노벨상 받은 유도만능줄기세포, 암 발생 우려 줄이며 치료제로 ‘성큼’

재생의료의 혁신, 유도만능줄기세포의 재도약

2012년 노벨 생리의학상 수상의 영예를 안으며 재생의료 분야에 혁명적인 가능성을 제시했던 유도만능줄기세포(iPSC)가 최근 암 발생 우려를 크게 줄이며 치료제 상용화에 한 발 더 다가서고 있습니다.

 

과거 배아줄기세포가 가지고 있던 윤리적 문제와 면역 거부 반응의 한계를 극복하며 차세대 치료제로 주목받았지만, 초기 기술의 암 유발 가능성이라는 걸림돌에 부딪혔던 것이 사실입니다.

 

그러나 최근 연구 개발을 통해 이러한 약점을 극복하고 더욱 안전하고 효율적인 치료제로서의 면모를 갖추게 되면서, 난치병 환자들에게 새로운 희망을 안겨주고 있습니다.

1. 유도만능줄기세포(iPSC)란?

유도만능줄기세포(induced Pluripotent Stem Cells, iPSC)는 성인의 체세포에 특정 유전자를 주입하여 배아줄기세포와 유사하게 우리 몸을 구성하는 모든 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 부여한 세포를 말합니다. 쉽게 말해, 이미 분화된 세포를 다시 미분화 상태의 "만능" 세포로 되돌리는 기술입니다.

 

이는 환자 자신의 세포를 이용하므로 면역 거부 반응의 위험이 없고, 배아줄기세포와 관련된 윤리적 논란에서도 자유롭다는 큰 장점을 가집니다. 2012년 일본의 야마나카 신야 교수와 영국의 존 거든 경이 이 공로로 노벨 생리의학상을 공동 수상하며 그 중요성을 인정받았습니다.

2. 암 발생 우려, 어떻게 극복되고 있나?

초기 유도만능줄기세포 기술은 체세포를 역분화시키는 과정에서 암 유발 유전자(예: c-Myc)를 사용하거나, 바이러스 벡터를 이용해 유전자를 주입하는 방식이 암 발생 가능성을 높이는 단점으로 지적되었습니다. 하지만 최근에는 이러한 단점을 보완하기 위한 다양한 연구가 활발히 진행되고 있습니다.

• 유전자 주입 방식 개선: 바이러스를 사용하지 않고 유전자를 주입하거나, 일시적으로만 유전자를 발현시키는 비바이러스성 방법들이 개발되어 암 발생 위험을 최소화하고 있습니다.
• 안전한 역분화 인자 발굴: 암 유발 가능성이 낮은 새로운 역분화 인자를 찾아내거나, 기존 인자의 조합을 최적화하여 보다 안전한 유도만능줄기세포를 만들고 있습니다.
• CRISPR-Cas9 기술과의 융합: 유전자 가위 기술인 CRISPR-Cas9을 활용하여 원치 않는 유전자 변이를 정교하게 조절하고, 보다 안정적인 유도만능줄기세포 생산을 가능하게 합니다.

이러한 노력 덕분에 유도만능줄기세포의 암 발생 우려가 크게 줄어들고 있으며, 이는 치료제로서의 가능성을 더욱 높이는 핵심적인 요소가 되고 있습니다.

3. 치료제 개발 현황 및 미래 전망

유도만능줄기세포는 손상된 조직이나 장기를 대체하거나 기능을 회복시키는 재생의료 분야에서 혁신적인 치료제로 기대를 모으고 있습니다. 현재 다양한 질병에 대한 임상 연구가 진행 중이며, 특히 국내외에서 다음과 같은 분야에서 주목할 만한 성과를 보이고 있습니다.

• 퇴행성 질환 치료: 파킨슨병, 알츠하이머병과 같은 신경 퇴행성 질환에서 손상된 신경 세포를 대체하거나 재생시키는 연구가 활발합니다.
• 장기 이식 및 조직 재생: 환자 맞춤형 장기를 제작하거나 손상된 심장, 간, 신장 등의 조직을 재생시키는 연구가 진행되고 있습니다.
• 골관절염 치료: 국내 입셀에서는 유도만능줄기세포를 기반으로 한 골관절염 세포치료제 '뮤콘'의 임상 투여를 시작하며 국내 첫 사례를 기록했습니다.
• 난치성 안질환 치료: 일본에서는 유도만능줄기세포를 이용한 망막색소변성증 치료 임상 연구가 진행되는 등, 실명 질환의 새로운 치료법으로 기대됩니다.

이처럼 유도만능줄기세포는 다양한 난치병 치료에 적용될 잠재력을 가지고 있으며, 암 발생 우려가 줄어들면서 더욱 빠르게 상용화될 것으로 전망됩니다. 2025년 오사카·간사이 엑스포에는 유도만능줄기세포로 만든 '미니 심장'이 전시되는 등, 미래 의료의 핵심 동력으로 자리매김하고 있습니다.

마무리

유도만능줄기세포는 환자 맞춤형 치료와 윤리적 문제 해결이라는 점에서 기존 줄기세포 연구의 한계를 뛰어넘는 혁신적인 기술입니다. 초기 암 발생 우려라는 난관에 부딪히기도 했지만, 지속적인 연구와 기술 발전을 통해 이러한 약점을 극복하고 더욱 안전하며 효과적인 치료제로 거듭나고 있습니다.

 

앞으로 유도만능줄기세포를 활용한 치료제 개발이 더욱 가속화되어, 많은 난치병 환자들에게 희망을 선사하고 인류의 건강 증진에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.