한 때 대한민국을 뒤흔들었던 황우석박사를 많이 기억하실 겁니다.
많은 이들에게 꿈을 심어주었던 줄기세포 연구는 좋지 않은 이미지가 되어버렸지만
사실 줄기세포 연구는 아직도 많이 이루어지고 있습니다.
이번 글에서는 줄기세포의 기본 개념과 어떤 부분에서 중요성을 가지는지 살펴보겠습니다.
줄기세포란 무엇인가?
우리 몸의 각각의 세포는 끊임없이 죽고 새로 생성됩니다.
줄기세포는 이러한 세포들의 기원이 되는 세포로, 우리 몸에 극히 소량 존재하는 특별한 유형의 세포이며, 다른 유형의 세포로 분화할 수 있는 능력을 가집니다.
이러한 줄기세포는 반복 분열하여 더 많은 줄기세포를 생성하는 자가 재생산(self-renewal) 기능을 가지고 있어 장기간 자신의 수를 유지할 수 있으며, 환경에 따라 특정한 기능을 갖는 세포로 분화할 수 있는 다분화 능력을 가지고 있습니다.
줄기세포의 유형
1) 배아줄기세포(Embryonic stem cell): 수정된 배아에서 추출되며, 모든 유형의 세포로 분화할 수 있는 능력을 가집니다.
2) 성체줄기세포: 성인 조직에서 발견되며, 특정 유형의 세포로만 분화할 수 있습니다.
3) 유도만능줄기세포(iPS): 성체세포를 재프로그래밍하여 만든 줄기세포로, 배아줄기세포와 유사한 특성을 가집니다.
성체줄기세포와 배아줄기세포의 차이
성체줄기세포의 경우 환자로부터 직접 얻을 수 있기 때문에 윤리적인 문제에서 자유로우며 면역 거부반응을 줄일 수 있다. 몸에서 분리해 내기 쉽지 않다는 단점이 있지만 성체줄기세포가 다른 조직의 세포로 분화가 가능하다는 것이 밝혀져, 다양한 병을 치료할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.
배아줄기세포는 모든 조직의 세포로 분화할 수 있는 능력을 가지며, 부상이나 질병 등 조직이 손상된 경우 그 조직을 재생시키는 데 이용할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.
줄기세포의 응용
줄기세포 연구는 인류의 역사를 보았을 때 정말 최근에 들어서야 연구가 되기 시작한 분야입니다.
1998년 최초로 인간 배아줄기세포가 분리되면서 줄기세포를 이용한 파킨슨 병, 당뇨병, 심장병 등의 다양한 치료법을 개발하기 위한 연구가 진행되어 왔습니다.
줄기세포 연구는 또한 장기 이식에도 응용될 수 있습니다.
환자 자신의 세포에서 장기를 배양할 수 있다면 이식 거부반응의 위험을 줄일 수 있을 것으로 기대할 수 있습니다.
또한 줄기세포는 약물 개발 과정에서도 중요한 역할을 합니다.
신약의 효과와 안전성을 평가하는데 사용되는 인간 조직모델을 제공함으로써 더 효과적으로 약물을 개발할 수 있을 것으로 기대합니다.
줄기세포 연구 사례
2019년, 일본 후생성은 척수손상 치료를 위한 다른 사람유래 유도만능줄기세포 임상시험을 세계 최초로 허가(Nature, News, "Reprogrammed" stem cells to treat spinal-cord injuries for the first time, 2019.2.22)하였는데, 연구팀인 쿄토대학은 이전에 원숭이를 대상으로 한 시험에서 원숭이가 걸을 수 있도록 회복하는 데 성공한 바 있다.
줄기세포 치료제 중 인간면역결핍바이러스(HIV) 치료는 2007년에 성공한 이래, 2012년 남성 HIV 감염환자에게 줄기세포 이식 후 완전히 치료했다고 Nature지 (2019.3.5)에 발표하였다.
- 출처 : 줄기세포 기술발전의 최근동향과 시장전망. 제약산업정보포털. 2019.4
줄기세포 연구의 윤리적 고려사항
줄기세포 연구를 포함하는 생명공학 연구에서 항상 빠지지 않고 등장하는 것이 바로 윤리적인 문제입니다.
줄기세포 연구가 실제 사용되었을 때, 인간 복제가 가능하다면 윤리적, 사회적, 법적 문제에 대해서 어떻게 생각해야 할 것인지.
그리고 줄기세포 연구에서 확보한 유전 정보의 보호와 개인의 사생활 침해 가능성에 대한 고려가 필요할 수 있습니다.
윤리적으로 가장 문제가 되는 부분은 배아 줄기세포입니다.
배아 줄기세포를 얻기 위해서는 초기 단계의 인간 배아를 사용해야 하며, 이 과정에서 배아가 파괴됩니다.
생명과 직결된 문제이기 때문에 명확한 해답을 내리기도 어렵고, 그만큼 많이 고민해야 하는 문제입니다.
줄기세포 치료법은 많은 비용이 들게 될 텐데, 이 때 치료의 접근성에 대해서도 문제가 생길 수 있습니다.
빈부격차에 따라 치료를 받을 수 있거나 없거나가 갈리겠죠.
어찌 보면 당연한 말인가 싶지만, 사실 더 많은 환자가 보다 공평하게 치료를 받을 수 있는 시스템을 구축해야 하는 것도 중요해 보입니다.
줄기세포, 유전자 연구 등의 생명공학분야 연구는 하나의 국가 차원이 아닌, 세계적인 차원에서 그 윤리적 기준을 세우고 지켜나갈 수 있는 국제적 협력과 표준화가 필요합니다.
논문조작사건 이후 줄기세포라는 말은 우리의 입에서 잘 나오지 않는 단어가 되어버렸습니다
하지만 줄기세포 연구는 여전히 의학과 생명과학 분야에서 매우 중요하게 연구되는 학문이며, 그 가능성 또한 결코 무시할 수 없는 수준입니다.
심지어 유전자가위 기술을 통해 특정 유전자를 줄기세포에 넣을 수 있는 줄기세포 기술 등..
다른 기술들과의 접목을 통해 줄기세포 연구는 다시한번 우리에게 희망이 되어줄 것이라고 기대해 봅니다.
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