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세포 치료

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목차

1. 개요

세포 치료는 세포 물질을 환자에게 주사하거나 이식하는 치료법으로, 고대부터 현대까지 다양한 형태로 발전해왔다. 고대 문명에서 자연 요법으로 시작되어, 르네상스 시대를 거치며 해부학 및 생리학 연구를 통해 인체에 대한 이해가 깊어졌다. 17세기 현미경 발명 이후 세포 연구가 활발해졌으며, 20세기에는 골수 이식 기술이 발전하면서 백혈병 등 난치병 치료에 기여했다. 세포 치료는 세포 대체, 주변분비 신호전달, 면역 조절, 스캐폴드 기반 접근법 등 다양한 작용 기전을 통해 이루어지며, 동종, 자가, 이종 세포 치료 전략이 존재한다. 대한민국에서는 다양한 세포 치료제가 개발되어 사용되고 있으며, 조혈모세포 이식, 줄기세포 치료제, 체세포 치료제 등이 허가받았다. 세포 치료제 제조 및 공급망은 자동화 시스템 도입과 물류 시스템 개선을 통해 발전하고 있으며, 대체의학에서는 효과와 안전성에 대한 비판적인 시각도 존재한다.

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세포 치료
개요
세포 치료 개요
세포 치료
유형의료
상세 정보
사용 목적질병 치료
같이 보기
관련 항목줄기 세포 치료
면역 요법

2. 역사

세포 치료는 세포 물질을 환자에게 주사하거나 이식하는 치료법이다.[2] 19세기 샤를 에두아르 브라운-세카르는 노화 방지를 위해 동물의 고환 추출물을 주사했다.[1] 1931년 파울 니한스는 송아지 배아 추출물을 주사하여 환자를 치료하려 했으며,[2] 암 치료에 효과가 있다고 주장했지만 검증되지 않았다.[2]

1953년, 공여 동물 세포를 미리 접종하면 장기 이식을 거부하지 않는다는 사실이 발견되었고, 1968년 미네소타에서 최초의 성공적인 인간 골수 이식이 이루어졌다.[3] 최근에는 치료 세포를 면역 반응으로부터 보호하기 위한 세포 캡슐화 연구가 진행 중이다.[4]

골수 이식은 가장 일반적인 세포 치료법이다. 1956년 E. 도날 토마스 박사가 백혈병 환자에게 쌍둥이 형제의 골수를 이식한 것이 최초의 성공 사례이다.[5] 급성 골수성 백혈병(AML) 등으로 골수가 손상된 환자에게 골수 유래 세포를 주입하면, 세포가 손상된 골수에 자리잡아 증식하며 기능을 회복한다. 매년 약 18,000명의 미국인이 골수 이식을 필요로 한다.[6] 1990년대 이후 세포 치료는 다양한 질병에 대해 연구되고 있으며, 손상된 조직 및 장기 복원을 위한 새로운 전략을 제공한다. 세포 치료는 유리 연골,[8] 뇌 조직,[9] 척추,[10] 심장,[11] 암 등 다양한 질환 치료에 중요한 분야로 인식되고 있다.[7][12]

2021년 아타라 바이오테라퓨틱스는 세계 최초로 동종 T세포 치료제에 대한 규제 기관(EMA) 검토를 받았다.

2. 1. 고대 및 중세 시대

세포 치료의 기원은 고대 치유 관행과 수 세기 동안의 과학적 탐구에 깊이 뿌리를 두고 있다. 메소포타미아, 이집트, 인도, 중국의 고대 문명은 동물과 식물의 조직을 포함한 다양한 자연 요법을 약용으로 사용했다. 이러한 초기 관행은 세포를 사용하여 질병을 치료하고 치유하는 개념의 토대를 마련했다. 또한 역사를 통해 생명체의 자연 치유와 조직 재생에 대한 관찰은 신체의 선천적인 회복 능력에 대한 통찰력을 제공하여 더 많은 과학적 탐구의 장을 마련하게 되었다.[60]

14~16세기, 르네상스 시대는 레오나르도 다 빈치(1452-1519)와 안드레아스 베살리우스(1514-1564)와 같은 선구적인 인물들의 중요한 공헌으로 특징지어지는 과학적 탐구와 탐험의 부활을 일으켰다. 특히, 해부학과 생리학에서의 그들의 연구는 인체의 구조와 기능에 대한 더 깊은 이해를 촉진하면서, 의학의 미래 발전을 위한 기초를 마련했다. 이러한 발전은 현대 세포생물학의 출현과 더불어 세포 과정(Cellular processes)의 연구를 위한 길을 닦았다.[61]

2. 2. 근대

14~16세기, 르네상스 시대는 레오나르도 다 빈치(1452-1519)와 안드레아스 베살리우스(1514-1564)와 같은 선구적인 인물들의 중요한 공헌으로 특징지어지는 과학적 탐구와 탐험의 부활을 일으켰다. 해부학과 생리학에서의 그들의 연구는 인체의 구조와 기능에 대한 더 깊은 이해를 촉진하면서, 의학의 미래 발전을 위한 기초를 마련했다. 이러한 발전들은 현대 세포생물학의 출현과 더불어 세포 과정(Cellular processes)의 연구를 위한 길을 닦았다.[61]

