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줄기세포로 병을 치료하는 세상

관리자 | 2012.02.09 16:57 | 조회 3009



공전의 흥행에 성공한 도리야마 아키라 감독의 만화 ‘드래곤 볼’ 에는 매우 신선한 아이디어가 나온다. 말괄량이 부르마는 천재 과학자인 아버지가 만들어준 조그마한 ‘호이포이 캡슐’ 세트를 갖고 다니다가 필요할 때마다 캡슐을 던지는데 던지기만 하면 자동차, 주택은 물론 심지어는 비행기가 순식간에 만들어져 튀어나온다.


현실에서 호이포이 캡슐이 개발된다면 얼마나 편리할까? 서울에서 부산으로 출장갈 경우 굳이 자동차를 직접 몰고 갈 필요가 없다. 버스나 기차를 타고 부산에 내려 자동차 캡슐을 던진 후 자동차가 나오면 직접 몰고 다니기만 하면 된다. 기름 값이 안 드니 경제적인 것은 물론, 사고 걱정도 없다. 교통위반으로 딱지를 끊지 않아도 되며 몰래카메라에 찍히지도 않을 것이다. 해외여행에 가서 숙박할 장소 걱정할 필요도 없이 공터만 있으면 주택 캡슐을 던지기만 하면 된다. 소위 도깨비 방망이에 다름 아니다.

 

호이포이 캡슐이 실용화된다면 가장 유용하게 사용될 분야는 인간의 질병 치료이다. 교통사고가 나서 다리가 절단된다면 자신의 유전자가 삽입된 다리 캡슐을 던져 다리를 만들자마자‘다리야 붙어라’ 고 말만 하면 된다. 팔?다리 뿐만 아니라 장기를 이식해야 할 때도 캡슐로 필요한 장기를 만들어 수술하면 된다. 자신의 유전자를 기본으로 만들었으므로 거부반응도 일어나지 않는다.


이렇게 편리한 캡슐 즉, 도깨비 방망이가 아직까지 우리 주위에서 보이지 않는 이유는 간단하다. 캡슐을 발명하기 위해서는 ‘질량 불변의 법칙(물질은 어떤 변화가 일어나 그 모양이나 부피가 변하더라도 질량은 변화하지 않는 법칙)’ 을 해결해야 하며, 필요한 재료를 현장에서 순식간에 확보할 수 있어야 한다.
더구나 인체인 경우 세포를 필요에 알맞게 증식시켜야 한다. 이런 판타지와 같은 기술의 실현은 불가능하지만 호이포이 캡슐 아이디어 즉, 인간의 손상된 신체를 증식된 새로운 신체로 접목시키는 아이디어는 이미 의료 분야에서 실용화되고 있다. 바로 세포치료로 병을 치료하는 것이다. 세포치료는 세포를 인체에 이식하여 각종 질병을 치료하는 기술이다. 세포치료에 쓰이는 세포는 이미 완전한 인간이 된 사람의 성체세포와 수정 후 8주가 되지 않은 배아세포 두 가지다. 자기 자신의 세포를 쓸 수도 있고, 다른 사람이나 동물의 세포를 이용하는 방법도 있다.

 

 


성체세포는 골수세포 이식, 장기 이식 등에서 이미 쓰이고 있다. 그러나 성체세포 이식의 문제점은 거부반응이 온다는 점이다. 인체는 외부에서 병균이나 이물질 등이 들어올 때 이를 적군으로 간주하여 공격한다. 즉 신체는 우군으로 이식된 세포를 침입자로 간주하여 공격하는데, 이 때문에 장기를 이식해도 효용이 없는 경우가 많이 생긴다. 더구나 다른 사람의 장기를 얻는 것도 간단한 일은 아니다.
이러한 'Human To Human' 장기 이식의 한계를 극복하는 데 핵심이 되는 새로운 치료방법이 '줄기(幹)세포' 이다.


 



줄기세포란 신체 내에 있는 모든 조직을 만들어내는 기본적인 구성 요소로 뼈, 뇌, 근육, 피부 등 모든 신체기관으로 전환할 수 있는 세포이다. 줄기세포의 분화과정을 규명해 조절할 수 있다면 손상된 신체에 줄기세포를 이식, 원래 상태로 복원할 수 있다. 쉽게 말하여 당뇨 병 등 퇴행성 질환 환자들에게 자신의 줄기세포를 이식하면 거부반응 없이 정상세포가 될 수 있다. 또한 심장병환자에게 자신의 줄기세포로 심장을 만들어 거부반응이 전혀 없는 심장을 이식할 수도 있다.

 

 


체세포 복제 방식은 환자 맞춤형 줄기세포라고도 불린다. 제공된 난자의 핵을 제거한 뒤 환자의 핵을 넣어서 복제를 한다. 이렇게 탄생한 인간 배아를 4~5일 동안 시험관에서 배양해 얻은 줄기세포가 곧 인간 배아 줄기세포가 된다. 줄기세포의 장점은 환자의 유전 정보를 그대로 갖고 있기 때문에 이식 때 면역거부 반응이 없다는 점이다.

 

 


성체줄기세포는 골수, 신경, 근육, 피부, 눈, 유방, 장, 혈관, 간, 췌장, 신장, 폐 그리고 출산아의 탯줄, 태반 등에 일부 남아있는 줄기세포를 이용하는 것이다. 이를 추출해 증폭시켜 환자에게 이식하는 방법인데, 남의 것을 써도 면역 거부반응이 거의 없어 현재 뇌졸중ㆍ심장병ㆍ백혈병 치료 등에 이용되고 있다. 하지만 성체줄기세포는 세포 증식 능력이 약하고 분화의 방향이 정해져 있어 다른 조직의 세포로 분화시키기 어렵고 또한 환자 치료에 필요한 충분한 세포량을 만들어 내는 데 한계가 있다. 이러한 문제점을 원천적으로 해결할 수 있는 방법이 근래 각국에서 연구되고 있는 만능세포를 활용하는 것이다.

 

 


만능세포는 체세포에 유전자를 주입해 배아줄기세포와 사실상 기능이 동일한 원시세포의 단계로 되돌리는 것이다. 이렇게 환원된 원시세포는 배아줄기세포처럼 다양한 세포로 분화할 수 있는 성질을 지녀 심장, 간, 신장 등의 세포로 분화할 수 있다.


불의의 사고를 입거나 장기의 기능저하가 왔을 때를 대비하여 만능세포를 가장 왕성한 시기에 채취해두었다가 필요한 때 사용할 수 있다면 그것이야말로 호이포이 캡슐 즉, 의료용 도깨비방망이와 같은 개념이 실현된다고 볼 수 있다. 미래의 어느 날 모든 지구인들이 호이포이 캡슐과 같은 만능세포 저장 캡슐을 휴대하고 다니게 될지도 모른다.
 


 

-본 기사는 '소비자를 위한 열린마루에 실린 글입니다
 

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