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신의 영역에 도전하는 줄기세포

인류의 건강과 행복을 위해

시간이 흐르면 누구나 늙고 병들고 죽는 것은 자연의 이치이다. 나이가 들면서 인체의 각 기관은 기능이 약해지고 때론 스스로 파괴된다. 이는 수만 년간 모든 인간을 상대로 단 한 번의 예외도 허락되지 않았던 신의 섭리이다. 그러나 최근 오랫동안 닫혀져 있던 신의 영역에 접근할 수 있는 길이 조금씩 열리고 있다. 그 비밀은 줄기세포(Stem Cell)에 있다.

최근 국내에서 이뤄진 줄기세포를 이용한 알츠하이머성 치매 치료 연구 성과가 세계적인 과학 저널 ‘네이처(Nature)’ 그룹에서 발행하는 생명과학 분야 전문 학술지에 게재돼 화제가 됐다.
이 연구는 그동안 세계 유수의 제약사와 의료기관에서도 찾지 못한 치매 치료의 해법을 국내 기업의 연구진들이 줄기세포를 이용해서 찾아낸 것이다.

이뿐만이 아니다. 현재 전 세계적으로 줄기세포를 이용해 퇴행성 관절염, 폐질환, 뇌졸중, 심근경색, 파킨슨병, 버거씨병 등 그동안 딱히 치료제가 없던 각종 난치성 질환에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 줄기세포가 기존의 화학 성분을 이용한 의약품들의 한계를 극복하고 새로운 의학의 문을 두드리고 있는 셈이다.

줄기세포는 뼈, 근육, 신경 등 여러 신체 조직으로 분화할 수 있는 기능을 가지고 있으나 아직 분화가 일어나지 않은 세포로, 손상되거나 노화된 조직의 재생 등 치료에 사용될 수 있다.

줄기세포의 연구는 이미 1940년대부터 실시돼 왔으나 최근 들어 구체적인 연구 성과들이 보고되면서 다양한 분야에서 그 중요성이 부각되고 있다. 특히 줄기세포는 각종 질병의 원인과 발생 과정을 연구하는 중요한 대상일 뿐더러 난치성 질환의 치료제로도 사용될 수 있어 현재는 전 세계적으로 큰 관심이 되고 있다.

줄기세포는 그 기원에 따라 크게 두 가지로 분류할 수 있다. 우선 배아 줄기세포는 수정한 지 14일이 안 된 배아기의 세포로, 수정란에서 추출하게 되며 모든 종류의 세포로 분화가 가능한 것이 특징이다. 그만큼 세포의 분화 기능 면에서 뛰어나며 무한 복제가 가능하다는 장점이 있으나, 인체 내에서 종양화 될 가능성이 있고 난자 확보 등의 측면에서 윤리적, 종교적 문제점들을 안고 있다.

반면 성체 줄기세포는 출생 후 몸의 여러 조직에 존재하는 세포로, 골수, 지방, 제대혈(탯줄 속 혈액) 등 각 부위에서 쉽게 얻을 수 있다. 배아 줄기세포에 비해 분화와 복제 능력은 떨어지나, 통제가 쉬워 인체 내에서의 부작용을 막을 수 있으며 윤리적 문제에서 자유롭기 때문에 연구가 적극적으로 진행될 수 있다는 장점이 있다. 이 외에 특정 세포의 유전자를 조작, 세포 분화를 거꾸로 돌려 분화 능력을 유도한 역분화 줄기세포도 있으나, 아직은 그 연구 수준이나 기대감은 미약한 실정이다.

이 중에서 가장 연구가 활발한 성체 줄기세포를 다시 자가(自家) 줄기세포와 타가(他家) 줄기세포로 나눌 수 있다. 자가 줄기세포는 자신의 몸에서 추출한 줄기세포를 이용하는 것으로, 치료 영역에 한계가 있고 치료 시기를 급박하게 맞추기 힘들다는 단점을 안고 있다.

또한 자가 줄기세포 치료제는 이미 질병에 걸린 환자 본인의 것을 이용하기 때문에 줄기세포 자체의 건강성과 기능성도 떨어질 수 있고, 대량 생산이나 사전 생산이 불가능해 의료계에서는 시장성이 다소 낮다는 지적을 받고 있다. 그러나 본인의 것을 사용하기 때문에 면역거부반응과 부작용이 없어 미용 및 만성질환 분야에서 높은 가능성을 보이고 있다.