17세기에 들어서, 현미경의 발명으로 과학자들은 처음으로 세포와 미생물을 관찰 할 수 있었다. 안토니 판 레이우엔훅(1632-1723)와 로버트 훅(1635-1703)의 현미경 발견은 세포 수준에서의 생물의 구조와 기능에 대해 전례없는 통찰력을 제공하였고, 그 후 19세기 마티아스 슐라이덴(1804-1881)와 테오도어 슈반(1810-1882)의 세포설 공식화는 모든 생물이 세포로 구성되어 있으며 구조와 기능의 기본단위임을 확립함으로써 생물학 분야에 혁명을 일으키게 되었다.[62]

샤를 에두아르 브라운-세카르 - 동물의 고환 추출물을 주사하여 노화를 늦추려 시도했다.


세포 치료는 세포 물질을 환자에게 주사하거나 이식하는 치료법으로 정의할 수 있다.[2] 19세기 샤를 에두아르 브라운-세카르(1817–1894)는 노화의 영향을 멈추기 위해 동물의 고환 추출물을 주사했다.[1] 1931년, 세포 치료의 발명가라고 불리는 파울 니한스(1882–1971)는 송아지 배아에서 추출한 물질을 주사하여 환자를 치료하려 시도했다.[2] 니한스는 이 기술을 사용하여 암 환자를 많이 치료했다고 주장했지만, 그의 주장은 연구를 통해 결코 검증되지 않았다.[2]

1939년 재생불량성 빈혈 환자에게 인간의 골수를 처음 수혈했다. 제2차 세계대전 후 연구자들은 원자폭탄이 만들어내는 방사선에 노출되어 생긴 재생불능증 환자들의 골수 기능을 회복시키기 위해 열심히 노력하였다. 그들은 10년 동안의 연구 끝에 재생불능증을 골수 치료로 극복 할 수 있다는 것을 마우스 모델로 보여줄 수 있었다.[63]

1953년 연구자들은 실험 동물에게 공여 동물 세포를 미리 접종하면 장기 이식을 거부하지 않도록 도울 수 있다는 것을 발견했으며,[3] 1956년, 최초의 동종(allogenic) 조혈모세포 이식(Hematopoietic stem cell transplantation)은 E. 도날 토마스(1920-2012)와 그의 팀이 수행하여 New England Journal of Medicine에 발표하였다. 이 연구에서는 6명의 환자가 방사선과 화학 요법으로 치료를 받은 후 정상 기증자로부터 골수가 풍부한 줄기세포를 정맥 주사하여 손상되거나 결함이 있는 세포를 복구함을 확인하였다.[64]

2. 3. 현대

1939년 재생불량성 빈혈 환자에게 처음으로 인간 골수를 수혈했다.[63] 제2차 세계대전 후, 연구자들은 원자폭탄의 방사선에 노출되어 골수 기능이 손상된 환자들을 치료하기 위해 노력했다. 10년간의 연구 끝에 마우스 모델을 통해 골수 치료로 재생불능증을 극복할 수 있음을 증명했다.[63]

1956년, E. 도날 토마스 박사와 그의 팀은 현재 프로토콜의 기반이 되는 최초의 동종 조혈모세포 이식을 수행했다. 이들은 방사선 및 화학 요법 치료를 받은 6명의 환자에게 정상 기증자의 골수 줄기세포를 주입하여 손상된 세포를 복구했다.[64]

19세기 샤를 에두아르 브라운-세카르는 동물의 고환 추출물을 주사하여 노화를 늦추려 시도했다.[1] 1931년, 파울 니한스는 송아지 배아 추출물을 주사하여 환자를 치료하려 했으며,[2] 암 환자 치료에 이 기술을 사용했다고 주장했지만, 연구 결과 검증되지 않았다.[2]

1953년, 연구자들은 실험 동물에게 공여 동물 세포를 미리 접종하면 장기 이식을 거부하지 않도록 도울 수 있다는 것을 발견했고, 1968년 미네소타에서 최초의 성공적인 인간 골수 이식이 이루어졌다.[3] 최근에는 치료 세포를 숙주 면역 반응으로부터 보호하기 위해 세포 캡슐화가 연구되고 있으며, 고체지만 투과성 쉘로 둘러싸인 젤 코어에 세포를 미세 캡슐화하는 연구가 진행 중이다.[4]

골수 이식은 가장 일반적이고 잘 확립된 세포 이식 치료법이다. 1956년 E. 도날 토마스 박사가 백혈병 환자를 쌍둥이 형제의 골수로 치료한 것이 최초의 성공적인 골수 이식 기록이다.[5] 급성 골수성 백혈병(AML) 환자와 같이 골수가 손상된 환자에게 골수 유래 세포를 주입하면, 주입된 세포가 손상된 골수로 들어가 증식하여 생물학적 기능을 회복시킨다. 매년 약 18,000명의 미국인이 골수 이식을 필요로 한다.[6]

1990년대 이후 세포 치료는 광범위한 질병에 대해 연구되고 있으며, 손상되거나 악화된 조직 및 장기 구조를 복원하기 위해 새롭고 활성적인 세포를 도입하는 전략을 제공한다. 최근 세포 치료는 인간 질병 치료의 중요한 분야로 인식되어[7] 유리 연골,[8] 뇌 조직,[9] 척추,[10] 심장,[11] 암 등에서 연구가 진행 중이다.[12]

2021년 아타라 바이오테라퓨틱스(Atara biotherapeutics)는 세계 최초로 동종 T세포 치료제를 모든 규제 기관(EMA)의 검토를 받은 회사가 되었다.

