[미국 솔트레이크=차지현 기자] 손상된 인체 조직과 장기를 '복원'할 수 있다면. 신경이 끊긴 척수도 다시 연결되고, 시력을 잃은 눈이 스스로 빛을 감지하게 된다면. 기능을 잃은 인체 조직을 되살리는 기술은 인류의 오랜 염원이다.

줄기세포를 활용한 조직 재생은 치료의 새로운 지평을 열 열쇠로 여겨진다. 줄기세포는 자기복제 능력과 분화 능력을 동시에 가진 세포다. 줄기세포는 자기 자신을 무한히 복제할 수 있을 뿐만 아니라, 필요에 따라 신체의 다양한 세포로 변할 수 있는 능력을 갖고 있어 재생 의학의 기술로 주목받는다.

하지만 줄기세포에 대한 기대와는 달리, 여전히 학계 안팎에서는 회의적인 시각이 우세하다. 치료 효능이 뚜렷하게 입증된 사례가 제한적인 데다, 장기적인 안전성과 종양화 가능성 등 해결되지 않은 과제도 많기 때문이다. 국내에서는 2005년 황우석 박사의 논문 조작 사건 이후 줄기세포 기술이 '의심의 기술'로 분류되기 일쑤다.

그럼에도 불구하고 이 기술의 가능성을 믿고 개발을 지속 중인 기업이 있다. 룩사 바이오테크놀로지다. 룩사는 와이투솔루션이 2019년 투자, 미국 최초 독립적인 줄기세포 연구소 NSCI와 공동으로 설립한 미국 합작사다. 룩사는 현재 망막에서 채취한 자가 유래 줄기세포(RPESC)를 활용한 건성 황반변성 치료제 후보물질 'RPESC-RPE-4W'를 개발 중이다.

룩사의 최고 연구 책임자는 룩사 공동 설립자이자 NSCI 설립자인 샐리 템플 박사다. 템플 박사는 성인 중추신경계에서 신경줄기세포를 최초로 규명한 줄기 세포 분야 세계적인 권위자다. 제프리 스턴 박사는 샐리 템플 박사의 배우자이자, 함께 NSCI를 설립한 망막 전문 안과의사로, 줄기세포 기반 치료제 개발을 공동으로 주도하고 있는 인물이다.

키스 디온 박사도 룩사의 핵심 경영진이다. 디온 박사는 알란토스, 서피스로직스, 컨스텔레이션 파마슈티컬스, 카스마 테라퓨틱스 등 네 곳의 생명공학 기업에서 최고경영자(CEO)를 역임하며 기업의 성장과 인수합병(M&A)을 이끈 경영 전문가다. 디온 박사는 현재 룩사 공동 CEO로서 회사를 이끌고 있다.

미국 유타주 솔트레이크 시티에서 개최 중인 미국 시력안과학회(ARVO 2025)에서 템플 박사와 스턴 박사, 디온 박사를 만나 RPESC-RPE-4W의 경쟁력과 최신 임상 결과, 향후 개발 전략 등을 들어봤다.

-룩사가 개발 중인 RPESC-RPE-4W은 어떤 치료제인가

템플 박사: RPESC-RPE-4W는 성인 망막색소상피(RPESC) 세포 기반 건성 황반변성 세포치료제 후보물질이다. 건성 황반변성은 망막 중심부에 위치한 RPE 세포의 퇴화로 인해 발생하는 질환으로, 결국 중심시력 손실로 이어진다. 이 후보물질은 RPE 세포를 외부에서 배양해 환자의 망막 하부에 이식하는 방식으로 손상된 망막 환경을 개선하고 시력을 회복하도록 돕는 걸 목표로 한다. 현재 임상 1/2a상을 진행 중이다.

-NSCI에서 RPESC-RPE-4W 전임상 연구를 시작한 것으로 알고 있다. 건성 황반변성 치료제를 개발하게 된 계기는.

템플 박사: 2012년 RPE 세포의 발견은 망막 질환 치료의 새로운 기회를 열었다. 당시 남편 스턴 박사는 많은 황반변성 환자를 치료하고 있었고 그중에는 내 어머니도 포함돼 있었다. 이때 건성 황반변성에 대한 효과적인 치료법이 없다는 사실을 알게 됐다. 이후 RPE 세포가 황반변성의 근본적인 원인을 해결할 수 있는 가능성이 있다는 걸 깨달았다. 이 개념을 동물 실험을 통해 알아본 결과 시력 상실이 뚜렷하게 회복되는 결과를 얻었다.

-건성 황반변성 치료제 시장 현황과 전망은.

디온 박사: 건성 황반변성은 전 세계 약 2억명이 앓고 있는 질환으로, 인구 고령화에 따라 그 숫자는 계속 늘어나고 있다. 이 질환은 성인 실명의 주요 원인 중 하나로, 아직까지 근본적인 치료법이 없는 상태다. 현재 사용되는 최선의 치료법은 보체 억제제로, 미국 식품의약국(FDA) 승인 약물로 '시포브레'와 '아이저베이' 등이 있다. 그러나 이들 치료제는 매달 또는 두 달에 한 번씩 안구 뒤쪽에 주사를 맞아야 하고, 질병의 진행을 늦출 뿐 시력을 개선하지는 못한다.

룩사의 RPESC-RPE-4W는 손상된 RPE 세포를 대체해 시력 향상을 이끌어낼 수 있다는 점을 입증했다. 더욱이 최근 미국 머크 등 글로벌 빅파마가 건성 황반변성보다 더 작은 시장을 타깃으로 하는 안과 바이오텍을 수십억 달러에 인수하는 사례가 자주 보고된다. 이는 시장의 크기가 중요한 게 아니라, 우리가 그 시장을 얼마나 빠르게 대응할 수 있는지가 핵심이라는 것을 보여준다.

