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[기획특집]알기쉬운 줄기세포 시리즈 <12>…줄기세포 뇌, 척추 주입에 관하여
  • 박재우 원장
  • 승인 2013.11.26 12:02
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선진국에서는 줄기세포에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 우리나라는 황우석 사태이후 연구가 침체된 분위기다. 이대로 가다가는 선진국에 비해 격차가 커지지 않을까 우려되는 실정이다.

그동안 오피니언 란을 통해 이 분야 관련 글을 소개한 박 재우 스템스줄기세포전문클리닉 대표를 통해 ‘알기 쉬운 줄기세포’를 시리즈로 정리해 본다. <편집자 주>

사람의 뇌, 척추 신경은 아주 섬세한 장기다. 조그만 충격에도 신경에 손상이 올 수 있다. 이러한 이유로 뇌와 척추는 뼈와 물 (water)로 잘 보호 되어 있다. 더불어 뇌와 척추는 몸의 다른 장기와 달리 혈액 또한 잘 통하지 않는다. ‘혈액뇌장벽’(blood-brain barrier)이 있어 백혈구, 적혈구, 줄기세포 등을 포함한 여러 종류의 세포 및 박테리아 같은 세균 또는여러 종류의 약품 물질 또한 쉽게 뇌 또는 척추로 이동하여 들어가기가 쉽지 않다.

혈관으로 주입한 줄기세포가 뇌, 척추 손상 질환에 효과가 없는 이유다. 1억 개의 줄기세포를 정맥으로 주사하여도 주입된 줄기세포는 일단 폐에서 걸러진다. 폐를 무사히 통과한 줄기세포는 일단 심장에서 온몸으로 퍼진다. 그 중 일부의 줄기세포가 뇌, 척수로 도달하여도 혈액뇌장벽’(blood-brain barrier)을 넘어 뇌 조직 또는 척추 조직으로 들어가는 숫자는 많지 안을 것이다. 뇌, 척추 내부로 들어간 적은 숫자의 줄기세포가 뇌, 척추의 손상된 부위로 찾아 가는 것 또한 쉽지 않다. 결과적으로 정맥 혈관에 주사 한 줄기세포가 손상된 뇌 부위로 가는 숫자는 엄청 적을 것이다. 전혀 가지 않을 수도 있다. 정맥 혈관 줄기세포 주입이 치매, 파킨슨 병, 뇌손상, 척추손상질환 등 치료에 효과가 없는 이유다.

줄기세포 치료제는 세포 치료다. 세포가 손상된 부위에서 재생 치료가 되어야 하는데 위에 언급한 것 같이 줄기세포가 손상된 부위를 찾아가는 것이 쉽지 않다. 줄기세포를 손상된 관절부위에 주입 할 때에는 지지대(scaffold)와 성장인자를 같이 혼합하여 주입한다. 효과 또한 좋고 안전하다는 것이 인정되어 줄기세포 관절 주입 주사는 허가가 나와서 현재 국내에서는 일반 정형외과에서 사용되고 있다.

이와 마찬가지로 줄기세포를 뇌 또는 척추 손상 부위에 직접 주입 하다면 효과가 많이 좋을 수 있다. 얼마 전 영국서 줄기세포를 중풍/뇌졸중으로 인한 손상된 뇌 부위에 수술적 방법으로 직접 주입 하여 효과가 있었다는 논문을 발표 하였다. 하지만 뇌는 다른 장기와 달리 아주 섬세한 장기이기에 지지대와 성장인자를 직접 주입하는 것이 매우 어렵다. 또한 뼈와 혈액뇌장벽’(blood-brain barrier)을 뚫어야 하는 수술적 개복 방법이 위험 부담이 크다.

차선책으로 척수 주사 주입을 이용 할 수 있다. 현재 치매, 파킨슨병, 중풍/뇌졸중 등 척추, 뇌손상에 대한 줄기세포 치료제는 이러한 방법으로 임상을 진행하고 있다. 혈관 주입 방법보다는 효과가 더욱 있는 것으로 발표되고 있다. 하지만 일반적으로 사용하기에는 아직 효과 면에서 부족하다. 지지대와 성장인자 없이 척수로 주입하여 줄기세포가 신경손상 부위를 찾아가야 하기 때문이다. 그렇다고 너무 많은 양의 줄기세포를 척수로 주사하기도 쉽지 않다. 물로 차여 있는 뇌에 너무 많은 압력을 주면 심한 두통을 유발 할 수 있기 때문이다.

이러한 여러 이유로 아직 줄기세포 치료제가 뇌손상 및 척추 손상에는 쓰여지지 않고 있다. 차선책으로 줄기세포 촉진제를 사용하여 보기도 하고 또 정맥주사를 해 보기도 하지만 줄기세포를 손상 된 부위에 직접 주입하는 것 보다는 효과가 많이 떨어진다.

이와 같이 줄기세포 치료제는 질환 부위에 따라 주사 또는 주입 방법이 틀려진다. 또한 줄기세포 치료제는 주로 액체화 되어 있기 때문에 scaffold라는 매개체 또는 지지대가 필요 할 수도 있고 또 성장인자가 필요 할 수도 있다. 더불어 줄기세포 주입 자체에 관한 부작용 또한 생각하여야 한다. 자가 성체줄기세포 자체는 부작용이 없을 수 있지만 주입 시술 과정에서 감염, 출혈, 혈전증 등의 부작용이 있을 수 있다. 현재로 뇌 손상, 척추 손상 치료에 허가 받은 줄기세포 치료제는 없다. 하지만 많은 연구가 진행되고 있기에 멀지 않은 장래에 나오기를 바란다.

   
 

박재우 스템스줄기세포전문클리닉 대표

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