3. 세포 치료의 종류

세포 치료제는 분화 여부에 따라 '''체세포 치료제'''와 '''줄기세포 치료제'''로 구분할 수 있다. 또한, 기원(자가, 동종, 이종 세포 치료제) 및 최종 세포(면역세포, 심근세포 등)의 종류에 따라 구분될 수도 있다. 그러나 산업적으로는 분화된 세포와 미분화된 줄기세포의 구분이 쉽지 않으며, 현행법(약사법)상에서는 이 둘을 구분하지 않고 세포 치료제로 통칭한다.

기원에 따른 세포 치료제의 구분


'''중간엽줄기세포'''는 면역 기능을 조절할 수 있고 '''다분화능'''과 빠른 증식 속도를 가지고 있어 뼈나 연골 재생, 면역 기능 조절 치료, 심근 재생 등에 적용할 수 있다. '''골형성부전증''' 환자 치료에 중간엽줄기세포를 이용한 시도가 있었는데, 사람의 조직 적합성 항원(HLA)이 일치하는 형제로부터 골수 세포를 얻어 이식한 결과, 정상적인 '''조골세포'''로 분화하여 골형성부전증 특성이 없는 뼈를 빠르게 생성하였다.[68] 최근에는 태아의 중간엽줄기세포를 이용한 '''임상실험'''에서 성공적인 뼈 형성을 보였다.[69]

골수 유래 중간엽줄기세포는 뼈와 연골, 심근세포 재생 목적으로 사용되기도 한다. '''심근경색증''' 발병 후 골수 유래 중간엽줄기세포를 이식한 결과 손상 부위가 감소하고 심장 기능이 향상되었다. 오시리스사에서는 급성 심근경색증 치료제로 '''프로카이말'''을 임상시험하고 있다. '''헐러 증후군''' 환자에게 조직 적합성 항원(HLA)이 일치하는 형제로부터 골수 유래 중간엽줄기세포를 이식한 임상시험에서는 '''신경 전도 속도'''가 향상되었다.[70]

3. 1. 줄기세포 치료제

세포 치료제는 분화 여부에 따라 '''체세포 치료제'''와 '''줄기세포 치료제'''로 나눌 수 있다. 그러나 산업적으로는 분화된 세포와 미분화된 줄기세포의 구분이 쉽지 않으며, 현행법(약사법)상에서는 이 둘을 구분하지 않고 세포 치료제로 통칭한다.

인간 배아줄기세포는 세포 기원에 따른 윤리 및 법적 논란이 많으며, 국가에 따라 규제도 다르다. 하지만 배아줄기세포는 태반 외 모든 세포로 분화할 수 있는 만능성(Pluripotency)을 가지기에, 당뇨[65]나 파킨슨씨병[66]과 같은 질병 치료에 사용하기 위한 연구가 진행되고 있다.

신경줄기세포는 신경계의 다양한 세포로 분화할 수 있어, 신경계 손상 부위에 이식되어 신경학적 손상 및 질환을 치료할 수 있다. 헌팅턴질병, 파킨슨씨병과 같은 신경질환 치료를 위한 연구가 활발히 진행 중이다.[67]

MSCs는 면역 조절, 다분화능, 빠른 증식 능력을 가지고 있어 면역 조절 치료, 뼈 및 연골 재생, 심근 재생, 헐러 증후군 치료 등에 사용될 수 있다.[39] 골형성 부전증 치료에 MSCs를 사용한 연구에서는 사람 백혈구 항원(HLA)이 일치하는 형제자매의 골수 세포를 환자에게 이식하여 뼈의 빠른 발달과 골절 빈도 감소를 확인했다.[40]

조혈모세포 이식에 사용되는 조혈모세포(HSC)는 골수나 혈액에서 유래하며, 자가 재생 능력과 모든 유형의 혈액 세포, 특히 인간 면역 체계와 관련된 세포로 분화하는 능력을 가지고 있다. 1957년 처음으로 인간 골수 이식이 발표된 이후[43], HSC 치료법은 발전을 거듭해왔다. HSC 이식에는 동종, 자가, 동종 이식의 세 가지 유형이 있다.[39]

골수 유래 HSC 외에도 제대혈(UCB) 및 말초 혈액 줄기 세포(PBSC)와 같은 대체 자원의 사용이 증가하고 있다. 골수성 혈액암을 앓고 있는 PBSC 수혜자는 골수 유래 HSC 수혜자에 비해 더 빠른 착상과 더 나은 전체 생존율을 보였다.[47]

줄기 세포 또는 전구 세포의 대안으로, 증식 능력이 낮거나 전혀 없는 분화된 세포의 이식을 연구하고 있다.

