"줄기세포, 난치병 치료에 활로…안전성평가 병행해야"

• 체외세포 조작, 배양 과정서 유전적 불안정성 일으킬 수 있어

김명신 가톨릭의대 서울성모병원 교수가 줄기세포치료제의 유전적 안정성 평가 필요성에 대해 발표하고 있다.

[2018년 첨단바이오의약품 규제과학 콘퍼런스]

난치성질환 치료를 위해 줄기세포치료제를 투여 받은 뒤 암 등 질환이 생길 수 있어 세포치료제 개발과 함께 유전적 안정성을 동시 평가해야 한다는 주장이 나왔다.

줄기세포치료제는 난치성질환 등 희귀질환을 치료할 수 있는 수단으로 떠오르고 있지만 세포를 체외로 분리하고 생산, 배양하는 과정에서 유전적 변이 등 불안정성이 나타날 수 있기 때문이다.

김명신 가톨릭의대 서울성모병원 진단검사의학과 교수는 오늘(17일) 오전 서울 양재 엘타워에서 열린 식품의약품안전처-의약품안전평가원 공동주최 '2018년 첨단바이오의약품 규제과학 콘퍼런스'에서 '줄기세포의 유전적안정성 평가연구 성과 및 활용'을 주제로 이 같이 발표했다.

김 교수는 "세포치료제의 유전적 불안정성은 줄기세포치료제 기능 저하를 일으켜 효능이 기대에 못 미치거나 오히려 종양 발생 원성을 강하게 만드는 원인이 될 수 있다. 안정성을 평가할 수 있는 근거가 많아야 한다"고 말했다.

발표에 따르면 성체줄기세포에서 유래한 세포가 종양을 일으키거나 유전체 불안정성을 보이는 경우는 드물었지만, 최근 유도만능줄기세포(ips)를 활용한 치료에서 유전자 이상이 발견돼 이식을 보류한 사례가 나왔다.

또 다른 경우 PT53이라는 종양 발생과 밀접한 유전자 변이가 발견돼 주의가 필요하다는 연구보고도 나와 안전성 평가 중요성이 강조되는 추세다.

이는 줄기세포 생산을 위해서는 세포를 체외에서 분리하고 배양해야 하기 때문이다. 세포 조작 과정에서 유전자 발현과 변이 등 유전적 불안정성이 나타날 수 있다는 것이다.

이는 세포치료제 기능 저하와 종양원성 위험을 높이는 원인이 된다. 세포치료제 원료와 모든 제조 단계에서 유전적 불안정성 변화를 확인할 수 있는 분석법과 판단 기준을 갖추고 있어야 한다는 김 교수의 주장이다.

김 교수 연구팀은 줄기세포와 유전자치료제 등 다양한 기법으로 만들어진 첨단제제의 유전성 평가 기준을 위한 데이터 확보를 목적으로 연구 중이다. 세포의 최초 수집 단계에서부터 효율적인 유전적 안정성 평가를 위한 유전자 분석법을 비교·분석하고 있다.

김 교수는 유전적 안정성 평가에 쓰이는 기술 중 가장 기본은 세포유전학 분석법이라고 했다. '염색체 핵형분석법'과 '형광제자리부합법', '다색상형광제자리부합법' 등이 있다.

이 중 핵형분석법은 세포를 배양하고 수확한 뒤 눈으로 직접 보는 방식이다. 모든 염색체를 한 번에 관찰 가능한 장점이 있다. 김 교수는 "중요한 것은 유전자가 만들어지는 분열세포를 얻어야 하며, 최종 분화해서 세포가 분열하지 못 하는 단계에 이르면 안정성 평가를 할 수 없다"고 말했다.

유전학적 분석법에서는 '마이크로어레이', '차세대염기서열분석법(NGS)'을 통해 평가할 수 있다. NGS 분석법은 최근 가장 각광받고 있는 방식이다.

NGS 분석은 동시에 많은 수의 유전자 분석이 가능해 종양 등 다양한 질환 진단에 사용된다는데 세포치료제 유전적 안정성 평가에 활용하면 효과적인 분석이 가능할 것으로 보고 있다.

종양에서 자주 보이는 유전자 변이와 그동안 줄기세포 연구를 통해 보고된 유전자 변이로만 NGS 패널을 구성하면 효율적으로 유전자 변이를 검출할 수 있다는 논리다.

김 교수는 "NGS는 내가 원하는 것만 300개 정도 모아서 분석할 수 있다. NGS로 분석하면 종양 활성이나 세포 기능 저하를 특별히 생각해 볼 수 있는 현상들이 있다"고 말했다.

그는 "최소한의 조작 과정을 거친 성체줄기세포는 유전자 변이가 적고 종양 원성이 매우 낮은 것으로 알려져 있다. 세포유전학 분석과 마이크로어레이, NGS 분석을 통해 안전성 평가가 가능하다"고 했다.