휠체어 신세를 지고 있는 가수 강원래 씨가 장애인으로서의 삶에 적응하지 못하고 방황했을 때 희망을 준 것은 바로 황우석 서울대 석좌교수의 연구였다. 황 교수의 줄기세포 연구가 실용화되면 강씨 같은 척수손상 환자들도 다시 걸을 수 있고 춤도 출 수 있다. 이 가능성이 0.1%라고 해도 살만한 충분한 이유가 됐다고 가수 강씨는 말했다.
희망을 준다는 것만으로도 이미 충분히 ‘실용적’이라고 생각했던 줄기세포 연구는 이제 황우석 연구팀이 남녀노소 배아줄기세포 배양에 첫 성공함으로써 실용화에 성큼 다가왔다.
세포이식 통한 치료 길 열릴 것
불로장생의 인류 꿈을 실현시켜줄 만능치료제로 알려져 있는 줄기세포. 배아나 골수에서 뽑아낸 줄기세포를 주입하면 손상된 인체 조직에서 건강한 세포가 자라난다는 재생의학이 실현되면 질병치료의 혁명은 어떤 모습으로 펼쳐지는 것일까.
세포유전자치료연구소 정형민 박사는 “미래의 병원은 자동차 정비소와 비슷해질 것이다”고 말했다. 과거에는 장기가 고장나면 ‘수리’해야 했지만 앞으로는 아예 건강한 세포를 옮겨 놓는다는 것.
서울의대 산부인과 문신용 교수는 지난달 14일 대한의사협회학술대회에서 “인간줄기세포의 가장 중요한 잠재적인 유용성은 세포치료에 사용할 수 있는 분화된 세포나 조직을 만드는데 있다”고 말했다.
장기 기증은 파괴된 심장이나 신장, 간 등을 대체하지만 현실적으로 기증되는 장기의 숫자는 환자가 필요로 하는 수요를 충족할 수 없다. 줄기세포는 이 문제를 해결해준다. 문 교수는 “특정 세포로 분화가 유도된 줄기세포는 퇴행성신경질환인 파킨슨씨병이나 치매 척추손상 뇌졸증 화상 심장질환 당뇨병 퇴행성관절염 류마치성관절염 등과 같은 질병을 치료하기 위한 세포나 조직으로 사용할 수 있는 가능성을 제시한다. 예를 들면 앞으로 실험실에서 건강한 심장근육세포를 만들어서 만성심장질환에 시달리고 있는 환자에게 이식수술을 할 수 있을 것이다”며, “보고 되고 있는 예비 연구에서 손상을 받은 심장에 골수줄기세포를 이식 하면, 심장근육이 다시 자라나도록 하고 심장기능을 성공적으로 회복시키고 있다. 연구자들의 보고에 의하면 세포배양을 통해서 배아줄기세포나 성체줄기세포인 성인의 골수 세포를 심장근육으로 분화시켰다. 인간배아줄기세포를 실험실에서 인슐린을 분비하는 세포로 분화시킨 후 당뇨병환자에게 세포이식을 통해서 세포치료를 할 수 있는 길이 열릴 것으로 기대하고 있다”고 말했다.
신약 개발 위한 정보 확보
줄기세포를 환자의 손상된 부위에 주입해 손상부위 세포로 분화시키는 방식의 세포치료 외에 세포분열과 세포분화의 매커니즘에 관한 연구는 질병 원인에 대한 정보를 밝혀내는데 크게 기여할 것으로 보인다.
문 교수는 “현재까지 해결되고 있지 않은 질병 중, 암이나 선천성기형과 같은 질병은 비정상적인 세포분열과 세포분화에 기인하는 것이다. 세포분열과 분화에 관여하는 유전적 및 분자적인 제어기전을 더욱 더 이해하게 된다면 이런 질병이 어떻게 해서 발생하는가에 대한 정보를 알 수 있고 나아가 새로운 치료 전략을 세울 수 있을 것이다”고 설명했다.
난치병 치료를 위한 신약개발에도 활용 할 수 있다. 박기영 청와대 정보과학기술 보좌관은 지난달 22일 “난치병 환자의 줄기세포와 건강한 사람의 줄기세포를 비교 연구하면 난치병의 발병원인을 규명할 수 있을 것”이라며 “이를 통해 신약개발도 가능해질 것으로 예상된다”고 말했다.
5~10년 걸린다
그렇다면 줄기세포를 이용한 치료는 언제쯤이면 가능할까? 그 누구도 장담할 수 없지만 5~10년 정도의 시간이 걸리지 않겠는가 하는 조심스러운 전망이 학계의 중론이다. 재생의학이 먼 미래적인 과학으로 느껴지지만 1998년 인간배아줄기세포주 확립이 처음 보고 됐을 때만해도 단시간에 지금과 같은 성과를 이루어낼 것이라고 예측한 사람은 거의 없었다.
20일 인천국제공항에 도착한 황우석 교수는 공항에서 가진 기자회견에서 “실용화 시기가 가장 궁금한 것인 줄 알지만, 안전성과 효율을 강화하기 위한 연구가 더 필요하다”며 “빨리 환자에게 적용될 수 있도록 노력은 하겠지만 헛된 희망을 주지는 않겠으며, 최선의 노력을 다하겠다는 말로 대신하겠다”며 단정을 피했다.
하지만 “이번 연구에서 배아줄기세포 확립 성공률을 약 6%로 끌어올렸다. 지난해는 0.4%에 불과했다. 이로써 한번 채취한 난자로부터 1개의 줄기세포를 만드는 길이 열렸다”며 실용화를 위한 큰 장애물이 제거됐음을 밝혔다. 또한, 실용화를 안방에 비유하며 “몇 겹의 커다란 대문 중 지난해에 첫 번째 대문을 연 셈이고, 이번에는 더 단단히 잠겨 있는 대문 네 개를 한꺼번에 열어젖힌 셈이다. 앞으로는 사립문이 여러 개 남아 있고, 이 문 들을 다 열어야 안방에 들어갈 수 있다”고 설명, 줄기세포를 이용한 치료를 획기적으로 앞당겼고 또 남은 과제들도 있다는 것을 함축적으로 표현했다.
앞으로 면역거부반응 해결과 환자와 복제배아줄기세포의 생물학적 특성규명 등 해결해야 할 과제가 남아있다. 원하는 세포로 분화시키는 것도 간단한 문제가 아니다. 암 등 기형 종으로 분화할 위험도 높다. 윤리논쟁 또한 넘어야 할 산이다.
