성체줄기세포 의학적효용 발휘
▲ 오일환 박사
성체줄기세포가 지니고 있는 놀라운 복원력 배후에는 「비대칭 세포분열」이라는 부조화의 미학이 작용하고 있다. 이는 한 개의 줄기세포가 분열하여 두 개의 세포가 나올 때 대부분 분화된 세포가 나오지만 이따금씩 전혀 색다른 세포를 만들어 내는데 이것은 모든 면에서 자신과 똑 닮은 또하나의 줄기세포인 것이다. 이러한 비대칭 세포분열에 의한 자가생산을 통하여 몇안되는 이식된 줄기세포에서 당장 필요한 모든 종류의 혈액 및 면역구로 분화되기도 하지만 동시에 이들이 다 써버려 고갈되지 않도록 마르지 않는 샘처럼 자기와 똑같은 줄기세포를 계속 만들어내는 것이다. 최근의 많은 연구들은 이런 종류의 재생작용을 하고 있는 줄기세포가 비단 골수뿐 아니라 우리 몸의 거의 모든 장기에 준비돼 있고 심지어 한번 손상되면 다시는 재생되지 않는 것으로 알려진 신경이나 심장 간에서도 발견되고 있다고 밝힌다.
배아줄기세포에 대한 희망도 우려도 무시할 수 없는 현실이 되어버린 오늘날 상황안에서 대안으로 등장하고 있는 성체줄기세포의 실상과 가능성에 대한 객관적 검증은 균형있는 우리 사회의 역사적 합의점 도출을 위해 그 어느때 보다도 중요한 사항이 아닐 수 없다.
성체줄기세포는 난치병과의 전선 곳곳에서 이미 의학적 효용을 발휘하고 있다. 이들은 몸안에 이식되어도 암을 유발할 가능성도 없고 신체 손상에 대해 자체적인 응급구조대와 같은 기능도 하고 있으며 자기자신의 세포를 포함, 가족이나 형제간 세포를 이식할 수 있으므로 면역학적 거부반응을 극복하기가 용이하다. 이런 맥락에서 복제양 돌리 생산으로 유명한 영국 생명공학회사가 최근에는 성체줄기세포에 대한 연구를 대규모로 시작했다는 것은 주목할 만한 일이다.
배아파괴에 따른 윤리문제 해결을
▲ 황우석 교수
현재 국내에서 수행되고 있는 전능성 배아줄기 세포 연구는 생쥐 조류 소 돼지 및 인간에서 진행되고 있다. 인간의 경우 배아줄기 세포주 확립 및 생체이식에 의한 조직 분화유도에 연구 역량이 집중되고 있다. 2002년 현재 국내에서는 줄기세포 관련 총 11건의 공공기관 지원 과제가 진행되고 있는데 성체줄기 세포 분리 분화특성 규명 배아줄기 세포주 수립 그리고 세포치료기술의 임상 전 실험등이 전개되고 있다.
배아줄기세포 임상적용에는 두가지 문제점이 존재한다. 그 하나는 기본적으로 줄기세포로부터 특정 치료 목적의 세포로의 분화를 인위적으로 조절하는 기술 확보와 임상 용량으로의 대량 배양이 가능해져야 한다는 점이다. 이를 해결하기 위해서는 줄기세포주 수립에 필요한 배아의 공급이 충분해야 한다. 그러나 배아공급에는 난자 및 정자 제공자로부터의 동의가 있어야 하며 배아를 파괴하는 데 따르는 윤리문제도 해결되어야 한다.
다른 한가지는 세포이식시 면역거부반응을 극복해야 한다는 것이다. 면역거부반응의 근본적 해결방안은 환자의 체세포를 채취, 핵 이식 배아를 생산하고 이로부터 줄기세포를 수립한 뒤 치료용 세포를 분화 배양하는 방안이다. 여기에는 기술적 문제와 함께 생명복제에 따르는 원천적 윤리논란 인간개체 복제에의 오 남용등 복잡한 문제가 수반되고 있다. 생명윤리존중 과학기술의 개발 국민의 건강권 국가의 기술 경쟁력 등을 포괄적으로 조망할 수 있는 합리적 지혜가 절실히 요망되는 부분이다.
인간유전자 조작 .복제 악용 우려
▲ 권혁찬 교수
다음은 인간배아줄기세포의 경우 체외 배양시 세포사멸이나 분화가 잘 일어나기 때문에 미분화상태로 배양할 수 있는 보편 타당한 방법이 개발되어야 하며 배아줄기세포의 분자적 특성을 규명하는 기초연구도 병행되어야 한다는 점이다. 더불어 인간 배아줄기세포가 특정세포로 분화하는 과정을 이해하는 연구가 이뤄져야 한다. 이와함께 배아줄기세포를 세포 이식 치료에 이용할 경우 가장 문제가 되는 면역 거부 반응을 극복할 수 있는 방법이 개발되어야 한다.
배아줄기세포 연구가 생명체인 배아를 대상으로 이뤄져 생명윤리 논란을 피할 수 없는데 비해 성체줄기세포 연구는 성체세포를 대상으로 한다는 점에서 더욱 주목을 받고 있지만 배아 줄기세포의 뛰어난 분화능력과 체외 배양 가능성에 비하면 여전히 제한적이다. 따라서 성체와 배아줄기 세포 연구는 세포분화의 메커니즘을 연구한다는 공통점 때문에 서로 보완하며 발전하는 관계 정립이 필요하다고 본다. 줄기세포를 실제 치료목적에 이용하려면 줄기세포의 분리는 물론 미분화 상태로 유지하는 기술이 필요하며 필요한때 특정한 기능을 하는 세포로 분화시킬 수 있는 기술이 필요하다.
법테두리 안에서 연구 진행돼야
▲ 문신용 교수
우리나라 경우도 생명윤리 기본법 테두리 안에서 배아줄기세포 연구가 진행되고 있으며 수정란의 인위적 대량생산 및 이종간 핵 교잡행위 그리고 인간 체세포 복제 수정란의 모체이식등을 엄격히 금지하고 있다. 따라서 배아줄기 세포 연구자들은 윤리적 측면을 고려한 적절한 범위의 연구를 수행하여야 한다.
성체줄기세포 분화 관련 연구를 크게 구분하여 보면 1. 각 배엽 내 교차분화 2. 배엽간 교차분화 3. 전 배엽간 교차분화로 구분할수 있다. 따라서 배아 및 성체줄기 세포를 이용한 상보적 연구진행 및 이에따른 질병 특이적 세포치료 기술 개발이 현 기술개발단계에서 가장 적절한 연구 개발 체계라고 판단된다.
줄기세포를 이용한 세포치료기술은 조직공학과의 연계를 통하여 다양하게 응용될 것이며 실제 신경 혈관 뼈 연골 각막 심장근육 구강점막 침샘선 흉선 배뇨관 피부 혈구세포등에 발생하는 질병 치료법은 줄기세포를 이용하여 개발 가능하다고 인식되고 있다. 특히 줄기세포를 이용한 세포치료법은 알츠하이머 및 파킨슨씨 병을 포함한 뇌 및 신경세포 질환 당뇨병 간경화 및 간질환 백혈병을 포함한 혈액세포 질환 근위축증 등의 치료법 개발을 위해 활발히 연구되고 있다.
그러나 성체줄기세포는 배아줄기세포와 비교하여 제한적 분화능을 가지고 있으며 조직내 극소수만이 존재한다는 점 그리고 공여자 신체조건이 분화능에 영향을 미치므로 이용에 제약이 따를 수도 있다.