줄기세포 - 무병장수의 꿈 이뤄줄까

지방 줄기세포로 치유 가능한 질병은

♥ 신경계질환  -  파킨슨병, 치매, 알츠하이머병, 척추손상, 뇌졸증, 루게릭병, 다발성경화증

♥ 심혈관계 및 내분비 질환 - 심근경색, 심부전, 버거씨병, 중증하지허혈, 동맥경화, 당뇨병

♥ 골 및 관절질환 - 퇴행성관절염, 골다공증, 골 불유합, 두개골손상, 연골손상

♥ 자가면역질환 - 루푸스, 자가 갑상선염, 류머티스관절염, 자가면역성 난청, 아토피, 천식

♥ 암 - 유방암, 피부암(카포시 육종, 메라노마), 폐암

♥ 그밖의 질환 - 간경변, 요실금, 신부전, 망막질환, 화상, 창상, 만성폐쇄성 폐질환

 

 

 

인류의 소망은 늙지 않고 오래사는 것 (不老長生)이다.  사람은 누구나 나이가 들면 늙고 병든다.

이제 과학기술과 의료 발달로 '노화(老化)'의 비밀이 하나 둘씩 밝혀지고 있다. 

노화는 사람의 유전자세포(DNA)와 줄기세포가 밀접한 관련을 맺고 있다는 사실이 밝혀지고 있다. 

이 때문에 각종 질환에 줄기세포 치료가 적용되고 있다.

 

 

노화의 원인은 몇 가지로 설명되고 있다.  텔로미어이론, 활성산소의 세포조직 손상, DNA 손상 등이 바로 대표적인 노화이론이다.

 

생명체는 세포분열을 통해 끊임없이 새로운 세포를 만들어 내지만 세포분열이 일어날 때마다 텔로미어(telomere.세포염색체 끝부분의 유전자 조각) 길이가 조금씩 짧아져 더 이상 세포분열이 안되면 결국 노화가 된다(텔로미어 이론).

 

 

우리 몸 안에 수십억 개가 존재하는 줄기세포는 강력한 힘으로 약 60조~100조개에 달하는 체세포가 제 기능을 발휘할 수 있도록 한다. 줄기세포는 분화, 증식할 수 있어 파킨슨, 뇌졸중, 뇌성마비, 척추손상, 다발성 경화증, 헌팅턴병(특정 뇌부위의 퇴행으로 치매 유발 및 얼굴, 손, 발, 혀가 제멋대로 움직임), 류마티스 관절염, 루푸스, 버거씨병(말초동맥 폐색증ㆍ폐쇄성 혈전혈관염), 당뇨병, 대퇴골두 무혈성 괴사, 피부손상, 근골격계, 탈모, 피부미용 등 거의 모든 질환에 폭넓게 적용되고 있다. 이것이 바로 재생의학으로 세포이식을 통해 손상된 조직이나 장기기능을 원래 상태로 복원시켜 주는 것이다.

줄기세포는 과연 희귀병 및 만성질환 치료에 희망을 줄 수 있을까?
면역거부 반응과 같은 부작용이 우려된다는 시각도 있지만 긍정적인 목소리가 우세하다.
줄기세포는 무한히 늘어날 수도 있고 적절한 환경에서 다른 기능을 수행하는 세포로 바뀔 수 있다.

 

 

줄기세포는 크게 △배아줄기세포 △성체줄기세포 △유도만능줄기세포(IPS) 등 3가지로 나뉜다.
임신 초기에 일시적으로 존재하는 배아줄기세포는 심장세포, 피부세포, 뇌세포 등 신체를 구성하는 모든 세포로 바뀔 수 있는 일종의 만능세포라고 할 수 있다.
배아줄기세포는 인체를 구성하는 모든 종류의 세포로 분화할 수 있는 무한 능력을 가진 세포로 `수정란 배아줄기세포`와 `체세포복제 배아줄기세포`로 나뉜다.

 

 

이에 반해 성체줄기세포는 다 자란 생명체에 소량으로 존재하며 손상된 세포를 복구하고 대체하는 기능을 한다.

피부에 상처가 나면 시간이 지나면서 새로운 피부가 나는 것은 바로 성체줄기세포가 작용을 했기 때문이다. 목욕탕에서 때를 밀어도 피부가 닳지 않고 그대로 유지되는 이유도 표피 바로 밑에 있는 피부줄기세포 때문이다. 유도만능줄기세포는 줄기세포 능력을 가지고 있지 않던 세포가 인위적인 방법에 의해 줄기세포 능력을 가지는 세포로 만들어진 것이다.

