김일복 기자 = 한국과학기술원(KAIST)을 졸업한 재미한인 과학자가 세계 최초로 ‘환자맞춤형 줄기세포’를 활용해 파킨슨병을 치료하는데 성공했다. 환자의 피부세포를 줄기세포 상태로 되돌린 뒤 이를 다시 뇌에 이식해 사멸된 신경세포로 되살린 것이다.

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KAIST는 김광수 미국 하버드의대 교수 겸 맥린병원 분자신경생물학 실험실 소장이 이 같은 임상시험 성과를 냈다고 2일 밝혔다. 김 교수는 KAIST 생명과학과 석·박사 졸업생(1983년) 출신이며 KAIST 해외초빙 석좌교수 및 총장 자문위원직도 맡고 있다.

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파킨슨병은 뇌 속에서 신경전달물질인 도파민을 분비하는 신경세포가 사멸해 발병한다. 김 교수팀은 환자의 피부세포를 도파민 신경세포로 만드는 ‘역분화 줄기세포’ 기술로 파킨슨병 환자를 임상 치료하는 성과를 냈다.

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맞춤형 줄기세포 치료를 위해서는 환자의 체세포를 안정적으로 줄기세포로 전환한 뒤 이를 다시 도파민 세포로 분화시켜 뇌에 이식하는 과정을 거친다. 이 과정은 고효율로 진행돼야 하며 유해성과 부작용을 차단해야 성공할 수 있는 고난도 작업이다.

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김 교수팀은 앞서 지난 2009년 도파민 신경세포가 어떻게 분화하는지를 규명했다. 2009년과 2011년에는 바이러스를 사용하지 않고도 환자의 세포로부터 ‘유도 만능 줄기세포’를 제작하는 기술을 세계 최초로 개발해 파킨슨병동물모델에 적용할 수 있다는 연구결과를 내놓았다.

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이어서 2017년에는 역분화 과정에서 발생하는 대사변화의 원리를 밝혀 임상시험에 적용할 수 있는 새로운 역분화기술을 개발해 발표했다. 해당 역분화 기술은 2017년 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 얻었다.

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김 교수는 2017년 FDA의 요청으로 해당 역분화기술을 활용해 69세의 파킨슨병 환자에 대한 임상시험을 개시했다. 이에 따라 2017과 2018년 두 차례에 걸쳐 해당 환자에 대해 세계 최초로 도파민 신경세포를 면역체계 거부반응 없이 작용하도록 이식하는 수술을 진행했다.

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