[스크랩] 한국의 줄기 세포 연구는 세계 7위 수준

[줄기세포는 살아있다] 한국의 줄기세포 연구는 세계 7위 수준 [2006-07-31]

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[줄기세포는 살아있다] “한국의 줄기세포 연구는 세계 7위 수준” 줄기세포 수립과 배양에선 세계 최고... 세포분화와 신약개발 등 응용기술은 떨어져 골수 등으로 추출한 성체줄기세포는 다양한 임상시험 통해 치료 효과 속속 입증     ▲ 서울 아산병원 내의 메디포스트 제2연구소에서 연구원들이 성체줄기세포 배양 실험을 하고 있다. 지난 5월 황우석 전 서울대 교수의 줄기세포 사건에 대한 검찰수사 발표는 국민에게 참담함을 안겨줬다. 환자 맞춤형 줄기세포 등 ‘세계적인 성과물’은 존재하지 않았고, 황 전 교수는 사기와 횡령 혐의로 법정에 섰다. ‘세계 줄기세포 허브’를 꿈꿨던 국가적인 프로젝트가 대형 스캔들로 막을 내리면서 줄기세포는 국민의 뇌리에 수치와 분노의 상흔(傷痕)만 남겼다. 하지만 줄기세포는 ‘황우석 파동’에도 불구하고 여전히 살아있다. 황우석 전 교수와는 다른 길을 걸어온 많은 연구자에 의해 한국의 줄기세포는 계속 자라고 있다. ‘한국 줄기세포 연구의 경쟁력은 아직 세계적 수준이며, 국가적 과제로 육성해야 한다’는 명제도 그대로 살아있다. 황우석 전 교수의 연구는 사실 줄기세포 분야의 한 갈래일 뿐이다. 한국의 줄기세포 연구를 황우석과 동일시해온 시각이 오히려 문제라 할 수 있다. 줄기세포는 크게 배아줄기세포와 성체줄기세포로 나뉜다. 배아줄기세포란 초기 분열 단계의 배아(胚芽·정자와 난자가 수정한 후 장기와 조직 등으로 나뉘지 않은 세포덩어리)에서 채취한 세포로, 모든 종류의 장기와 조직으로 분화할 수 있는 일종의 만능세포다. 보통 수정 후 4~5일이 경과하면 아직 뱃속에 정착하지 못한 배반포(수정란의 초기 분화 단계로 주머니 같은 것의 안쪽에 성장판이 생김) 내부에 내세포괴(inner cell mass)로 불리는 30~40개의 세포가 생기는데, 이것이 수백만 개의 세포로 분화하면서 심장, 폐, 피부, 뼈 등 인간의 몸을 만들어 간다. 배아줄기세포는 이 내세포괴의 세포를 분리해 수립한 것으로, ‘배아줄기세포를 특정세포로 분화시켜 환자의 손상된 세포를 대체함으로써 질병을 근원적으로 치료하겠다’는 것이 연구자들의 꿈이다.   ▲ 그래픽·권기령 배아줄기세포만 해도 배양법에 따라 크게 4가지 종류로 나뉜다. 정상적인 수정을 거친 신선 배아를 사용하는 방법과 불임 시술 과정에서 사용되고 남은 냉동 인공 수정란을 녹여 사용하는 방법, 그리고 인간의 체세포 핵을 핵이 제거된 동물 난자에 이식하는 이종(異種) 간 핵 이식과 인간의 난자에 인간의 체세포 핵을 이식하는 동종 간 핵 이식 등의 방법이 있다. 이 중 황우석 교수팀이 주도한 것은 동종 체세포 핵 이식 방법이다. 반면 성체줄기세포는 제대혈(탯줄 혈액)이나 성인의 골수, 혈액 등에서 추출해낸 세포로, 구체적인 장기 세포로 분화하기 직전의 원시세포를 뜻한다. 다 자란 조직이나 장기가 상처를 입으면 스스로 재생되는 것은 성체줄기세포의 존재 때문이다. 일반적으로 뇌, 골수, 혈액, 혈관, 근육, 피부와 간 등에 성체줄기세포가 존재하는 것으로 보고되고 있는데 골수에도 백혈구나 적혈구를 만들어내는 조혈모(造血母) 세포와 뼈, 연골, 지방, 섬유조직 등을 만드는 골수 기질세포(基質細胞ㆍstromal cell) 등 두 가지의 성체줄기세포가 있다. 성체줄기세포는 배아줄기세포에 비해 증식력이 약하고 분화돼 나갈 수 있는 범위가 제한적이지만 역시 이를 이용하면 손상된 장기나 조직의 세포를 유지, 복원할 수 있다. 