 

 

◆ 줄기세포, 무한 분열ㆍ복제할 수 있어

우리 몸에는 수십억 개의 줄기세포가 있으며 세포들이 모두 똑같지 않다. 세포 종류는 약 220개로 종류별로 각각 고유의 기능을 수행한다. 대표적인 세포는 피부를 이루는 세포, 간세포, 뇌세포, 근육세포 등이다. 이들 세포는 수정란 단계에서 한 종류로 이뤄져 있던 세포가 주변의 환경과 호르몬, 화학물질 영향으로 여러 종류의 각기 다른 세포로 분화한다.

이처럼 하나의 세포가 가지를 치듯 다른 세포로 분화된다고 하여 줄기세포(stem cell)라고 한다. 이 세포를 근육에 이식하면 근육세포, 뼈에 이식하면 뼈세포가 될 수 있어 근간이 되는 세포라고 하여 줄기세포라고 부른다.

줄기세포는 아직 분화하지 않은 미성숙 상태의 세포로 무한정으로 분열, 복제할 수 있는 능력을 갖추고 있다. 다시 말해, 줄기세포는 분화능력을 가지고 있지만 아직 분화는 일어나지 않은 `미분화`세포로 적절한 조건을 맞춰주면 줄기세포는 다양한 조직세포로 분화할 수 있다.

 

◆ 지방ㆍ태반 줄기세포, 골수보다 1,000배

우리 인간이 건강하게 살려면 우리 몸을 구성하는 60조~100조개의 세포가 건강하게 살아 움직여야 한다. 이 때문에 세포를 `생명의 원천`이라고 한다. 우리 몸은 어느 한 곳이 상처를 입거나 아프게 되면 자가치유력이 가동하는데, 자가치유력은 몸에서 만들어지는 줄기세포를 통해 이뤄진다. 줄기세포가 우리 몸을 직접 치료하는 치료제인 셈이다.

그러나 나이가 들면서 인체조직 안에 존재하는 줄기세포 수가 감소하고 활성도 역시 떨어진다. 이로 인해 각종 질환이 발생하고 상처도 쉽게 아물지 않는다.

줄기세포는 호밍효과(homing effect)라고 하여 몸 안에 주입됐을 때 손상된 기관 및 재생이 필요한 곳으로 이동해 세포를 재생하는 특징을 가지고 있다. 의료진들은 다리 근육이 마비된 쥐에게 줄기세포를 주입해 다리운동을 일정 부분 회복시키는 치료나 뇌, 심장, 무릎 관절연골 등 특정기관이나 신체 일부의 손상을 치료하기 위해 줄기세포 치료를 시도하는 연구를 활발히 진행하고 있다.

성체줄기세포는 골수, 제대혈(탯줄에서 채취한 혈액), 피부, 지방조직, 신경조직, 간장, 췌담도 등에서 발견되는 모든 줄기세포를 포괄하는 이름이다. 성체줄기세포는 다양한 신경세포로 분화할 수 있는 신경줄기세포, 골수세포로 분화할 수 있는 조혈모세포, 뼈ㆍ연골ㆍ지방ㆍ근육ㆍ신경 등으로 분화할 수 있는 중간엽줄기세포, 간세포로 분화할 수 있는 간줄기세포 등을 포함한다. 중간엽줄기세포는 골세포, 연골세포, 지방세포, 근육세포, 섬유세포, 신경세포 등 여러 가지 인체를 구성하는 세포들로 분화할 수 있는 능력을 가진다

 

 

◆ 줄기세포 치료제는 대부분 `성체`

줄기세포 치료는 몇몇 분야를 빼곤 아직 진료현장에서 활발하게 적용되고 있지 않다. 여전히 연구단계에 있다.

전세계적으로 임상시험을 하고 있는 줄기세포 치료제 중 상용화 단계에 와 있는 것은 10% 수준인 350여 건이다. 대부분이 성체줄기세포 치료제다.

배아줄기세포는 연구용 난자 채취 등 윤리적인 문제 때문에 논란이 있고 정부의 승인을 받기 어렵다. 분화 및 임상적용 시 종양발생과 면역거부 반응 역시 해결해야 할 과제다. 배아줄기세포 치료약과 관련해 미국 제론사가 2010년 척수치료에 대한 임상시험 허가를 받았지만 지난해 임상시험을 중단했고 국내 차바이오앤디오스텍이 지난해와 올해 임상허가를 받아 스타카르트병, 노인성 황반변성증 등 두 가지 망막질환(실명치료) 치료제를 개발하고 있다.

성체줄기세포를 활용한 치료는 연구가 활발하고 임상에 적용되는 사례가 많다.
서울대병원 이세원ㆍ김효수 교수는 산소농도를 조절해 줄기세포를 효율적으로 분화시키는 방법과 기전을 규명해 줄기세포 치료제 개발이 더욱 급물살을 탈 전망이다.

※참고＝고맙다 줄기세포(라정찬 지음ㆍ위즈덤하우스 출간), 줄기세포 발견에서 재생의학까지(샐리 모간 지름ㆍ다섯수레 출간)

 

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