[메디파나뉴스 = 박으뜸 기자] '무릎 연골 손상'에 사용할 수 있는 1:1 환자 맞춤형 세포치료제 '카티라이프(바솔자가연골유래연골세포)'.
새로운 치료 옵션인만큼 2019년 4월, 카티라이프는 식품의약품안전처로부터 허가를 받은 뒤 큰 관심을 받았다.
하지만 동시에 새로운 치료 방법에 대한 조심스러움도 있었다. 카티라이프는 환자 본인의 건강한 '늑연골 세포' 조직을 채취해 만들어지기 때문이다.
그런데 부산의 온종합병원 김윤준 원장<사진>은 '카티라이프' 첫 이식 케이스로 친어머니를 택했다. 줄기세포나 자가 연골세포 이식 등의 경험이 비교적 많았던 그는, 카티라이프에 신뢰감이 있었다.
"카티라이프로 어머니의 양쪽 무릎 수술을 시행한 이유는 특별하지 않아요. 사전에 여러 지식을 습득한 덕에 카티라이프의 연골 재생 효과에 믿음이 강하게 있었죠. 이렇게 좋은 기술을 제일 먼저 어머니에게 적용하고 싶다는 마음이 컸습니다."
지난 1월 말, 김 원장은 어머니의 연골을 추출해, 3월 초 양측 슬부에 각각 이식했다. 3개월 넘게 추시 중이지만, 어머니는 현재 별다른 부작용 없이 건강한 일상을 보내고 있다.
김 원장은 카티라이프를 직접 체험해 본 결과, 환자들의 무릎 연골 손상 치료에 보다 더 자신감을 갖게 됐다고 밝혔다.
◆ '카티라이프'가 보여준 연골 손상의 '근본적 치료'
'카티라이프'는 2017년 보건복지부로부터 의약품 분야 보건신기술(NET)로 인증받은 뒤, 2019년 4월 24일 식품의약품안전처로부터 무릎 연골 결손(ICRS 3~4 등급, 결손면적 2~10cm2)의 치료제로 허가를 받았다.
카티라이프의 허가는 치료적으로도 상당히 의미가 있다. 무릎 연골 손상에 있어 '근본적 치료'라는 개념을 가져왔기 때문이다.
'무릎 연골'은 한 번 손상되면 다시 스스로 재생되지 않는다. 아울러 그동안 이뤄져 왔던 무릎 연골 손상 치료는 아쉬운 점이 존재했다.
무릎 연골 손상 초기에는 대부분 진통제나 스테로이드 주사 등 '보존적 치료'를 받는다. 그러나 일시적인 증상 완화 효과에 그쳐 치료 만족도는 낮은 편이다. 통증이 심해진다면 더 이상 보존적 치료의 효과는 없어진다.
관절염이 진행되지 않은 무릎 연골 손상 환자들에서는 주로 '미세천공술'을 시행해 왔다. 미세천공술은 연골 손상 부위에 노출된 뼈에 미세하게 구멍을 뚫어 골수에 있는 피가 나오도록 하고, 이 피 속의 연골생성 세포가 결손 부위의 연골을 생성하게 하는 수술법이다.
그렇지만 이때 만들어지는 연골 조직은 원래의 관절 연골을 이루고 있는 '초자연골'이 아닌 '섬유연골'이라 연골의 질이 약하다. 또 지속성도 떨어져 결손 부위를 근본적으로 대체할 수 없다는 한계점이 있다.
더 이상 보존적 치료로 통증 관리가 어려운 말기 관절염 단계에 이르면, '인공관절'과 같은 수술적 치료를 할 수 있다.
그런데 인공관절 수술은 65세 이상에서 권장하는 수술법이다. 인공관절의 평균 수명이 15~20년 정도임을 고려한다면, 아직 사회경제적 활동이 필요한 연령대의 환자들에게는 추후 재수술 여지가 부담으로 작용할 수 있다.