특히 성체줄기세포는 배아를 생명으로 봐야 하느냐를 둘러싸고 벌어지는 생명윤리 문제에서 자유롭다. 한국의 줄기세포 연구는 일반적으로 세계 7위 수준으로 평가 받고 있다. 특히 성체줄기세포와 수정란 줄기세포를 수립하고 배양하는 기술은 세계 최고 수준으로 알려져 왔다. 하지만 이들 줄기세포에서 원하는 세포를 분화시키고 줄기세포를 이용해 신약을 개발하는 기술은 아직 세계 수준에 미치지 못한다는 것이 전문가들의 견해다. 원하는 세포를 분화해 내는 분화 유도기술의 경우 외국의 10분의 1~20분의 1 정도의 실력이라는 평가도 나오고 있다. 고려대 생명공학부 유승권 교수는 “논문 수, 인프라, 투자 연구비 등 전반적인 경쟁력을 감안할 때 우리나라 줄기세포 연구 실력이 세계 7위 수준이라는 것은 맞다”며 “하지만 성체·배아 줄기세포를 막론하고 단순히 줄기세포를 수립하는 능력만을 따지면 외국도 이제 상당 수준이기 때문에 원하는 쪽으로 줄기세포를 분화하는 분야가 더욱 발전해야 한다”고 말했다.   ▲ 그래픽·권기령 전문가들은 온 국민이 주목해온 황우석 전 교수 주도의 동종 체세포 핵 이식 방법에 의한 배아줄기세포 연구는 사실상 중단됐다고 보고 있다. 황우석 파동을 거치면서 난자 제공자를 확보하기가 어렵게 됐을 뿐 아니라 정부가 황우석 전 교수의 체세포 이식 연구 승인을 취소한 데 이어 앞으론 체세포 복제 배아줄기세포 연구의 허용 범위를 규정한 생명윤리법도 엄격하게 적용될 방침이기 때문이다. 체세포 복제 배아줄기세포에 대한 희망이 꺾인 가운데 새롭게 조명 받는 분야는 성체줄기세포 연구이다. 사실 성체줄기세포는 1960년대 조혈모세포 연구로부터 시작된 오랜 연구 분야이다. 동물 배아줄기세포가 1970년대에, 인간 배아줄기세포가 1998년에 등장한 것과 비교하면 연구의 역사가 훨씬 길다. 세계적으로도 배아줄기세포에 비해 연구 투자가 10배 이상 이뤄지고 있다. 그만큼 연구가 축적돼 왔고, 우리나라에서도 괄목할 만한 연구가 이루어지고 있다. 현재 성체줄기세포를 연구하는 대학병원만 해도 가톨릭의대, 서울의대 등 10여곳에 이르고 세포를 분화 증식시킬 수 있는 기술을 지닌 의료 벤처기업도 메디포스트, 이노셀, 히스토스템 등 7~8개에 이른다. 지난 7월 14일 가톨릭중앙의료원 세포치료사업단(단장 천명훈)은 세계적인 성체줄기세포 연구자들을 초청해 ‘가톨릭 국제 줄기세포 심포지엄’을 개최했다. 배아줄기세포 연구에 반대해온 가톨릭계는 지난 6월 생명위원회(위원장 염수정 주교) 발족식을 갖고 성체줄기세포 연구 발전을 위해 100억원을 지원키로 한 바 있다. 이번 심포지엄에서 한국 측 발표자로 나선 오일환 가톨릭의대 교수(기능성세포치료연구센터 소장)는 “성체줄기세포의 기술적 한계들이 최근 3~4년 사이 빠른 속도로 개선되고 있다는 것을 입증하는 연구 성과들이 발표됐다”고 말했다. 이번 심포지엄에서 일본 교토대 마리 데자와 교수는 골수에서 채취한 성체줄기세포가 신경세포로 재생된다는 것을 구체적인 데이터를 제시하며 입증했고, 미국 워싱턴대 그린버그 교수는 유전자 조작을 통해 면역치료세포의 암 세포 살상 능력을 높이는 연구 결과를 발표했다. 또 성체줄기세포를 이용해 췌담도세포의 인슐린 생산 능력을 높일 수 있고, 심장에서 추출한 성체줄기세포가 근육으로 분화돼 죽어가는 심장 근육을 살릴 수 있다는 연구 결과 등이 제시됐다.   그 동안 ‘성체줄기세포는 배아줄기세포에 비해 결정적 한계가 있다’는 것이 정설이었다. 증식 능력이 떨어질 뿐 아니라 골수 등 특정 부위에 다른 세포와 함께 존재하기 때문에 분리해 내기가 어려우며, 분화가 제한적이어서 치료 질환도 제한적이라는 점 등이 꼽혔다. 하지만 최근 연구들은 성체줄기세포가 알려진 것보다 광범위한 부위에 존재하며, 분화 능력도 그렇게 제한적이지 않다는 점을 속속 밝혀내고 있다. 