3. 2. 체세포 치료제

세포 치료제는 분화 여부에 따라 '''체세포 치료제'''(Somatic cell therapeutics)와 '''줄기세포 치료제'''(Stem cell therapeutics)로 나눌 수 있다. 또한, 기원(자가, 동종, 이종 세포 치료제) 및 최종 세포(면역세포, 심근세포 등)의 종류에 따라 구분할 수도 있다. 그러나 산업적으로는 분화된 세포와 미분화된 줄기세포를 구별하기 쉽지 않으며, 현행법(약사법)상에서는 체세포 치료제와 줄기세포 치료제를 구분하지 않고 세포 치료제로 통칭한다.

'''면역세포 치료제'''

면역계를 조절하고 종양 세포를 공격하기 위해 사용되는 치료법으로, T 세포, 수지상세포, NK 세포와 밀접하게 관련되어 있다.

  • '''CAR-T 세포 치료제'''


환자에게서 수집한 T 세포를 유전자 조작하여 특정 종양 항원에 반응하여 종양 세포를 인지하는 CAR을 도입한다. 이렇게 조작된 세포를 체외 증식 후 환자에게 다시 이식하며, 해당 세포들은 종양 세포를 특이적으로 공격한다. 따라서 암 치료(주로, 급성 B 백혈병 및 성인 B세포 백혈병)에 사용되는 세포 치료제로서 사용된다.

  • '''NK 세포 치료제'''


NK세포를 분리 및 증폭하여 특정 항원 및 바이러스 감염에 특이적으로 반응하도록 활성화시킨다. 이렇게 특이적으로 활성화된 세포를 환자에게 이식하여 종양 및 감염 질환 치료에 이용될 수 있다.

'''세포재생 및 이식 치료제'''

분화된 건강한 세포를 이식하는 치료제로 췌도세포 치료제, 피부세포 치료제, 심근세포 치료제, 연골세포 치료제, 지방세포 치료제 등 다양한 치료제가 존재한다. 줄기 세포 또는 전구 세포의 대안으로, 증식 능력이 낮거나 전혀 없는 분화된 세포의 이식을 연구하고 있다. 이는 환자 신체 내에서 특정 기능을 촉진할 수 있는 특수 세포(예: 심장 기능을 회복하기 위한 심근 세포[50] 이식 또는 췌도 세포 이식[51]을 통한 당뇨병 환자의 인슐린 항상성 확립) 또는 특정 조직의 세포외 기질 생산을 지원/재생하는 것을 포함한다(예: 연골 세포[10] 이식을 통한 추간판 복구).

4. 세포 치료의 작용 기전

세포 치료의 작용 기전은 사용되는 세포의 종류와 치료 목적에 따라 매우 다양하다. 하지만 일반적인 메커니즘은 크게 네 가지로 나눌 수 있다.

1. 세포 대체(Cell Replacement) 또는 재생(Regeneration): 손상되거나 기능이 없는 세포를 대체하거나 재생하는 것이다. 예를 들어, 만능성 또는 다능성 줄기세포는 다양한 세포 유형으로 분화할 수 있다. 이 세포를 환자에게 투여하면 손상된 조직에 통합되어 전문 세포로 분화하여 조직 복구와 재생을 촉진한다. 현재 척수 손상, 심장 질환, 퇴행성 질환 등의 치료에 이 메커니즘이 활용되고 있다.[81][82]

2. 주변분비 신호전달(Paracrine Signaling): 이식된 세포가 성장인자, 사이토카인, 케모카인 등의 생체 활성 분자를 분비하는 것이다. 이 분자들은 주변 세포와 조직에 다양한 영향을 미치며, 세포 증식 촉진, 혈관신생, 면역조절 등이 포함된다. 주변분비 신호전달은 중간엽줄기세포 요법과 다른 세포 기반 치료의 효과에 중요한 역할을 할 것으로 예상된다.[83]

3. 면역조절(Immunomodulation): 조절 T 세포와 수지상 세포와 같은 특정 유형의 세포는 면역조절을 통해 치료 효과를 발휘한다. 예를 들어, 조절 T 세포는 과도한 염증을 억제하고 자가면역을 방지함으로써 면역 반응을 조절한다. 수지상세포는 항원 제시와 면역 체계 활성화에 관여한다. 이 세포들은 면역 반응을 조절함으로써 자가 면역 질환, 염증성 장애, 이식 거부반응을 치료하는 데 사용될 수 있다.[84]

4. 스캐폴드 기반 접근법(Scaffold-Based Approaches): 조직 공학에서의 세포 치료는 종종 공학적으로 만들어진 조직을 사용하거나 세포가 주입된 채로 스캐폴드를 사용한다. 이러한 스캐폴드는 세포 성장, 분화 및 조직 구성을 위한 지지적인 미세 환경을 제공한다. 이식된 세포는 스캐폴드 및 주변 조직과 상호 작용하여 조직 복구 및 재생에 기여한다. 조직 공학적 접근법은 이식을 위한 인공 피부, 연골, 뼈 및 기타 조직의 개발에 사용되고 있다.[85]

세포 치료는 여러 장기의 다양한 임상 적응증을 대상으로 하며, 여러 방식으로 세포를 전달한다. 따라서 치료에 관련된 구체적인 작용 기전은 매우 광범위하다. 그러나 세포가 치료 작용을 촉진하는 데에는 두 가지 주요 원칙이 있다.