이 맥락에서 카티라이프는 이미 손상된 무릎 연골에서 세포 조직을 채취하는 기존의 세포치료와 달리, 포유류에서 가장 큰 영구적 연골 조직인 '늑연골'에서 조직을 채취 및 배양한다. 이를 통해 무릎의 '초자연골성 조직(Hyaline cartilaginous tissue)'을 재생시킨다.
초자연골은 무릎 관절 연골을 이루고 있는 성분으로 4~5mm 두께로 관절면을 덮어 무릎 관절의 충격을 완화시키는 역할을 한다. 초자연골은 나이가 들며 나타나는 퇴행성 변화나 외상, 격렬한 운동 등으로 마모되거나 벗겨지는 손상이 생길 수 있다.
카티라이프에서 주요 역할을 하는 늑연골은 무릎 관절 연골 세포 대비 증식 능력과 '초자연골' 형성 능력이 약 30배 더 뛰어난 것으로 보고된다.
무엇보다 김윤준 원장은 이 카티라이프의 임상적 근거를 보고 믿음이 생겼다. 슬부(Knee)를 전공한 그이기에, 줄기세포나 자가 연골세포 이식 등의 경험이 비교적 많다는 점도 긍정적으로 반영됐다.
"카티라이프는 어떤 연골세포가 재생될 지 불확실한 기존의 세포치료 옵션과 다릅니다. 본래의 무릎 연골을 구성하는 초자연골성 조직을 재생하죠. 카티라이프는 기존 치료의 한계를 극복했을 뿐만 아니라, 무릎 통증 문제를 근본적으로 해소할 수 있는 완전한 구조적 연골 재생이 가능합니다."
카티라이프는 늑연골 조직 채취를 위한 간단한 수술(약 15분)을 거친다. 이후 연골세포의 체외 증식배양 및 연골화배양을 통해 연골세포와 세포외기질(관절연골 역할 수행)을 포함하는 작은 구슬(펠렛) 형태의 카티라이프(주사제)가 만들어진다.
카티라이프의 시린지 1개는 자가연골세포 2천만 내지 5천만 개(연골세포와 세포외기질을 포함하는 작은 구슬 480개)로 구성돼 있으며, 연골 결손 용적 1cm3에 사용된다.
약 6~7주의 배양기간을 거쳐 제조된 카티라이프는 무릎 연골 결손 부위에 최소 절개 또는 관절경으로 그대로 이식만 하면 된다.
이식 약 15분 후면 세포끼리 단단히 굳어 기능적인 연골층을 형성하는데, 수술시간도 약 20~30분 정도로 비교적 짧다. 약 6~8주의 재활기간을 거치면 일상으로 복귀할 수 있다.
"처음엔 어드바이저의 도움 하에 늑골에서 적절한 위치 및 부위 크기를 선택해 채취를 했습니다. 2~3번 채취를 해보니 생각보다 간단하고 능숙하게 시행할 수 있었어요. 이식 시 이식물이 펠렛에 담겨 있는데, 의료용 접착풀을 이용해 붙이는 것도 기존의 연골세포 이식과 크게 다르지 않았습니다. 그래서 술기상 어렵지 않게 잘 적응할 수 있었습니다."
◆ 무릎 연골 치료에 새로운 '희망'이 될 '카티라이프'
김 원장은 친어머니에게 직접 카티라이프 수술을 진행했기 때문에, 치료 성과를 몸소 체감하고 있는 사람 중 하나였다.
"2명의 환자에게 카티라이프 수술을 한 뒤, 3개월 반이 경과됐네요. 곧 3번째 환자의 늑골 채취가 계획돼 있습니다. 아직까지 특별한 부작용은 없었고, 전반적으로 환자도 저도 결과에 만족하고 있습니다. 이식 수술 후 6개월 째 MRI 추시 예정인데, 먼저 이식한 두 명의 환자 모두 운동 제한이나 통증 및 기타 부작용 없이 일상생활을 잘 하고 있습니다."
카티라이프는 임상 연구를 통해 치료 1년 후 90% 환자에서 연골 결손 부위 채워짐이 관찰됐으며, 치료 후 5년까지 유의미한 연골 재생 및 증상 개선이 확인됐다. 카티라이프는 환자 나이나 무릎 연골 상태와 상관없이 적용이 가능하다.