예컨대 연골과 뼈, 신경 등을 만드는 대표적 성체줄기세포인 간엽줄기세포는 그 동안 골수에만 있다고 알려졌으나 최근 제대혈 속에도 존재하는 것으로 밝혀졌다. 최근에는 사람의 머리카락과 피부에서 분리한 줄기세포가 신경세포와 뼈세포로 분화한다는 보고도 있었다.   성체줄기세포는 제대혈에서 추출한 것이 가장 분화 능력이 뛰어나고 그 다음이 골수 추출 줄기세포인데, 국내에서는 이미 제대혈이나 골수 줄기세포를 이용한 다양한 임상시험이 시도되고 있다. 예컨대 가톨릭중앙의료원 세포치료사업단 전신수 교수팀은 지난 6월부터 제대혈 추출 간엽줄기세포를 뇌졸중 환자에게 이식하는 임상시험을 국내 최초로 진행하고 있다. 가톨릭계가 성체줄기세포 연구에 100억원을 지원키로 한 후 처음 실시되는 이 임상시험에 대해 전신수 교수는 “지금까지의 연구 결과를 보면 제대혈 간엽줄기세포는 신경세포로 분화가 가능하며 획득하기도 쉬워 임상적으로 유용하다”며 “이번 임상을 통해 병변 부위 및 증상에 따른 이식 세포수가 결정되고 치료 효과가 입증되면 줄기세포를 이용한 뇌졸중 치료가 본격화될 것”이라고 말했다. 제대혈 간엽줄기세포는 폐 질환 치료에도 이용 가능하다는 연구 결과가 발표되기도 했다. 지난 2월 삼성서울병원 소아과 장윤실 교수팀과 메디포스트는 제대혈에서 분리한 성체줄기세포를 폐에 이식하는 방법으로 폐질환을 치료할 수 있는 가능성을 동물실험을 통해 확인했다고 발표했다. 이식한 줄기세포가 폐 조직의 폐포를 형성하는 세포에서 관찰됐다는 것이다. 혈액과 연골, 뼈, 심장, 신경 관련 질환에만 치료 효과가 있는 것으로 알려진 성체줄기세포가 폐 질환에도 효과가 있다는 연구 결과는 당시 발표가 처음이었다. 지난 7월 19일 서울아산병원 신경외과 전상룡 교수팀은 골수에서 채취한 간엽줄기세포를 중증 사지마비 환자 7명에게 주입한 결과 4명에게서 운동신경이 일부 호전되는 효과가 확인됐다는 연구 결과를 발표하기도 했다. 목과 척추를 다쳐 손발을 전혀 쓸 수 없는 환자에게 지난해 8월부터 올 2월 사이 자신의 골수에서 채취한 간엽줄기세포를 주입한 결과 4명의 환자는 식사능력이 개선될 만큼 운동신경이 회복됐고 나머지 환자들은 별다른 호전 증상이 없었다. 전상룡 교수는 “사지마비 환자는 보통 개선의 여지가 없는 것으로 보는 게 일반적인데 일부 환자에게서 줄기세포 이식 후 운동능력이 향상된 것은 의학적으로 큰 변화”라며 “척수 손상으로 평생을 장애인으로 살아야 하는 환자에게는 돌파구가 될 것”이라고 강조했다. 이밖에도 작년 5월 서울대 의대 핵의학과 연구팀은 심장환자의 골수에서 얻은 조혈모 세포를 심장동맥에 주사해 혈관이 생성되고 심장근육세포의 기능이 강화되는 결과를 얻었고, 가톨릭의대 오일환 교수팀은 2004년 동맥경화로 발가락이 썩어 들어가는 환자에게 골수에서 채취한 줄기세포를 주사한 결과 혈관이 만들어지고 발가락 조직이 살아나는 것을 확인했다.   오일환 교수팀은 지난 5월 성체 줄기세포의 대표적 약점으로 꼽히는 증식능력 강화의 열쇠를 찾아내는 성과를 올리기도 했다. 혈액줄기세포가 몸 안에 주입된 이후의 재생력을 결정하는 주요 기전을 찾아냄으로써 변형 유전자를 사용해 줄기세포의 재생력을 현격하게 증가시키거나 감소시킬 수 있음을 확인했다. 오 교수에 따르면, 암을 유발하지 않으면서도 몸 안에서 40배 이상 증가된 줄기세포를 재생할 수 있다는 것으로, 성체줄기세포의 증식과 재생력을 조절하는 기술은 세포치료에 필수적인 핵심 기술로 꼽힌다. 오 교수팀의 연구 결과는 이 분야 최고 권위 저널인 ‘블러드(Blood)’ 4월호에 게재됐고, 미국과 일본에 특허도 출원했다. 