1. 줄기 세포, 전구 세포 또는 성숙 세포의 이식, 분화 및 손상된 조직의 장기적인 대체. 다능성 또는 단능성 세포는 실험실에서 또는 손상 부위에 도달한 후(국소 또는 전신 투여를 통해) 특정 세포 유형으로 분화된다. 그런 다음 이러한 세포는 손상 부위에 통합되어 손상된 조직을 대체하여 장기 또는 조직의 기능 개선을 촉진한다. 이는 심근 세포를 사용하여 심근 경색 후 심근 세포를 대체하거나,[15][16] 허혈성 사지 질환에서 혈관 신생을 촉진하거나,[17] 퇴행성 디스크 질환에서 연골 세포 외 기질 매트릭스를 생성하는 것이 그 예이다.[18][19]

2. 사이토카인, 케모카인, 성장 인자와 같은 가용성 인자를 분비하여 파라크린 또는 내분비 방식으로 작용할 수 있는 세포. 이러한 인자는 국소 (줄기) 세포를 유도하거나 세포를 이식 부위로 이동하도록 유도함으로써 장기 또는 부위의 자가 치유를 촉진한다. 초기 세포 배양은 후기 배양보다 더 효율적인 파라크린 활성을 보이는 것으로 나타났다.[20][21] 투여된 세포 (국소 또는 전신 투여를 통해)는 비교적 짧은 기간 (수일-수주) 동안 생존한 다음 죽는다. 여기에는 관련 치료 인자를 자연적으로 분비하거나, 세포가 특정 분자를 대량으로 방출하도록 유도하는 후생적 변화 또는 유전자 조작을 거치는 세포가 포함된다. 이에 대한 예로는 혈관 신생, 항염증, 항세포 사멸을 촉진하는 인자를 분비하는 세포가 있다.[22][23][24] 이러한 작용 방식은 플루리스템과 퍼바시스와 같은 회사가 부착성 기질 세포 또는 성숙된 내피 세포를 사용하여 말초 동맥 질환 및 동정맥 접근 합병증을 치료하는 데 사용된다고 제안한다.[25][26]

5. 세포 치료 전략

세포 치료 전략은 크게 동종 세포 치료, 자가 세포 치료, 이종 세포 치료 세 가지로 나눌 수 있다.


  • 동종 세포 치료는 공여자와 수혜자가 다른 경우이다. 크론병 및 다양한 혈관 질환 치료에 대한 연구가 활발히 진행 중이다.[27][28][29][30]

  • 자가 세포 치료는 환자 자신의 세포를 이용하는 방법이다. 면역 반응이나 이식 거부 반응 우려가 적지만, 환자별 맞춤 치료로 인해 비용이 많이 든다는 단점이 있다. 골수, 지방 조직, 말초 혈액 등에서 기질 세포를 얻어 연골[31] 및 근육[32] 복구 등에 대한 연구가 진행 중이며, 척추 관련 임상 시험 등에서도 평가되고 있다.[33][34]

  • 이종 세포 치료는 다른 종의 세포를 이용하는 방법이다. 돼지 세포를 이용하는 경우가 대표적이다.[17] 주로 실험 동물 모델에 인간 세포를 이식하는 연구가 진행 중이지만,[35] 향후 인간에게도 적용될 가능성이 있다.

5. 1. 동종 세포 치료

동종 세포 치료에서 공여자는 세포를 받는 수혜자와 다른 사람이다.[27] 제약 제조에서, 동종 이식 방법은 일치하지 않는 동종 요법이 "기성품"의 기초를 형성할 수 있기 때문에 유망하다.[28] 크론병[29] 및 다양한 혈관 질환을 포함한 질환을 치료하기 위해 이러한 제품을 개발하려는 연구 관심이 있다.[30]

5. 2. 자가 세포 치료

자가 세포 치료는 환자 자신의 조직에서 유래된 세포를 이식하는 치료법이다. 골수, 지방 조직, 말초 혈액 등에서 기질 세포를 얻어 부상 또는 스트레스 부위에 이식하는 여러 건의 임상 시험이 진행 중이며, 연골[31] 및 근육[32] 복구 등에 대해 활발히 연구되고 있다. 또한 질병에 걸린 조직에서 성숙된 세포를 분리하여 동일하거나 인접한 조직에 재이식하는 방법도 포함될 수 있는데, 이는 디스크 탈출증 재발 또는 인접 디스크 질환을 예방하기 위한 척추 임상 시험 등에서 평가되고 있다.[33][34] 자가 전략의 장점은 면역 반응 또는 이식 거부 반응에 대한 우려가 제한적이라는 것이다. 그럼에도 불구하고 환자별 처리로 인해 비용이 많이 들기 때문에 대량의 품질 관리된 배치 생성이 불가능하며, 일반적으로 이식 전에 제품 품질 및 효능 검사를 허용하지 않는다. 이는 기증자(환자)에 따라 크게 달라지기 때문이며, 종종 기증자 역할을 하는 환자가 질병을 앓고 있어 세포 효능과 품질에 영향을 미칠 수 있으므로 특히 우려되는 사항이다.

