【 청년일보 】 유도만능줄기세포(iPSC)는 배아를 사용하지 않고도 환자 자신의 세포를 '만능' 상태로 되돌려 맞춤형 재생치료와 질환 모델링을 동시에 가능하게 만드는 혁신 기술이다. 글로벌 제약·바이오 기업이 임상과 대량 생산에 뛰어들 정도로 상용화 단계가 빠르게 다가오며 산업적 파급력이 크다. 배아줄기세포의 윤리적 논란을 피하면서도 무한 증식과 다분화 능력을 그대로 활용할 수 있어, 학계·의료계·대중 모두의 관심이 집중되고 있다.

iPSC(induced Pluripotent Stem Cell)는 성인의 체세포를 역분화해 만든 '만능' 줄기세포다. 2006년 야마나카 신야 교수가 네 가지 유전자(Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc)를 도입해 최초로 성공하면서 '윤리적 제약 없이 배아줄기세포와 같은 능력'을 지닌 세포 시대가 열렸다.

이러한 iPSC는 ▲환자 자신의 세포를 사용하므로 이식 후 면역억제제 의존도가 낮고 ▲신경, 심근, 간세포 등 거의 모든 체세포로 분화 가능하며 ▲환자 특이적 돌연변이를 '세포 접시' 위에 재현할 수 있어, 신약 스크리닝·병인 규명에 활용중이다.

iPSC는 다양한 의료 산업 현장에서 활용 중이다. 먼저, 일본에서는 2018년부터 도파민 전구세포를 유도만능줄기세포(iPSC)로 제조해 파킨슨병 환자의 뇌에 이식하는 1·2상 임상이 진행 중이며, 4년차 추적 결과에서 장기간의 세포 생존과 운동 증상 완화를 보고하고 있다.

또한 미국 연구진은 유전성 망막질환 환자를 대상으로 iPSC에서 분화한 망막색소상피(RPE) 세포 시트를 이식해 시력 유지 효과를 확인하고, 추가 환자 모집에 들어갔다.

국내에서는 iPSC-유래 심근세포를 3D 바이오프린팅으로 만든 패치를 좌심실에 부착한 전임상 연구에서 좌심실 박출률이 25% 이상 개선되어 임상 진입이 추진되고 있다.

이 밖에도 일본 NHK와 미국 CIRM 등 공공기관은 인종·질환별로 2만 종이 넘는 iPSC 라인을 구축해 제약사와 공유하고 있으며, 이 바이오뱅크는 신약 독성 평가와 희귀질환 모델링에 이미 활용되고 있다.

iPSC가 치료제로 자리 잡으려면 먼저 전장 유전체 분석으로 돌연변이가 생긴 세포를 걸러 유전적 안정성을 확보해야 한다. 이어서 표면 마커 정제나 자살 유전자를 이용해 미분화 세포를 제거하여 종양 형성 위험을 낮춰야 하며, 마지막으로 동물성 성분이 없는 배지와 자동화 배양 설비를 도입해 GMP 등급 대량·표준 공정을 완성해야 한다.

이 세 가지 과제를 해결하면 iPSC는 '맞춤형 재생의료'의 실질적 플랫폼이 될 것이고, 생산 단가도 현재의 5분의 1 수준까지 떨어질 것으로 전망된다.

한편, CRISPR-Cas9과 iPSC를 결합하면 '유전자 교정 + 자가 세포치료'가 가능하다. 예를 들어, 낫형 적혈구 빈혈 돌연변이를 교정한 iPSC-조혈모 세포를 원숭이에 이식해 정상 혈색소 발현을 확인한 바가 있다. 향후 희귀 유전병 오프-더-셸프(off-the-shelf) 치료제 시장을 주도할 전망이다.

국제 시장조사기관 BCC 리서치는 iPSC 기반 치료제·서비스 시장이 2030년 150억달러에 이를 것으로 예측한다. 세포 치료, 질환 모델, 독성 테스트, 개인 맞춤 약물 개발 등 응용 범위가 확장되며 '환자 맞춤-환자 제조' 패러다임을 앞당길 것이다.
 

【 청년서포터즈 8기 배시현 】