오일환 교수는 “세계적으로 성체줄기세포 임상 연구가 가장 활발한 분야는 심혈관 질환과 뇌졸중 치료”라며 “원천적인 기술적 한계가 극복되면서 성체줄기세포를 이용한 치료 효과도 확실히 높아질 것”이라고 말했다. 성체줄기세포가 일반인에게 주목 받는 가장 큰 이유는 이처럼 다양한 임상을 통해 성체줄기세포의 치료 효과가 입증되고 있기 때문이다. 이미 백혈병, 빈혈 등의 난치성 혈액질환 등에는 조혈모세포를 이용한 치료가 광범위하게 이뤄지고 있다. 지금까지 이뤄진 제대혈 조혈모세포의 이식 건수만도 220여건이나 된다. 냉동 수정란을 이용한 배아줄기세포 연구도 활발히 이뤄지고 있다. 불임 시술 분야에서 경쟁력을 키워온 한국은 수정란 배아줄기세포 연구에서도 이미 세계적인 기술력을 갖고 있다. 일반적으로 불임 시술 과정에서는 임신 성공률을 높이기 위해 다수의 인공 수정란을 만드는데 시술 후 남은 수정란은 냉동 보관했다가 일정 기한이 되면 폐기처분한다. 그런데 폐기처분될 잔여 수정란을 녹여 배아줄기세포로 만드는 원천 기술력이 우리에게 있다. 마리아생명공학연구소 박세필 박사는 2000년 8월 이 방법으로 배아줄기세포를 만드는 데 성공했고, 2005년 10월 세계 최초로 미국의 특허를 획득했다. 황우석 파동의 일역을 담당한 미즈메디병원도 냉동 수정란으로 줄기세포를 만드는 기술력을 인정 받고 있다. 미즈메디병원과 마리아생명공학연구소는 미국 국립보건원(NIH)에 배아줄기세포 연구기관으로 등록돼 있기도 하다.     ▲ 차병원 줄기세포치료연구소. 차병원도 이 분야 연구에 박차를 가하고 있다. 차병원 측은 “지금껏 시험관 아기 시술을 하고 남은 잉여 배아 수가 수십~수백만 개에 이른다”며 “이를 기반으로 한국인에게 적용 가능한 줄기세포를 만드는 게 목표”라고 말했다. 미국의 사이언스지는 지난 6월 황우석 파동 이후 한국의 줄기세포 연구 동향을 보도하면서 ‘차병원이 시험관 아기 시술 과정에서 기증받은 1000개의 배아를 확보하고 있으며 이로부터 향후 10년 동안 100개의 배아줄기세포를 추출할 계획’이라고 전했다. 냉동 수정란을 이용한 줄기세포 연구의 최대 과제는 임상에 쓰일 수 있는 줄기세포를 만드는 것. 동물 지지세포(배양액)와 혈청 등을 사용해 배양한 종전의 줄기세포와 달리 인간의 배양액과 혈청을 사용해 임상 활용이 가능한 배아줄기세포주를 만드는 것이 당장의 목표라는 것이다. 연구자들은 수정란 배아줄기세포의 활용 가능성에 대해 “수정란 줄기세포가 과연 면역 거부반응을 일으키느냐 여부는 인간을 대상으로 임상시험이 이뤄지지 않아 아직 모른다”며 “임상단계까지는 10년 정도 걸릴 것”이라고 내다보고 있다. 황우석 파동으로 주춤했던 줄기세포 연구에 대해서는 정부에서도 다시 대대적인 투자와 지원을 할 계획이다. 정부는 지난 6월 열린 ‘미래 바이오 혁신 전략 보고회’에서 앞으로 줄기세포 연구에 4300억원을 투자한다는 계획을 발표했다. 2015년까지 줄기세포 분야를 세계 3위권에 진입시켜 세계 줄기세포 시장의 15%를 점유한다는 계획이다. 정부의 줄기세포 연구 지원 계획에 대해 고려대 유승권 교수는 “우리는 세계 최대의 제대혈 풀(pool) 등 무엇보다 줄기세포 연구 인프라가 강하다”며 “기존에 과기부가 운영해 온 세포응용연구사업단과 달리 범(凡)부처가 참여하는 명실상부한 종합 계획을 마련해 특정 분야에 편중되지 않은 지원을 해야 한다”고 말했다. 2006.07.31. 1915호 주간조선 커버스토리  [관련기사보기] 정장열 주간조선 차장대우 (jrchung@chosun.com) 김재곤 주간조선 기자 (truman@chosun.com)

출처 : 황우석 지킴이 불자모임

글쓴이 : dlfckrwk 원글보기

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