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[기획특집]알기쉬운 줄기세포 시리즈 <1>… 줄기세포란 무엇인가?하나의 세포가 두, 셋으로 자가복제 가능
여러 신체조직으로 분화 능력 가진 ‘미분화’ 세포
  • 박재우 원장
  • 승인 2013.08.13 16:07
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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>

줄기세포라는 것은 세포가 자가 복제, 즉 하나의 세포가 두, 셋으로 자랄 수 있고 또 여러 종류의 신체조직으로 분화 능력을 가진 ‘미분화’ 세포를 말한다. 그러므로 동물 및 식물을 포함한 모든 생물은 줄기세포를 가지고 있다. 인간도 마찬가지로 줄기세포를 가지고 있다.

줄기세포를 분류하자면 크게는 배아줄기세포, 성체줄기세포, 간엽줄기세포 등으로 구분 할 수 있다, 간엽줄기세포는, 지방줄기세포, 골수줄기세포, 제대혈 줄기세포 등을 포함하고 있다. 이 모든 종류의 줄기세포들은 자가 복제와 또 신체의 한 조직 또는 장기로 ‘분화’ 할 수 있는 능력을 가진 ‘미분화‘세포들 이다.

‘분화’란 초기 단계의 줄기세포가 피부, 심장, 간, 신경, 뼈, 연골, 인대 등의 특성을 가진 장기 또는 조직으로 바뀌는 과정을 뜻하는 말이다. ‘미분화’란 이러한 장기 또는 조직으로 분화되기 전의 모든 종류의 줄기세포를 뜻한다.

인간을 포함한 대개의 모든 동물들은 정자와 난자가 결합하여 수정란을 이룬다. 수정란이란 반의염색체수를 가진 난자가 난자 안으로 들어온 정자 안의 염색체수와 융합하는 것이다. 정자와 난자가 결합을 한 수정란은 미분화 세포로 지속적으로 자가 복제를 시작 한다. 이 수정란은 자가 복제로 숫자가 늘어나면서 ‘배아’가 되고 이 배아가 자궁에 착상을 하게 된다. 인간은 주로 수정 5~7일 후면 수정이 배아 (embryo)로 바뀌어 자궁에 착상을 한다. 즉, 자궁에 착상한 것은 앞서 말한 봐와 같이 수정란이 아니고 배아 (embryo)인 것이다. 이 배아가 흔히들 알고 있는 ‘배아줄기세포’다.

자궁에 착상한 배아 또는 배아줄기세포는 엄마의 자궁에서 태반과 제대를 형성한다. 태반과 제대를 형성한 배아줄기세포는 자가 복제와 분화를 지속적으로 해 가면서 심장, 뇌, 척추 등을 형성하기 시작한다.

약 8주가 지나면서 배아줄기세포는 머리, 눈, 팔, 다리 등을 형성하기 시작하는데 이 때에는 어느 정도의 사람 모양이 형성되기 때문에 이름이 배아 또는 배아줄기세포에서 ‘태아’로 바뀐다.

이러한 이유, 즉 배아줄기세포가 약 8주 후에는 태아라는 사람 형태를 가지고 있다는 것이 현재 배아줄기세포 연구에 큰 논란을 일으키고 있는 것이다. 현재의 과학은 난자에서 핵을 추출하고 또 다른 핵을 주입하여 여러 가지의 배아줄기세포를 만들 수 있다. 즉, 난자만 있다면 모든 사람들이 복사가 가능한 것이다.

   
▲ 배아가 태아로 바뀌는 단계(8주)

얼마 전 Island라는 영화를 미국 할리우드 에서 제작한 적이 있다. 이 영화에서는 한 인간이 자신과 똑 같은 쌍둥이 인간을 복제해 필요한 순간 그 복제한 쌍둥이 인간에게서 장기를 떼어 쓴다는 내용이다. 아직 까지 배아줄기세포를 사용하여 인간을 복제한 적은 없지만, 만약 법적으로 제제를 하지 않아 무분별한 인간 배아줄기세포 연구를 지속적으로 한다면 가능해 질 수도 있는 시나리오다. 이러한 이유로 현재 각 나라에서는 배아줄기세포 연구를 제제하고 있다.

우리나라는 황우석 박사의 배아줄기세포 연구로 한 때 다른 나라에 비해 많이 앞서 있었다. 미국, 일본 등 다른 선진국들은 배아줄기세포 논란과 정부차원의 제제 때문에 다른 종류의 줄기세포에 역점을 두고 연구를 지속적으로 해 왔다. 그 결과 일본은 역분화 줄기세포 분야에서 노벨상을 받는 쾌거를 얻었다. 역분화 줄기세포 또한 배아줄기세포 수준의 의학적 치료 가능성을 가지고 있다.

현재 미국과 중국 등은 역분화 줄기세포, 지방줄기세포, 골수 줄기세포, 제대혈 줄기세포 등을 포함한 성체줄기세포 치료제에도 많은 연구를 지속적으로 하고 있다. 줄기세포 치료제는 1900년도 초 항생제 발견 다음으로 현재 의료체계를 바꿀 수 있는 가능성을 가지고 있다고 생각한다.

윤리적, 사회적, 도덕적 문제가 있는 배아줄기세포 연구에만 치중할게 아니라 다른 줄기세포에도 지속적인 연구를 통하여 장차 우리나라가 다른 나라에 비해 뒤지지 않는 의료체계를 유지 했으면 하는 바람이다.

 

   
 

박재우 스템스줄기세포전문클리닉 대표

 

 

 

 

 

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