돕는다. 도파민의 양이 크게 줄어든 파킨슨병 환자는 휴식 상태에서도 손발이 떨리거나 근육에 경직이 일어나고 신체 균형을 유지하기 어려워진다. 파킨슨병이 발전하면 인지기능이 떨어지고 치매로 이어지기도 한다.

파킨슨병은 대표적인 노인성 질병으로 고령화와 함께 국내에서 발병률이 크게 늘고 있다. 국민건강보험공단이 2016년부터 2020년까지 건강보험 진료 데이터를 분석한 결과, 파킨슨병 환자는 9만6764명에서 11만1312명으로 늘었다.

환자는 늘고 있지만 뚜렷한 치료법은 찾지 못하고 있다. 파킨슨병 환자에게는 도파민을 보충할 수 있는 약물을 처방하지만 진행 속도를 늦출 수 있을 뿐 완치는 불가능한 것으로 알려졌다.

그러던 와중 도파민을 만드는 신경세포를 이식하는 치료법이 1980년대 제안됐다. 수술로 파킨슨병 환자에게서 감소한 신경세포를 보충하는 방식으로 파킨슨병 정복에 대한 기대감이 커졌다. 그러나 실제 동물 실험에서 이식한 신경세포의 90%가 면역 시스템에 의한 염증반응으로 2주 내에 사멸하는 결과가 나오면서 넘어야 할 장애물이 하나 더 늘어났다. 파킨슨병의 정복에 있어서 면역 반응을 억제하는 기술의 중요성이 커진 상황이다.

연구진은 조절T세포(Treg Cell)를 도파민 생성 신경세포와 함께 이식하는 방법으로 안정성을 크게 높이는 데 성공했다. 조절T세포는 인체 면역 시스템을 조절해 염증을 감소시키는 기능을 해 자가면역질환 연구에서도 큰 주목을 받고 있다.

연구진은 파킨슨병에 걸린 생쥐에 도파민 생성 신경세포와 조절T세포를 동시에 이식한 이후 도파민 생성 신경세포만 이식했을 때와 생존률을 비교했다. 그 결과 도파민 생성 신경세포만 이식했을 때는 생존률이 약 20%에 불과한 것으로 나타났다. 반면 조절T세포를 함께 이식한 쥐에서는 50% 이상의 도파민 생성 신경세포가 생존했다.

이번 연구에 참여하지 않은 탕 제지 미국 샌프란시스코캘리포니아대 교수는 이날 ‘사이언스’에 논평을 내고 “해당 연구진은 파킨슨병의 세포 이식 치료법의 부작용을 해결할 대안을 제시했다”며 “낮은 세포 생존률을 극복하고 염증반응을 억제해 기존 치료법의 인체 적용이 가능해질 것으로 기대한다”고 밝혔다.

연구진은 도파민 생성 신경세포 외에도 다른 신경전달물질인 가바(GABA)를 만드는 세포도 조절T세포를 함께 이식하면 생존률을 높일 수 있는 것을 확인했다. 가바 생성 신경세포 이식은 신경이 손상되거나 발달 장애를 겪는 환자를 위한 치료법으로 최근 주목받고 있다. 조절T세포를 간·심장 세포와 함께 이식해 퇴행성 질환을 치료하는 기술에도 적용할 수 있을 것으로 연구진은 분석했다.

김 교수는 “이번 연구는 퇴행성 질환의 세포 이식 치료법에서 염증 반응 조절의 중요성을 보여준다”며 “파킨슨병 치료에서 이를 활용하면 보다 나은 임상 시험 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

참고자료

Nature, DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06300-4

Nature, DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-023-02177-5

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