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‘알쓸자이’ 지상강연 <9> 줄기세포

놀라운 분화능력 … 파킨슨병 등 난치병 치료 연구 활발

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  •  |  입력 : 2020-06-18 18:58:40
  •  |  본지 12면
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- 윤리문제·의료시스템 구축 과제

줄기세포는 무한히 증식할 수도 있고, 적절한 환경에서 특정 기능을 수행하는 다양한 세포로 바뀔 수도 있는 놀라운 능력을 가진 세포이다. 이렇게 다양한 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 줄기세포의 유연성(stem cell plasticity)이라고 하며, 배아줄기세포는 분화 능력이 가장 좋은 세포이다. 이런 배아줄기세포의 놀라운 분화능력과 함께 안정적인 세포 보존력, 그리고 뛰어난 치료효과는 치료제로서의 높은 가능성을 내포하고 있지만, 분화조절 미흡과 배아줄기세포를 얻기 위해서 배아를 희생해야 하는 윤리적인 문제점을 가지고 있다.

이에 반해, 성체줄기세포는 배아줄기세포보다 분화능력이 떨어지는 단점이 있지만 윤리적인 문제가 없고, 환자 본인의 세포를 이용하는 것이기 때문에 면역거부반응이 없다는 장점이 있어 의학적으로 안전하다. 하지만 세포 보존력이 안정적이지 않아서 필요하면 매번 분리를 해야 하고, 치료에 필요한 세포 수 확보가 어렵다는 단점이 있다. 그런데도 지방이나 골수에서 줄기세포를 쉽게 분리할 수 있는 기술이 개발되고 있고, 이들 세포를 안정적으로 유지할 수 있는 기술과 다양한 공급원 확보로 성체줄기세포의 치료 범위를 점점 넓혀가고 있다.

유도만능줄기세포 (또는 역분화줄기세포)는 분화된 성체세포에 배아줄기세포의 특성 유지에 중요한 유전자가 인위적으로 발현되도록 유도하여 배아줄기세포와 유사한 상태로 역분화된 세포를 말한다. 유도만능줄기세포는 분화된 성체세포를 가지고 만들기 때문에 배아줄기세포와 같은 법적 및 윤리적 문제가 없다는 장점이 있고, 다량의 세포를 공급할 수 있기 때문에 세포치료에 활용될 가능성이 높다.

하지만, 유도만능줄기세포를 만드는 과정에 바이러스를 사용하게 되는데 이 바이러스가 인체 내에 영향을 줄 가능성, 그리고 배아줄기세포와 다른 후성적 변화를 갖고 있다는 한계점이 있다. 후성적 변화는 DNA상의 염기 변이로 야기되는 돌연변이와 달리, DNA 또는 히스턴 테일에 메틸기 등이 붙어서 유전자 발현이 영향을 주는 것으로, 배아단계로 돌려보내진 유도만능줄기세포는 본래의 배아줄기세포와 같은 단계(또는 양상)의 후성 유전을 완전히 갖지 못한다. 그래서 최근에는 이런 한계점들을 극복하기 위한 연구가 집중되고 있다. 줄기세포는 이들의 놀라운 분화능력을 이용하여 손상된 조직이나 장기를 재생하는 치료 목적으로 이용될 가능성이 매우 높다. 특히 파킨슨병, 알츠하이머와 같은 난치병이나 불치병을 치료할 뿐만 아니라 이식 수술에 필요한 조직이나 장기를 만들어 환자에게 공급할 수 있을 것이라 기대되고 있다.

하지만, 질병 치료라는 꿈을 실현하는 동시에 그 혜택을 누구나 받을 수 있는 사회 시스템의 구축, 그리고 생명 경시 풍조를 막을 수 있는 줄기세포 연구와 활용에 대한 과학적·사회적 고민이 요구된다.

부산대 생명과학과 정영미 교수
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