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'배아줄기세포 치료' 첫 시험무대에 서다

인간 배아줄기세포의 치료 효과에 규명할 임상실험이 미국에서 세계 최초로 실시됐습니다. 미국 바이오테크 기업 제론사(GERON社)가 지난 주 8일 조지아주 아틀랜타의 셰퍼드 센터 병원에서 최근 2주 내 척추 손상을 입었던 환자에게 배아줄기세포 치료 임상실험을 했다고 밝혔습니다. 이 실험내용은 CNN 등 미국 주요 언론을 통해 보도됐습니다. 현 실험은 배아줄기세포의 안전성을 알아보는 1단계 실험입니다.


제론사는 인간 배아줄기세포 치료와 관련 처음으로 임상 허가를 받은 기업입니다. 미 식품의약청(FDA)은 원래 지난해 1월에 제론사의 배아줄기세포 치료제 GRNOPC1의 임상실험을 허가했습니다. 하지만 그해 8월 생쥐 실험에서 낭종이 생긴 바람에 실험이 중단됐죠. 이후 거의 1년에 걸친 심사 끝에 지난 7월 임상실험 재개가 최종 승인됐습니다. 오바마 정부가 줄기세포 실험에 적극적인 것도 영향을 미친 것 같습니다.


NYT



  배아 줄기세포는 신체의 어느 세포조직으로도 변화할 수 있는 ‘만능세포’로 불립니다. 배아줄기세포는 근육, 뼈, 뇌, 피부 등 신체 기관 내 어떤 유형의 세포로도 전환될 수 있는 분화능력 때문이죠. 따라서 손상된 조직에 투입할 경우 세포를 재생할 수 있는 가능성을 기대하는 것입니다. 실제로 지난 2005년 UC 어바인대 한스 케어스테드 박사가 척추 손상 쥐를 대상으로 줄기세포 임상실험을 한 결과, 쥐가 다시 걷는 효과를 거둔 바 있습니다.




인간배아줄기세포의 분화과정. 뇌의 뉴런, 심장근육세포, 췌장 랑게르한스섬, 신경세포, 골형성세포, 연골세포, 간세포 등 다양한 세포로 분화할 수 있다.(출처: http://www.geron.com/)

그럼 여기서 잠깐, 줄기세포의 종류를 간단히 알아봅시다. 줄기세포는 크게 배아줄기세포, 성체줄기세포, 유도만능줄기세포(역분화줄기세포, iPS)의 세 가지로 나눕니다.


1번 타자는 배아줄기세포(embryonic stem cell, ES cell) - 만능세포


배아의 발생과정에서 추출한, 모든 조직의 세포로 분화할 수 있는 능력을 지닌 미분화 세포를 말합니다. 수정란이 세포분열을 통해 배반포를 형성하면 안쪽애 배아가 만들어집니다. 이 부분을 분리해 배양하면, 분화는 일어나지 않지만 분화 능력은 여전한 배아줄기세포가 되는 거죠.


배아줄기세포는 일반 세포와 달리 분화하면서 자신과 똑같은 줄기세포 하나와 다른 세포를 만들어냅니다. 이것을 비대칭 분열이라고 하죠. 자신과 똑같은 세포가 하나 생기기 때문에 무한한 분화를 할 수 있는데요. 그런데 여기서 문제가 생깁니다. 배아줄기세포가 암이 될 가능성이 있다는 겁니다. 무한하게 분화하는 세포의 대표주자가 암세포 아니겠습니까.

게다가 인간의 생명은 어디부터인가 라는 윤리적 문제가 발생합니다. 난자가 꼭 필요하기 때문에 배아중기세포로 누군가를 치료한다는 의도로 살아있는 생명을 희생시키는 것은 아닌가 하는 부분이 논란의 핵심입니다.

2번 타자는 성체줄기세포(adult stem cell) - 다능세포

생물의 여러 조직에서 존재하면서 필요할 때마다 세포를 제공해 주는 줄기세포입니다. 장기특이적 분화능력이 있으며 모든 종류의 세포를 만들 수는 없기 때문에 다능세포로 부릅니다. 성인이 된 몸의 각 부위에서 얻어지는 줄기세포와 태아의 출산 때 태반과 태아를 연결하는 제대에서 얻어지는 제대혈에 존재하는 줄기세포 등이 성체줄기세포에 속합니다.

장기 재생을 위해 몸 속에 이식해도 문제가 없으며, 주변 조직의 특성에 자신을 맞추어 분화하는 조직특이적 분화능력이 있습니다. 또한 성인의 몸 속에 있기 때문에 자기자신의 세포를 자가이식할 수 있다는 점에서 면역거부반응이 발생하지 않을 수 있기 때문에 높이 평가받고 있습니다. 치료하고자 하는 환자로부터 직접 성체줄기세포를 얻을 수 있기 때문에 배아줄기세포에 비해 윤리적인 문제도 적습니다. 그러나 대개는 소량으로 존재하기 때문에 분리해 내기가 쉽지 않고 쉽게 줄기세포 능력을 상실하는 문제점이 있습니다.

3번 타자는 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cell, iPS) - 만능(?)세포

수정란이나 난자를 사용하지 않아 윤리 문제에서 자유로우면서도 분화능력은 배아줄기세포와 비슷하다고 밝혀진 줄기세포입니다. 사람의 피부세포의 핵에 특별한 유전자 4가지를 넣어 배아줄기세포와 비슷한 분화 특성을 지닌 줄기세포를 유도하는 방식이죠. 역분화줄기세포로도 부릅니다. 그러나 개발비용이 높고 배아줄기세포와 달리 특정 세포로 분화하는 데에는 약점이 드러나는 등 추가 연구 과제가 무궁무진한 분야입니다. 유도만능줄기세포를 만들 때 매개로 사용하는 유전자 중에 암을 유발하는 종류가 있어 논란이 되기도 합니다.

 

  배아줄기세포가 우리나라 사람들 대부분이 기억할 만큼 유명한 세포가 된 것은 아시다시피 황우석 박사 사건 덕분이었습니다. 당시 논문 조작이라는 엄청난 문제가 드러나기 전에 난자 기증 문제도 논란의 한 축을 차지했었습니다. 해외 연구진들은 그만큼 풍족한 난자를 쓸 수 있었다면 자기들도 체세포맞춤형줄기세포를 만들었을 것이라고 꼬집기도 했었죠. 논문 조작이 드러난 후엔 "내 난자 내놔" 소송이 벌어지기도 했고요. 
 

marymeetsdolly.com



배아에서 얻는 줄기세포가 생명체를 희생시키는 게 아니냐는 윤리논쟁과 함께 앞에 적은 것처럼 배아줄기세포가 종양을 형성할 수도 있다는 우려도 있습니다. 또한 이번 실험에서 인간 몸에 주입된 배아줄기세포의 안전성 부분이 검증된다면, 윤리적 문제의 해결이 최후의 문제가 되겠지요.

어쨌건 척추 손상 및 당뇨병, 알츠하이머, 파킨슨병 등 각종 난치병 환자들의 희망이 될 수 있는 줄기세포 연구는 계속되고 있습니다. 논란 또한 주욱~ 계속되겠지만요.

임소정 기자
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Posted by 사이언스 톡톡 mx2.0