"환자의 나이가 비교적 젊고, 이전에 다른 시술을 시행하지 않은 경우라면 카티라이프 수술의 더 좋은 대상이 될 수 있습니다. 그런데 카티라이프의 효과는 나이나 연골 상태와 무관하게 나타났어요. 이를 통해 다른 시술에 실패한 경우, 연골 손상의 말기 단계(ICRS 4, K&L 4)에서도 카티라이프의 적절한 대상이 될 것이라 생각합니다."
김윤준 원장은 카티라이프와 같은 새로운 치료옵션이 생겨난 것에 긍정적인 마음을 숨기지 않았다. 그는 점차 늘어나는 국내 무릎 연골 손상 환자에게, 카티라이프가 분명 좋은 치료 대안이 될 것이라 전망했다.
국내 무릎 골관절염 환자는 2015년 약 260만명에서 2019년 약 296만명으로 꾸준히 증가하고 있다. 또한 65세 미만의 40~64세 환자군이 전체의 약 44%를 차지, 과반에 가까운 비중을 보이고 있다.
관절염을 노화 현상의 일부로 생각해 온 과거와 달리, 최근에는 단순한 노화 현상과는 다른, 관절 연골의 변화를 보이는 질환으로 간주되고 있다.
연골 손상 초기에는 통증이 경미해 이를 적극적으로 치료하지 않고 방치하는 경우가 많다. 하지만 연골 손상이 점차 악화되면, 뼈끼리 맞닿아 생기는 통증은 더욱 심해진다. 그대로 방치할 경우 무릎 골관절염으로 악화돼 일상 생활에 여러 제약이 발생할 수 있다.
게다가 40~60대 환자들은 아직 활발히 사회생활을 하고 있는 경우가 많아, 치료를 하는데 있어 빠른 일상 복귀 역시 중요한 고려 요소 중 하나다.
이 가운데 카티라이프는 약 2, 30분의 비교적 짧은 수술 시간과 6~8주의 재활 기간이 특징이다. 일상에 복귀하는데 소요되는 시간적 요인을 중시하는 환자들로부터 선호도가 높은 편이다. 다만 재활 과정은 환자의 나이, 연골 결손 위치, 크기 등의 요인에 따라 달라질 수 있다.
"연골 손상 치료는 병변이 악화돼 통증이 더욱 심해지기 전, 손상된 연골을 효과적으로 재생시키는 것이 중요합니다. 카티라이프는 환자 본인의 늑연골 세포를 떼어 배양해 만든 1:1 맞춤형 치료이죠. 치료 과정 중 혹시 모를 면역 반응 등의 우려 부분에서도 안전합니다. 치료의 안전성과 효과를 고려할 때, 연골 재생이 필요한 넓은 범위의 환자군에게 사용할 수 있을 것입니다."
현재 카티라이프는 국내 3상 연구와 FDA 2상 연구가 동시 진행 중이다. 국내 3상 경우 오는 2022년까지 예정으로, 국내 17개 대학병원에서 총 104명(카티라이프 52명, 대조군 52명)의 대상자를 모집해 진행될 계획이다.
FDA 2상도 오는 2022년까지 예정으로, 총 50명(카티라이프 25명, 대조군 25명)을 대상으로 하며, 최근 첫 환자가 등록돼 이식을 완료했다.
특히 FDA 2상은 보건복지부가 주관한 '2020년도 제1차 보건의료 RD 첨단의료기술개발사업' 중 '줄기세포·재생의료 실용화 분야'에서 복지부 지원 국책과제로 선정된 바 있다.
향후 추가 임상 및 10년 장기 추적 데이터에서도 상당히 유의미한 결과가 나올 것이라 기대되고 있다.
"카티라이프는 기존의 세포치료 옵션들에서 쉽지 않았던 초자연골 조직 재생의 한계를 해결했어요. 무릎 연골 손상의 근본적 치료 가능성이 있기 때문에 통증 문제 해결책을 제시했다고 생각해요. 의료진에게도, 환자에게도 상당히 의미가 있다고 생각합니다.
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