데일리메디 줄기세포 연구 '불치·난치병 치료' 새장 열어

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줄기세포 연구 '불치·난치병 치료' 새장 열어


[ 2005년 01월 02일 12시 19분 ]

줄기세포연구가 불치병과 난치병을 치료할 수 있는 방법으로 각광받기 시작하면서 명실공히 생명공학 분야의 핵심으로 자리잡았다. 국내에서는 지난 2002년부터 본격적인 연구활동이 전개되면서 비약적인 발전을 하고 있으며, 이와 연계된 산업들도 활발히 추진되고 있다. 병의 치료로 삶의 질을 향상시킬 수 있음은 물론 생명 연장의 꿈도 실현시킬 수 있는 방법으로 미래의학의 헤게모니를 쥐고 있는 줄기세포연구의 과거를 짚어보고 발전방향에 대해 살펴본다.[편집자주]

[上]불치병·난치병 치료 새장 줄기세포연구
[下]줄기세포연구, 실용화·효용화 '과제'

◇ "대량생산 가능" 배아줄기세포 연구

배아줄기세포는 원하는 조직세포로의 분화가 가능한 점과 대량생산이 가능하다는 두 가지 장점 때문에 생명공학 연구 및 의료계에서 집중적인 연구 대상으로 부각돼 왔다.

작년 2월 사람의 난자에 체세포를 넣어 줄기세포를 생성하는 연구를 성공함으로써 세계적으로 주목을 받고 있는 서울대 황우석 석좌교수의 연구는 지난 한해 줄기세포에 대한 관심을 높이는데 큰 몫을 했다.

사람의 난자에 체세포를 주입해 줄기세포를 생산하는 연구방법의 개발로 이전까지 임상에 직접 실험하기 어려운 한계점을 극복할 수 있게 됐다.

이 같은 방법이 개발되기 전까지만 하더라도 동물의 난자에 사람의 체세포를 주입하는 방식을 사용할 수밖에 없었지만 이는 사람의 몸 속에 동물 세포의 세균이 감염될 수 있다는 위험성 때문에 임상에 사용하기 어려운 단점이 있었다.

뿐만 아니라 배아줄기세포를 통해 지난 2003년 장기이식용 무균 돼지를 생산해냄으로써 당뇨병뿐 아니라 각종 장기기증을 필요로 하는 환자들에게 더 많은 장기를 공급할 가능성을 제시했다.

지난 2001년 8월에는 불임치료과정에서 폐기된 잉여냉동배아에서 추출한 줄기세포주를 심장근육세포로 분화시키는 방법이 개발돼 미국, 호주, 중국 등 3개국에 특허출원되는 업적이 박세철 마리아생명공학연구소장에 의해 달성됐다.

이렇게 얻어진 줄기세포주는 같은해 11월 실험에서 심장근육세포로 분화가 가능하다는 결과를 보여줘 화제를 낳기도 했다.

이후 같은해 12월 사람에게 이식 가능한 인간배아줄기세포주를 인공코팅배양법을 이용해 개발하는데 성공했으며, 이를 배양접시 내에서 신경세포로 분화시키는데 국내 최초로 성공했다.

또 2002년 생쥐의 난자를 이용, 배아줄기세포를 생성한 뒤 이를 박동가능한 심장근육세포로 키우는데 성공함으로써 난치성 심근질환을 치료할 수 있는 기초자료 제시 가능성을 앞당기는 연구업적도 발표된 바 있다.

◇ "의학적 안전성 높아" 성체줄기세포 연구

성체줄기세포는 배아줄기세포에 비해 의학적 안전성이나 다양한 분화능력 등의 장점이 있어 각종 난치병 치료에 많은 효용이 있는 것으로 알려졌다.

성체줄기세포는 주로 골수와 탯줄혈액(제대혈)에 존재하는데 이를 이용, 난치병을 치료하는 방법은 이미 국내에서도 널리 사용되고 있을 정도로 발전했다.

성체줄기세포를 이용, 백혈병을 치료하는 대표적인 예는 바로 ‘골수이식’으로 잘 알려진 ‘조혈모세포이식’이다.

직계가족뿐 아니라 타인의 조혈모세포를 이식받으면 환자의 체내에서 자체적으로 피를 생성하는 능력이 생김으로써 난치병을 치료할 수 있는 것이다.

뿐만 아니라 탯줄혈액인 제대혈의 줄기세포를 이용해 소아뿐 아니라 성인까지도 난치병을 치료할 수 있는 길도 열린 바 있다.

지난 2002년에는 성체줄기세포를 이용, 골수기질세포에서 신경세포를 만드는데 성공했다는 연구결과를 가톨릭대 대전성모병원 이일우 교수팀이 발표하면서 성인의 인체내 줄기세포를 이용해 신경세포를 재상하는 첫 사례가 마련되기도 했다.

또 같은해 가톨릭중앙의료원 의과학연구소 오일환 교수는 캐나다 코니 이브스 박사와 함께 STAT3라는 유전자 활성이 성체줄기세포의 생착증식을 조절하는 기능이 있음을 증명했다.

이는 성체줄기세포가 이식후 체내에서 생착, 증식되게 하는 주요 분자적 기전임을 세계 최초로 규명해낸 연구결과였다.

2003년에는 동맥경화성 말초동맥 폐쇄질환(ASO)에 의한 사지 질환을 자가조혈모세포를 이용해 치료할 수 있는 방법이 소개됐다.

가톨릭대 성빈센트병원 백상홍, 고해석 교수는 오일환 교수와 함께 조직괴사가 심해 병변하지의 절단을 고려해야 할 ASO 환자 4명을 대상으로 자가조혈모세포이식술을 시행해 새로운 혈관을 조성하는데 성공했다.

이를 통해 면역거부반응과 부작용이 없으면서도 허혈성 임상증세 완화 및 사지를 보존할 수 있어 환자의 삶의 질을 한단계 상승시킬 수 있는 길이 열리게 됐다.

◇배아줄기세포 치료 효용 증명 '미지수'

그러나 이처럼 많은 가능성을 지닌 연구성과 업적에도 불구하고 전문가들은 줄기세포 연구가 아직 초보적인 단계이기 때문에 이를 통한 치료가 상용화되기까지는 적어도 5년 이상은 걸릴 것이라 의견을 모으고 있다.

전문가들은 성체줄기세포의 경우 현재 심근경색, 척수손상 등의 분야에서 임상시험이 진행되고 있는 상태이기 때문에 안전성과 가이드라인 제정만 이뤄진다면 조만간 이용이 가능할 정도의 수준에 도달했다고 전망하고 있다.

오일환 가톨릭의대 교수는 "성체줄기세포는 예전에 전임상에 성공했었고 오늘날의 성체줄기세포를 이용한 치료 성공은 예견됐었다"면서 "초기적인 상태에서 벗어나 실용적인 효용 증명을 통해 국지적이고 제한적인 한계를 넘어서야 한다"고 말했다.

그러나 배아줄기세포의 경우 현재 동물실험이 이뤄졌을 뿐 임상시험에까지 이르지 못한 수준이다. 이 때문에 앞으로 4~5년은 더 있어야 임상시험이 시행될 수 있을 것이라는 예측이다.

일각에서는 세포의 안전성 문제가 아직 미지수이기 때문에 임상시험이 실시되더라도 불치병 환자에게만 국지적으로 사용해야만 한다는 의견도 나오고 있는 상황이다.