5. 3. 이종 세포 치료

이종 세포 치료법에서 수혜자는 다른 종의 세포를 받게 된다. 예를 들어, 돼지 유래 세포를 인간에게 이식하는 경우가 있다.[17] 현재, 이종 세포 치료법은 주로 효능과 안전성을 평가하기 위해 실험 동물 모델에 인간 세포를 이식하는 것을 포함하지만,[35] 향후 기술 발전으로 인간에게도 이종 전략을 적용할 수 있을 것이다.

6. 한국의 세포 치료제 현황

제품명개발사주성분적응증허가일비고
콘드론®(Chondron®)세원셀론텍(주)자가유래 연골세포2000년대한민국 최초 세포치료제[71]
홀로덤®(Holoderm®)테고사이언스(주)자가유래 피부세포(배양피부)심부 2도 및 3도 화상2001년 12월 20일[71]
칼로덤®(Kaloderm®)테고사이언스(주)동종유래 피부세포(배양피부)심부 2도 화상, 당뇨성족부궤양2005년 3월 20일대한민국 최초 동종 세포치료제, 2018년 6월 기준 25만개 이상 사용[71]
큐피스템®(주)안트로젠자가지방유래 줄기세포크론성누공2012년 1월 18일지방줄기세포 치료제 최초 허가[71]
카티스템®(CARTISTEM®)메디포스트(주)동종 제대혈유래 중간엽줄기세포퇴행성/반복적 외상으로 인한 골관절염 환자 무릎 연골결손2012년 1월 18일대한민국 식품의약품안전처 판매 허가[72]
하티셀그램-에이엠아이파미셀(주)자가골수유래 중간엽줄기세포2011년 7월 1일세계 최초 시판 줄기세포 치료제[73]
뉴로나타코아스템(주)자가골수유래 중간엽줄기세포루게릭병2014년 7월 30일세계 최초 루게릭병 줄기세포치료제, 대한민국 네 번째 허가 줄기세포치료제[74]
케라힐®-알로(KeraHeal®-Allo)㈜바이오솔루션동종 피부 유래 각질세포심부 2도 화상2006년 5월 3일[75]
이뮨셀®-엘씨(Immuncell®-LC)㈜녹십자셀자가혈액유래 T 림프구간암2007년 8월 6일[76]
크레아박스®-알씨씨(CreaVax®-RCC)제이더블유크레아젠㈜자가혈액유래 수지상세포신장암2007년 5월 15일[77][78]
로스미르®테고사이언스㈜자가유래 섬유아세포중등도 이상 비협골 고랑 개선2018년 1월[79]
카티라이프®㈜바이오솔루션자가연골 유래 연골세포퇴행성/반복적 외상에 따른 무릎 연골 결손2019년 4월 24일[80]


7. 세포 치료제 제조 및 공급망

세포 치료제는 소규모 배치와 노동 집약적인 공정으로 인해 제조에 어려움이 있다.[54] 일부 제조업체는 자동화된 생산 방식을 통해 인적 개입과 오류의 위험을 줄이고, 더 낮은 비용으로 더 높은 품질의 제품을 대량 생산하고 있다.[55]

생명 제약 회사의 물류 부서는 CAR-T 세포 치료법 및 동종 치료법과 같은 새로운 세포 및 유전자 치료 제품의 도입으로 인해 안전한 취급 및 배송을 위한 새로운 시스템과 프로세스를 구현해야 하는 어려움에 직면하고 있다.[56] 코로나19 팬데믹과 같은 예측 불가능한 사건과 관련하여 온디맨드(on-demand) 재고의 중요성이 커지고 있으며, 이는 공급망 중단을 예방하는 데 도움이 된다.[56]

7. 1. 제조

세포 치료는 생명 과학 분야에서 빠르게 성장하는 분야 중 하나이지만,[53] 세포 치료 제품 제조는 소규모 배치와 노동 집약적인 공정으로 인해 상당 부분 제약을 받고 있다.[54]

일부 제조업체들은 인적 개입과 인적 오류의 위험을 없애는 자동화된 생산 방식으로 전환하고 있다. 자동화된 세포 치료 제조 방법은 더 낮은 비용으로 더 높은 품질의 제품을 대량 생산할 수 있게 해준다.[55]

