파킨슨병에서 발생하는 운동 및 비운동 증상의 대부분은 중뇌 도파민 신경세포의 손실로 인해 발생합니다.
세포 치료는 이러한 손실된 도파민 뉴런을 대체하여 파킨슨병의 잠재적 치료법으로 가능성을 보여 왔지만, 그동안 이식편 생존율이 낮아 성공적인 세포 치료 개발이 어려웠습니다.
그러나 최근 발표된 매사추세츠 종합병원의 연구진은 설치류 모델에서 신경 세포 치료 결과를 개선하기 위해 조절 T세포를 성공적으로 활용하여 파킨슨병 치료에 개인 맞춤형 세포 치료법을 사용할 수 있는 잠재력을 입증하는 중요한 돌파구를 마련했다고 강조합니다.
파킨슨병 치료 제한 사항
파킨슨병은 전 세계적으로 가장 흔한 신경 퇴행성 질환 중 하나로, 미국에서는 알츠하이머병에 이어 두 번째로 흔한 질환입니다.
현재 파킨슨병의 표준 치료법은 주로 도파민 대체 요법인데, 여기에는 상당한 한계가 있습니다.
떨림과 경직의 일부 증상만 치료할 수 있으며 운동 이상증, 환각 또는 망상, 강박 행동 등 심각한 부작용이 동반될 수 있습니다.
세포 치료: 도전과 혁신
파킨슨병에 대한 매력적인 잠재적 치료 대안은 세포 치료, 특히 파킨슨병에서 손실되는 중뇌 도파민 뉴런을 대체하는 것을 목표로 하는 세포 치료입니다.
파킨슨병에 대한 세포 대체 요법을 사용한 임상 시험은 1980년대에 시작되었습니다.
그러나 이러한 임상시험은 이식된 도파민 뉴런의 3~20%만이 시술 후 생존하는 낮은 이식 생존율이라는 한 가지 주요 문제로 인해 역사적으로 어려움을 겪어왔습니다.
수년에 걸쳐 연구자들은 이식 시 세포 생존율을 개선하기 위해 다양한 수정을 시도해 왔습니다.
3년 전, 산발성 파킨슨병 환자의 도파민 뉴런을 대체하는 데 개인 맞춤형 세포 치료가 성공한 최초의 주요 발전 중 하나가 이루어졌습니다.
하지만 그 당시에도 제한된 이식편 생존율은 여전히 과제로 남아있었습니다.
새로운 치료법 혁신
매사추세츠 종합병원의 김광수 박사와 그의 연구팀은 새로운 가설로 이 문제에 접근했습니다. 이식된 신경세포의 낮은 생존율은 수술 과정 자체에 의해 유발된 ‘바늘 외상’ 때문이며 도파민 신경세포와 조절 T세포를 함께 이식하면 면역 항상성을 유지하는 데 도움이 될 수 있다는 가설입니다.
연구팀은 가설을 테스트하기 위해 도파민 뉴런을 파킨슨병의 6-OHDA 설치류 모델에 이식했습니다.
연구팀은 수술 과정에서 뇌 조직 자체에 급성 염증과 부작용 면역 반응을 모두 포함하는 ‘바늘 외상’이 유발되는 것을 관찰할 수 있었습니다.
다음 단계로 연구팀은 도파민 뉴런과 함께 조절 T세포를 함께 이식했습니다.
그 결과 이식된 뉴런 중 더 많은 뉴런이 생존했고, 다음과 같은 유의미한 결과가 나타났습니다. 행동 복구 는 “더 빠르고 강력했다”고 말했습니다. 김 박사와 그의 팀은 또한 공동 이식된 T세포가 6-OHDA 병변이 있는 설치류 모델의 뇌에서 반응성 염증 세포의 성장을 현저히 억제할 수 있음을 관찰했습니다. 김 박사는 “세포 이식과 관련된 잠재적 위험은 종종 바람직하지 않고 잠재적으로 해로운 세포의 증식이기 때문에 이 발견은 매우 중요합니다. 세포 치료의 가장 중요한 기준은 안전성입니다.”
신경 퇴행성 질환에 대한 시사점
조절 T 세포를 사용하여 주사바늘 외상을 완화하고 세포 생존을 개선하는 이점은 파킨슨병에만 국한되지 않습니다.
이 연구의 공동 저자이자 매사추세츠 종합병원의 신경외과 과장인 밥 카터 박사는 알츠하이머, 루게릭병, 헌팅턴병과 같은 다른 신경 퇴행성 질환에도 동일한 원리가 적용될 수 있다고 언급했습니다.
신경세포 치료의 전달, 생존 및 회복을 개선하면 파킨슨병 및 기타 신경 퇴행성 질환을 치료하기 위한 맞춤형 줄기세포 기반 치료의 치료 잠재력을 활용하는 데 중요한 돌파구가 될 수 있습니다.
이 연구는 파킨슨병의 설치류 모델에서 유망한 결과를 보여주었지만, 조절 T세포가 도파민 신경세포의 생존을 향상시키는 정확한 메커니즘을 더 조사하고 이해해야 할 필요성이 남아 있습니다. Scantox는 1977년부터 최고 수준의 발견, 규제 독성학 및 CMC/분석 서비스를 제공하는 GLP/GCP 준수 임상시험수탁기관(CRO)인 Scantox의 계열사입니다.
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