-건성 황반변성 치료제는 룩사 외에도 여러 회사가 개발 중이다. 유도만능줄기세포(iPSC) 또는 배아줄기세포, 유전자 치료제 등 다양한 기전의 치료제가 개발되고 있는데, RPESC-RPE-4W의 차별성은 무엇인가.

템플 박사: 룩사의 임상과 다른 임상의 가장 큰 차이점은 이식하는 RPE 세포의 종류다. 우리는 RPE 세포로 자라도록 특화된 '성체 RPE 줄기세포'를 사용한다. 반면 다른 치료법은 iPSC나 배아줄기세포처럼 다양한 세포로 자랄 수 있는 다능성 줄기세포를 먼저 만든 뒤, 이를 RPE 세포로 인위적으로 분화시켜 이식한다. 이 같은 방식은 분화 과정이 복잡하고 때로는 원치 않는 다른 세포들이 섞일 위험이 있다.

룩사는 성체 RPE 줄기세포를 바로 사용하는 만큼, 비정상적인 세포가 함께 생성될 위험을 줄여준다. 또 성체 RPE 줄기세포는 안정성이 뛰어나고 종양을 유발하지 않는 데다 원하는 RPE 세포로 잘 자라기 때문에 치료에 더 적합하다는 강점이 있다.

-아직 학계에서는 줄기세포 치료에 대한 회의론이 존재한다. 이에 대한 시각은.

템플 박사: 중추신경계(CNS) 조직은 오랫동안 재생이 불가능하다고 생각됐지만, 최근 일부 재생이 가능하다는 인식으로 바뀌고 있다. 질병이나 손상 이후에도 일정 부분 회복이 일어날 수 있다는 사실이 밝혀지면서, 재생을 담당하는 줄기세포나 전구세포가 CNS 내 존재할 가능성이 제기되고 있다.

박사 과정 동안 단일 세포 배양에서 전구세포를 연구했는데, 이 방법은 뇌나 망막에서 줄기세포를 연구하는 데 매우 적합한 접근이었다. 연구를 진행하면서 스턴 박사가 배양 중인 뇌세포를 추적 관찰할 수 있도록 타임랩스 비디오 시스템을 구축하는 데 큰 도움을 줬다. 이 시스템을 통해 얻은 영상에서 중추신경계 안에 아주 드물지만 실제로 존재하는 줄기세포 집단을 확인했다.

여기서 이어진 질문은, 이 중추신경계 줄기세포들이 어떻게 조절되는지에 관한 것이었다. 연구를 통해 줄기세포가 혈관과 얼마나 가까이 접촉하는지에 따라, 조용히 휴면 상태(quiescent)로 머물지, 아니면 적극적으로 분열해 뇌 조직을 재생할지를 결정한다는 사실을 밝혀냈다. 이 같은 발견을 바탕으로 2005년에는 NSCI를 설립했다.

최근 몇 년 동안 연령 관련 황반변성을 대상으로 한 RPE 줄기세포 이식 치료 임상에서 시력 개선이 나타나는 환자들을 보면서 연구가 실제로 환자에게 도움이 되고 있다는 사실에 큰 기쁨을 느끼는 중이다.

-이번 ARVO 2025에서 발표한 RPESC-RPE-4W 임상 1/2a상 중간 결과에 대해 설명해달라.

스턴 박사: 룩사는 RPESC-RPE-4W 임상 1/2a상 임상을 진행 중이고 이번 학회에서 6명 환자를 대상으로 5만 세포를 투여한 저용량 코호트1 데이터를 발표했다. 중간 결과 시험약 투여와 관련한 중대한 이상반응(SAE)이나 종양원성, 염증 반응, 망막전막 형성 등이 전혀 나타나지 않았다. 이에 따라 15만, 25만 세포 투여로 용량을 늘리는 다음 단계로 진입이 가능해졌다.

시력 회복과 관련된 초기 징후도 일부 확인했다. 룩사는 RPESC-RPE-4W 투여 후 시력 변화를 ETDRS 시력 검사표를 활용해 측정했다. 각 줄에 5개 글자가 있다. 15개 글자를 더 읽을 수 있으면 3줄을 더 읽을 수 있게 된다는 의미다.

임상 1/2a상 중간 결과 시력이 가장 안 좋았던 환자들은 ETDRS 차트에서 평균 22개 글자를 더 읽게 됐다. 치료 전에는 가장 큰 글자만 읽을 수 있었는데 치료 후 ETDRS 차트에서 4번째 줄을 추가로 읽을 수 있게 됐다. 시력은 투여 후 약 한 달 내 개선됐고 그 효과는 임상 기간인 1년 동안 안정적으로 유지됐다.

-RPESC-RPE-4W 임상에 대한 전망과 향후 개발 계획은.

스턴 박사: 현재 결과가 지속될 가능성이 가장 높다고 본다. 지금까지 치료한 8명의 환자가 예외적인 경우일 가능성도 있지만, 그 확률은 매우 낮다. 이를 확실히 알기 위해서는 임상에 참가한 18명 환자를 모두 분석해야 한다.

초기 안전성과 내약성은 이미 확보됐기 때문에 임상을 더욱 빠르게 진행하기 위해 두 개의 새로운 임상 사이트를 추가했다. 하나는 미국 스탠포드대 바이어스 아이 센터고, 다른 하나는 미국 캘리포니아주 로스앤젤레스에 위치한 대형 개인 병원인 LA Retina다.

현재 진행 중인 임상 1/2a상은 올해 4분기까지 완료할 예정이다. 이후 사업 파트너를 찾아 대규모 임상을 진행하고 RPESC-RPE-4W 치료제에 대한 FDA 승인을 받아 상용화할 계획이다.