7. 2. 공급망

생명 제약 회사의 물류 부서는 CAR-T 세포 치료법 및 동종 치료법과 같은 새로운 세포 및 유전자 치료 제품의 도입으로 인해 새로운 장애에 직면하고 있다. 세포 및 유전자 치료법은 안전한 취급 및 배송을 보장하기 위해 제조업체와 유통업체 모두 새로운 시스템과 프로세스를 구현해야 한다.[56] 또한, 코로나19 팬데믹과 같은 예측 불가능한 사건과 관련하여 온디맨드(on-demand) 재고가 점점 더 중요해지고 있으며, 이를 통해 공급망 중단을 예방할 수 있다.[56] 브렉시트(Brexit)로 인한 유럽의 코로나19 팬데믹과 정치적 불안정의 결과로 최근 변화는 세포 치료법의 물류 체인에 더욱 영향을 미쳤다.[57]

참조

[1] 논문 "[Doctor Brown-Sequard's therapy]" 2010-03
[2] 웹사이트 Cell Therapy http://www.cancer.or[...] American Cancer Society 2008-11-01
[3] 논문 History of clinical transplantation 2000-07
[4] 논문 Human Cell Encapsulation in Gel Microbeads with Cosynthesized Concentric Nanoporous Solid Shells
[5] 뉴스 Australian Cancer Research Foundation https://home.cancerr[...] 2014-12-07
[6] 웹사이트 Health Resources & Services Administration https://bloodstemcel[...] 2020-03-21
[7] 논문 Cell therapy 1998-04
[8] 논문 Alternative and complementary therapies in osteoarthritis and cartilage repair 2020-04
[9] 논문 Repairing the Brain: Cell Replacement Using Stem Cell-Based Technologies 2018-12-18
[10] 논문 Cell therapy for intervertebral disc herniation and degenerative disc disease: clinical trials 2019-04
[11] 논문 Stem cells for heart cell therapies 2008-12
[12] 논문 Emerging Cellular Therapies for Cancer 2019-04
[13] 논문 The impact of market volatility on the cell therapy industry 2011-11
[14] 논문 Cell therapy industry: billion dollar global business with unlimited potential 2011-05
[15] 논문 Regeneration of ischemic cardiac muscle and vascular endothelium by adult stem cells 2001-06
[16] 논문 Nonhematopoietic mesenchymal stem cells can be mobilized and differentiate into cardiomyocytes after myocardial infarction 2004-12
[17] 논문 Transplantation of ex vivo expanded endothelial progenitor cells for therapeutic neovascularization 2000-03
[18] 논문 Discogenic cell transplantation directly from a cryopreserved state in an induced intervertebral disc degeneration canine model 2018-06
[19] 논문 Transplantation of allogenic nucleus pulposus cells attenuates intervertebral disc degeneration by inhibiting apoptosis and increasing migration 2018-05
[20] 논문 2017 TERMIS - Americas Conference & Exhibition Charlotte, NC December 3-6, 2017 2017-12
[21] 논문 Long-term complications, immunologic effects, and role of passage for outcome in mesenchymal stromal cell therapy 2012-04
[22] 논문 Hepatocyte growth factor or vascular endothelial growth factor gene transfer maximizes mesenchymal stem cell-based myocardial salvage after acute myocardial infarction. 2009
[23] 논문 TNF receptor 2, not TNF receptor 1, enhances mesenchymal stem cell-mediated cardiac protection following acute ischemia 2010-06
[24] 논문 Mesenchymal stem cells: Mechanisms of immunomodulation and homing
[25] 논문 Delivery site of perivascular endothelial cell matrices determines control of stenosis in a porcine femoral stent model 2009-12
[26] 논문 The role of placental-derived adherent stromal cell (PLX-PAD) in the treatment of critical limb ischemia
[27] 웹사이트 Allogeneic Stem Cell Transplant http://children.webm[...] WebMD 2013-09-15
[28] 논문 Cell Therapy Bioprocessing: Integrating Process and Product Development for the Next Generation of Biotherapeutics http://www.bioproces[...]
[29] 논문 Treatment of inflammatory diseases with mesenchymal stem cells 2009-06
[30] 논문 Development of adult pluripotent stem cell therapies for ischemic injury and disease 2007-02
[31] 논문 Cartilage Repair With Autologous Bone Marrow Mesenchymal Stem Cell Transplantation: Review of Preclinical and Clinical Studies 2014-10
[32] 논문 Long-term effectiveness of local BM-MSCs for skeletal muscle regeneration: a proof of concept obtained on a pig model of severe radiation burn 2018-11
[33] 논문 Intervertebral disc repair with activated nucleus pulposus cell transplantation: a three-year, prospective clinical study of its safety 2015-03
[34] 논문 Clinical experience in cell-based therapeutics: intervention and outcome 2006-08
[35] 논문 Current status of animal-to-human transplantation 2005-11
[36] 논문 Production of pancreatic hormone-expressing endocrine cells from human embryonic stem cells 2006-11
[37] 논문 Stem-cell-based strategies for the treatment of Parkinson's disease
[38] 논문 Neural stem/progenitor cells as a promising candidate for regenerative therapy of the central nervous system
[39] 간행물 The Biological Basis | Stem Cells Elsevier
[40] 논문 Transplantability and therapeutic effects of bone marrow-derived mesenchymal cells in children with osteogenesis imperfecta 1999-03