타가 줄기세포 치료제는 타인 혹은 동물에서 추출한 줄기세포를 의미하며, 타인의 것은 동종(同種) 줄기세포, 동물의 것은 이종(異種) 줄기세포라고 칭하고 있다. 현재 치료제 분야에서 연구가 활발히 진행되고 있는 분야는 동종 줄기세포이다.

동종 줄기세포 치료제는 건강한 타인의 줄기세포를 활용하기 때문에 재생 능력과 치유 능력 등 기능성이 더 좋고, 어떠한 질환에 맞게 사전에 범용화 된 약을 대량 생산할 수 있기 때문에 더욱 많은 환자들에게 적시에 공급될 수 있다는 점에서 기대를 모으고 있다.

현재까지 우리나라에서는 메디포스트, 파미셀 등 7개 바이오 기업을 중심으로 총 17건(자가 줄기세포 10건, 동종 줄기세포 7건)의 줄기세포 치료제가 식품의약품안전청(식약청)의 허가를 받아 정식 임상시험을 진행하고 있으며, 이 중에서 2개의 치료제는 임상시험을 마치고 이미 상용화 되었거나 상용화를 앞두고 있다.

한 가지 줄기세포 치료제의 예를 들어보면 다음과 같다. 현재 식약청의 품목허가 심사가 진행되고 있는 ‘무릎 연골 재생 치료제’가 있는데, 이 치료제의 경우 심사를 통과하고 시판되면 전체 인구의 10%가 넘는 관절염 환자들에게 큰 희망이 될 것으로 내다보고 있다.

연골이 닳아 없어지거나 손상되어 생기는 관절염의 경우, 지금까지는 통증 완화 기능을 하는 약만이 존재했을 뿐 근본적인 치료제는 없었다. 연골이라는 것은 이제까지 한 번 파괴되면 재생이 되지 않는 것으로 알려진 조직이기 때문이다. 그러나 줄기세포를 이용한 이 치료제는 닳아 없어지거나 손상된 연골을 재생시키는 것이 가능하기 때문에 지금까지의 치료제와는 완전히 다른 획기적인 개념의 의학적 진보를 의미한다는 것이다.

보건복지부에 따르면, 현재 우리나라의 줄기세포 치료제 임상시험 수준은 미국에 이어 세계 2위 수준이다. 실제로 앞에서 얘기한 대로 국제 저명 학술지에 줄기세포 연구 논문이 게재된 것을 비롯해 지난 10월에는 미국 캘리포니아주에서 열린 ‘제 7회 세계 줄기세포 정상회의(World Stem Cell Summit)’에 우리나라 연구가가 메인 연사로 참가해 연구 성과를 발표하기도 했다.
우리나라는 우수한 연구 인력이 풍부하다는 점 외에도 줄기세포 연구를 위한 여러가지 훌륭한 환경이 조성되어 있다. 정부가 바이오 분야를 미래전략산업으로 선정하고 강력한 지원 정책을 추진하고 있으며, 벤처 투자가 활성화돼 있고, 산학연 협력이 뛰어나 개방형 혁신이 가능하다는 점이 그것이다.

이에 최근 외국의 제약사, 학계, 정부기관, 언론사 등에서도 우리나라의 줄기세포 분야 지원 정책과 연구 환경에 큰 관심을 나타내고 있다. 많은 첨단의학 전문가들은 조만간 전 세계 의약계의 메인 화두로 줄기세포 의학이 부각될 것이라고 예측하고 있다.

이에 미국과 유럽 등 제약 선진국들은 물론이고 중국과 일본, 싱가포르 등 많은 아시아 국가들도 미래의 국가 경제를 이끌 차세대 동력으로 바이오 산업을 설정하고 연구에 집중하고 있다. 현재 국내에서도 대기업과 제약사, 대형 병원 등에서도 큰 관심을 나타내고 있다.

그러나 줄기세포 연구는 시간이 오래 걸리고 실패 가능성이 높아, 목표를 달성하기 위해서는 다른 분야의 몇 배에 이르는 열정과 정신력이 요구된다. 다행히 최근에는 이 분야에 대해 정부와 대기업의 관심과 지원이 늘어나고 있고, 연구 결실이 가시화면서 연구원들의 의욕도 어느 때보다 높아지고 우수한 인재들도 많이 유입되고 있다.

줄기세포 분야가 인류의 건강과 행복에 이바지하고, 또 그 분야에서 우리나라가 우월한 기술력과 경쟁력을 바탕으로 전 세계의 중심에 설 수 있도록 더 많은 관심과 지원이 필요한 때이다.

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