▲줄기세포 유래 신경세포 이식을 통한 파킨슨병의 치료 가능성이 제기됐다. (사진=DB)

줄기세포 유래 신경세포 이식을 통한 파킨슨병의 치료 가능성이 제기됐다.

10일, 위스콘신 대학교 연구진은 줄기세포 이식을 통한 파킨슨병의 치료 방법을 연구하여, 그 결과를 학술지 ‘네이처 메디슨(Nature Medicine)’지에 게재했다.

파킨슨병이란 손 떨림, 신체 경직, 느린 움직임, 균형과 조정 능력 손상 등의 문제를 일으키는 질환으로, 주원인은 중뇌에 있는 도파민 생성 신경세포의 손상이다.

‘L-Dopa’ 등의 약물로 치료하면 뇌의 도파민 공급을 보충해 증상을 완화할 수 있지만, 약물을 통한 파킨슨병의 완전한 치료는 불가능하다.

연구진은 환자로부터 ‘유도 만능줄기세포(iPSC)’를 채취한 뒤 이를 도파민 생성 신경세포로 분화시켜 이식함으로써, 파킨슨병을 치료하고 이식에 따른 면역 반응을 회피하는 치료법을 개발해 이를 동물 실험에 적용했다.

우선, 연구진은 10마리의 성체 히말라야 원숭이에서 신경독을 사용해 도파민 뉴런을 공격하여 파킨슨병과 유사한 상태를 조성했다.

연구진은 매달 원숭이들을 관찰하며 그들의 기능을 평가했으며, ‘양전자 방출 단층 촬영(PET)’기술을 통해 뇌에서 생성되는 도파민의 양을 측정했다.

관찰 결과 모든 원숭이들은 느린 움직임, 균형감각 상실, 떨림을 포함한 파킨슨병의 특징적인 징후를 보였으며, 파킨슨병을 앓는 사람들에서도 종종 관찰되는 우울증의 증상을 나타냈다.

연구진은 이들 중 절반에게 다른 개체에서 채취한 수백만 개의 도파민 신경세포와 지지 세포들을 이식했고, 나머지 절반에게는 해당 개체에서 채취한 iPSC를 분화시킨 도파민 신경세포들을 주입했다.

iPSC 분화 세포 이식을 받은 원숭이들은 6개월 뒤 더 자유롭게 움직였고, 1년 뒤에는 두 배 이상 증가한 도파민 수치를 보였다.

연구를 이끈 엠보그 교수는 "일어서기 위해 무언갈 잡아야 할 때, 그들은 훨씬 더 유동적으로 움직이기 시작했고 음식을 훨씬 더 빠르고 쉽게 잡기 시작했다“라고 이러한 변화를 설명했다.

그러나 다른 개체로부터 이식을 받은 원숭이들의 도파민 수치는 1년이 지나도 변하지 않았고, 근력과 조절기능 역시 거의 향상되지 않았다.

연구진은 이식된 신경세포를 더욱 자세히 관찰했다. 그 결과 iPSC 유래 세포들은 주변으로 길게 확장된 반면, 다른 개체의 신경세포를 이식한 경우 이들이 외래 세포로 취급되어 면역체계의 공격을 받았으며, 주변 조직과 깊은 연결을 이루지 못했음을 확인했다.

이번 연구에서 밝혀진 가장 중요한 사실 중 하나는 이식 후 생존하는 도파민 뉴런의 수와 증상 개선 사이에 밀접한 관계가 있다는 것이다. 연구진은 이러한 동물 실험 결과를 바탕으로 사람에 대한 후속 연구가 진행되기를 희망하고 있다.

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