27 EyeWorld Asia-Pacific | June 2025 CORNEA 줄기세포들이 존재하는데, 각막 중심부에 손상이 발생하면 회복 신호가 전달되고, 이 세포들은 각막을 가로질러 이동하며 손상 부위를 재건하려고 합니다. 이 과정에서 줄기세포들은 자신이 원래 존재하던 환경(niche)을 떠나면서, 지지 단백질이 풍부했던 미세환경(microenvironment)을 잃고, 분화(differentiation)를 시작해, 이상적으로는 각막 전체를 다시 덮게 되는 것입니다. 만약 이 세포들이 재생 능력을 유지할 수 있는 지지체(scaffold)를 갖게 된다면, 이는 안구표면 전반에 걸쳐 세포 확장을 효과적으로 도와줄 수 있을 것입니다” “초기 개발단계에서의 개념은 데스메막 위에 세포층을 배양해, 술자에게 ‘막과 세포’를 함께 제공하는 것이었습니다. 하지만 이 방식은 FDA 승인을 받기 위한 규제 경로가 훨씬 더 까다롭기 때문에, 현재도 우리가 주시하고 있는 과제 중 하나입니다. … 그러나 결과적으로는, 탈세포화된 (decellularized) 데스메막만으로도 매우 높은 치료 효과를 보인다는 사실이 밝혀졌습니다.” Rajan Shukla, Brightstar Therapeutics의 CEO는 2014 년부터 전안부를 대상으로 한 치료제 개발에 종사해 왔으며, 과거에는 혈청안약(serum tears) 분야에서도 활동한 바 있다. 중증 안구건조증 및 안구표면질환에 대한 경험과 새로운 치료 옵션에 대한 관심이 결국 그를 BrightMEM 개발로 이끌게 되었다고 그는 설명했다. “삶의 질 관점에서 보면, 중증 안구건조증은 고관절 골절이나 중증 협심증(severe angina)에 필적할 만큼 환자의 삶을 심각하게 방해합니다. 많은 경우, 환자들은 의미 있는 시력 저하와 함께 지속적인 안구 통증까지 겪게 됩니다.” BrightMEM은 각막의 치유 능력이 손상된 중증 안구표면질환 환자들을 위한 특화된 치료 틈새(niche) 를 메우는 역할을 한다. Rajan Shukla에 따르면, “각막을 투명하게 유지하는 상피세포를 만들어내는 모든 안구 내 세포들—즉, 모든 각막 윤부 줄기세포(limbal stem cells)—는 각막 둘레에 위치한 ‘각막 윤부 틈새(limbal niche)’라는 특수한 구조에 존재합니다. 이 줄기세포들은 각막 상피를 생산하며, 각막이 손상되거나 상피가 제거되면, 이 줄기세포들은 틈새를 떠나 각막으로 이동해 상피세포를 다시 채워넣기 시작합니다. 하지만 이 세포들이 틈새를 떠나는 순간, 줄기세포 특성(stem cell phenotype)을 잃게 됩니다. 줄기세포는 원래 자기복제(self-renewal)가 가능해서 가로 분열(horizontal division)을 통해 또 다른 줄기세포를 만들거나, 성숙한 상피세포로 분화(differentiation)하여 투명한 각막을 구성합니다. 하지만 틈새를 벗어난 이후에는 이 줄기세포로서의 특성을 잃습니다.” “이 시점에서 결막이 각막 위로 자라 들어오기 시작하고, 그 결과 통증과 눈부심을 유발하게 됩니다. 즉, 환자는 보지도 못하고, 항상 통증에 시달리는 매우 고통스러운 상태에 처하게 됩니다” 라고 설명했다. 회사는 당초 견고하면서도 광학적으로 투명한 새로운 막을 찾고 있었는데, 각막 윤부 틈새(limbal niche)를 모방할 수 있고, 줄기세포를 장기적으로 유지할 수 있는 환경을 만들기 위함이었다. Mr. Shukla는 BrightMEM은 장기적 해결책을 제공하도록 설계된 치료재라고 설명했다. BrightMEM은 각막의 다른 구조가 손상되더라도, 데스메막이 본래 가지고 있는 분해 (degradation) 저항성을 최대한 활용하도록 설계되었다고 말했다. 또 하나의 주요 발견은, 이 막에는 각막 중심부에는 존재하지 않고, 윤부 틈새에만 존재하는 특정 단백질들이 포함되어 있다는 점이다. 이 단백질들은 윤부 틈새의 미세환경을 모사할 수 있게 해주며, 줄기세포를 장기적으로 생존 가능하게 유지시켜 줄 수 있는 기반이 된다고 그는 강조했다. Mr. Shukla에 따르면 실험실 데이터로 이를 확인할 수 있었으며, BrightMEM은 양막(amniotic membrane)과 비견되기도 했다. “BrightMEM 위에서 윤부 줄기세포를 배양하면, 정상 눈에서처럼 여러 층의 성숙한 각막상피가 형성되고, 가장 아래층에는 여전히 줄기세포 마커가 발현되는 것으로 나타나, 안구표면에 줄기세포의 ‘저수지(reservoir)’ 를 만들고 있는 셈입니다” 라고 설명했다. 그는 또한, 지속성 각막상피결손(persistent epithelial defects) 환자들은 줄기세포의 기능이 과부하되어 있고, 안구표면이 병든 상태라고 강조했는데, 이는 윤부 줄기세포가 투명한 상피 유지 기능을 감당하지 못하기 때문이라고 했다. Mr. Shukla는 현재까지 14건의 사례가 포함된 인간 대상 파일럿 임상시험을 언급했다. 해당 연구에서는 각막 윤부 줄기세포 결핍과 연관된 유전성 안질환인 선천성 무홍채증 (congenital aniridia) 환자들이 치료 대상으로 등록되었다. 전체 환자의 57%는 중심 각막에 신생혈관이 발생하여 시력이 저하된 상태였다. 모든 환자는 BrightMEM 동종이식편(allograft)을 이식받았다. 이 연구의 목적은 BrightMEM이 이러한 환자들의 안구 표면에 남아 있는 각막 윤부 줄기세포를 보강하고, 신생혈관화를 억제하며, 장기적으로 시력을 회복시킬 수 있는지를 평가하는 것이었다. “중간 6개월 결과는 고무적이었습니다. 모든 환자에서 상처가 치유되었고, 중심부 신생혈관화의 재발은 관찰되지 않았습니다.” 또한, 수술 적응이 되었던 모든 환자들이 반대쪽 눈에도 동일한 수술을 받고 싶다고 하였다. Mr. Shukla는 이 제품이 안구 통증 완화에도 사용될 수 있는 가능성에 대해 설명했는데, 이는 수술 다음 날부터 즉각적인 통증 완화를 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 이러한 통찰은 말기 자궁경부암 치료를 위해 투여된 신약으로 인해 안구 독성이 발생한 한 환자에게 BrightMEM을 적용하면서 비롯되었다. 안구 독성으로 인한 통증은 극심했으며, 선택지가 제한적인 상황에서 술자는 BrightMEM을 사용했다.
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