[41] 논문 Fetal mesenchymal stem-cell engraftment in bone after in utero transplantation in a patient with severe osteogenesis imperfecta 2005-06
[42] 논문 Allogeneic mesenchymal stem cell infusion for treatment of metachromatic leukodystrophy (MLD) and Hurler syndrome (MPS-IH) 2002-08
[43] 논문 Supralethal whole body irradiation and isologous marrow transplantation in man 1959-10
[44] 논문 Role of members of the Wnt gene family in human hematopoiesis 1998-11
[45] 논문 Bone-marrow haematopoietic-stem-cell niches 2006-02
[46] 논문 Haematopoietic graft engineering 2004-09
[47] 논문 Sonic hedgehog induces the proliferation of primitive human hematopoietic cells via BMP regulation 2001-02
[48] 논문 Stem cell c-KIT and HOXB4 genes: critical roles and mechanisms in self-renewal, proliferation, and differentiation 2006-12
[49] 논문 Technique for human marrow grafting 1970-10
[50] 논문 Therapeutic approaches for cardiac regeneration and repair 2018-10
[51] 논문 The journey of islet cell transplantation and future development 2018-03
[52] 웹사이트 Cellular Therapy http://www.quackwatc[...] 2003-08-21
[53] 웹사이트 Growth in Sales of Products In Cell Therapy and Tissue Engineering http://www.ebersmedi[...] ebers Medical
[54] 웹사이트 Scaling Up Cell Therapy Manufacturing https://www.genengne[...] Genetic Engineering and Biotechnology News 2018-09-07
[55] 웹사이트 Cell Therapy Process Development https://knect365.com[...] Next Generation Therapeutics
[56] 웹사이트 Supply Chain Optimization in Cell and Gene Therapies https://www.susuppor[...] Single Use Support 2021-12-20
[57] 논문 Barriers to Treg therapy in Europe: From production to regulation 2023
[58] 웹인용 Cell therapy http://www.cancer.or[...] American Cancer Society 2015-04-29
[59] 웹인용 생물학적제제 등의 품목허가·심사 규정 http://www.law.go.kr[...] 식품의약안전처 2015-04-29
[60] 저널 인용 Ancient Egyptian Medicine http://www.em-consul[...]
[61] 저널 인용 "History of clinical transplantation" https://www.ncbi.nlm[...]
[62] 저널 인용 Robert Hooke's 'Micrographia
[63] 저널 인용 The Treatment of Refractory Aplastic Anemia with Antilymphocyte Globulin and Methylprednisolone
[64] 저널 인용 Intravenous infusion of bone marrow in patients receiving radiation and chemotherapy.
[65] 저널 인용 "Production of pancreatic hormone-expressing endocrine cells from human embryonic stem cells”
[66] 저널 인용 "Stem-cell-based strategies for the treatment of Parkinson's disease”
[67] 저널 인용 Neural stem/progenitor cells as a promising candidate for regenerative therapy of the central nervous system” https://www.ncbi.nlm[...]
[68] 저널 인용 Transplantability and therapeutic effects of bone marrow-derived mesenchymal cells in children with osteogenesis imperfecta”
[69] 저널 인용 Fetal mesenchymal stem-cell engraftment in bone after in utero transplantation in a patient with severe osteogenesis imperfecta”
[70] 저널 인용 Allogeneic mesenchymal stem cell infusion for treatment of Metachromatic Leukodystrophy (MLD) and Hurler syndrome (MPS-IH)”
[71] 논문 "Autologous Adipose Tissue-Derived Stem Cells Treatment Demonstrated Favorable and Sustainable Therapeutic Effect for Crohn’s Fistula”
[72] 웹인용 카티스템 http://www.medi-post[...] 메디포스트 2015-06-09
[73] 웹인용 하티셀그램-에이엠아이 http://www.pharmicel[...] 파미셀 2015-06-09
[74] 웹인용 뉴로나타 http://www.corestem.[...] 코아스템 2015-06-09
[75] 웹인용 "1138187" https://biosolutions[...] 2024-04-29
[76] 논문 Adjuvant cytokine-induced killer cell immunotherapy for hepatocellular carcinoma: a propensity score-matched analysis of real-world data https://bmccancer.bi[...] 2019-12
[77] 웹인용 "면역세포치료제 {{!}} JW크레아젠" https://www.creagene[...] 2024-04-29
[78] 웹인용 "Ministry of Food and Drug Safety>Our Works>Bio&Cosmetics>Manufactures>Biological Products {{!}} Ministry of Food and Drug Safety" https://www.mfds.go.[...] 2024-04-29
[79] 웹인용 "로스미르® < CELL THERAPY :: TECO SCIENCE" http://www.tegoscien[...] 2024-04-29
[80] 웹인용 "1138187" https://biosolutions[...] 2024-04-29
[81] 논문 The meaning, the sense and the significance: translating the science of mesenchymal stem cells into medicine.
[82] 논문 Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement
[83] 논문 The meaning, the sense and the significance: translating the science of mesenchymal stem cells into medicine
[84] 논문 Heterotopic of bone marrow. Analysis of precursor cells for osteogenic and hematopoietic tissues. 1968
[85] 논문 Tissue Engineering

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