줄기세포는

불로장생을 위한 신의 한 수?

현미경으로만 보이는

작은 세포를 가지고

봉이 김선달이 활약하면?


 

 

 

제10회

 

 

줄기세포

 

생로병사 순리를 무시하고 불로장생 시도의 사례는 역사에서 차고 넘친다. 기원전 200년경 진시황은 소년소녀 삼천 명을 변방으로 보내 불로초를 찾게 했으나 약초 구경은커녕 50세에 죽고 말았다.

 

생명을 획기적으로 연장하려면 신체 장기를 부속품처럼 갈아치우든지, 새로운 세포를 이식하든지 둘 중 하나를 해야 한다.

 

2020년 4월

(사)녹색미래 회장실


“땅이나 금괴도 아니고 조그만 세포를 가지고 장난을 치다니!”

 

녹색미래 오선덕 회장이 지태풍 사무총장을 불러 세상의 불의를 향하여 주먹을 들어 보였다. 불의를 보고는 참지 못하는 그의 성격이 여실히 드러나는 순간이다.

 

세포가 왜 갑자기 무대에 등장하지?

자초지종을 모르는 사람이라면 궁금해 할 수밖에.

 

만능메디(주)라는 회사는 제대혈(태반과 탯줄의 혈액) 주사약으로 185억을 벌었다. 이 회사의 허대풍 사장은 버려진 탯줄을 긁어모아 다단계판매로 돈벌이에서 대풍을 만난 것이다.

 

신문에 허대풍이라는 이름이 처음 등장했을 때 지태풍은 기분이 좋지 않았다. 자신의 이름인 태풍과 비슷하다는 점과, 가운데 글자가 빠진 허풍으로 들리기도 했기 때문이다.

 

세상 정말 무섭다!

 

오 회장은 분노를 참을 수 없었다.

 

며칠 전 인신매매로 장기 적출을 시도한 일당이 잡히더니, 이제 현미경으로만 보이는 작은 세포로까지 범죄가 발전하는 세상.

 

“제대혈 주사약이라 하면서 일억을 받고 주입했다니, 내 원!”

 

오 회장은 신문 기사를 지태풍에게 보여줬다.

 

“오죽 급했으면 환자가 말려들었을까요.”

 

지태풍이 오 회장의 분노에 추임새를 넣었다.

 

제대혈에는 조혈모세포와 간엽줄기세포(間葉幹細胞)가 있다. 아기 탯줄의 혈액이니 세포는 왕성하다. 조혈모세포는 백혈구와 적혈구, 혈소판을 만들어내고, 간엽줄기세포는 여러 신체조직을 만들어낸다.

 

줄기세포 회사는 밑도 끝도 없이 과장 설명하고 만병통치약으로 선전 광고했다.

다단계판매로 30%의 수익금을 보장했다. 일차 단계만 계약서에 넣고 2차 단계부터는 영업비 보조 명목으로 명기했다. 다단계판매 법망을 피하기 위한 수법이었다.

 

줄기세포의 재생과 분화의 능력이 만능이라는 뜻으로 회사명을 만능메디로 정했을 때부터 사기 행각의 기미가 보였던 것.

 

사기꾼 사장은 많은 불법을 저질렀다. 타인의 줄기세포 사용, 냉동 줄기세포의 불량 해동, 국내 불법 시술 등.

 

당뇨환자에게 타인의 불량 줄기세포를 임상시험이라는 명목으로 주입했다. 임상시험이라면 무료로 할 만한데 수천만 원씩이나 받고.

 

줄기세포가 엉뚱하게 세간의 주목을 받은 것은 김기춘 비서실장이 면역세포 치료를, 최순실이 노화방지 치료를 받았다는 사실 때문이다. 김 실장의 경우 일본에서 세포 치료를 받았기 때문에 불법은 아니었다. 2020년이라면 한국에서 치료받아도 문제없었을 테지만.

 

“줄기세포가 효과 있긴 있는가봅니다.”

 

“이론적으론 효과가 있다는데 아직은 연구가 덜 된 상태라더군.”

 

“회장님도 줄기세포 냉동보관 하셨잖아요?”

 

“줄기세포 회사 사장의 권유로 500만원에 20년간 보관 계약했었지. 장차 유효하게 쓰일 것이라나. 이게 무슨 타임캡슐이라고.” 이젠 분노가 가라앉은 목소리였다. “어쨌든 불법은 안 돼.”

 

줄기세포는 보관과 배양에 비용이 많이 든다. 영하 190도에서 보관하는 냉동시설과 계대배양을 위한 연구실 투자가 필요하다.

 

임상시험이 끝나지 않은데도 만병통치약으로 선전하는 사람들이 장난치는 바람에 피해자가 속출하고 있는 상황이다.

 

자가 줄기세포는 주입이 가능하지만 배양 줄기세포는 의약품으로 취급되어 과거에는 허용되지 않았다. 일본이나 중국은 허용됐으나 한국은 허용되지 않았다. 안전을 강조하는 관료의 규제 심리가 많이 작용한 탓도 있었다. 비임상시험에서 안전성을 확보하고, 임상시험에서 유효성을 확보한다는 이유에서다.

 

“알고 보면 줄기세포를 가지고 장난칠 만하군요.”

 

신문을 뒤지면서 지태풍이 말했다.

 

내용이 환경문제와 거리가 있지만 환자의 급박성과 장수 욕구를 악용한 파렴치 행위이기에 조만간 녹색고발에서 방송하기로 했다. 불법의 사례는 바다의 모래알만큼이나 많다.

 

비위생 탯줄의 불법구입, 줄기세포의 불법시술, 미달량 주입 등등.


 

 

녹색고발 일인방송에 줄기세포 전문의 차동석 박사가 등장했다.

그의 얼굴에 건강미가 넘쳐, 혹시 줄기세포 주사라도 맞았나?

실례되는 질문은 삼가고 지태풍은 곧 방송에 들어갔다.

 

“박사님, 생명에 대해서 한 말씀 하시고 줄기세포에 들어가실까요?”

 

박사는 가방에서 사진 한 장을 꺼냈다.

원시인 사진.

 

“생명의 기원을 언급하려면 우선 다윈의 진화론과 기독교의 창조론을 비교함으로써…….”

 

박사의 이야기는 시작되었다.

 

불덩어리 지구에서 생명체가 어떻게 탄생했을까.

무기물에서 유기물인 생명체가 태어났을까?

 

“생명은 단백질이나 핵산 등 유기물이 있어야 해요.”

 

무슨 말씀을 하시려나. 이해가 쉽지 않네.

지태풍은 환경운동에 뛰어든 후 이 순간만큼 고민에 빠진 적이 없다.

환경운동은 지구 탄생부터 소멸까지를 알아야 하나?

 

“무에서 유로 창조되기도, 혹은 진화되기도…….”

 

그런 게 어디 있냐고 따지고 싶었으나, 일단 그의 설명을 듣기로 했다.

 

35억년 전 생명체의 탄생.

박테리아는 지구 생명체의 출발점이다.

박테리아는 원핵세포(염색체 하나)인 단세포이다.

 

“실험에서 가능성이 증명되었지요.” 그는 이 부분에서 강조했다.

 

“그랬군요.”

 

지태풍은 점점 호기심에 빠져들었다.

 

최초 지구는 산소가 없었다. 수소와 암모니아와 메틸렌 혼합물에 6만 볼트 전기를 가하니 아미노산이 생성하고, 포도당을 만드는 유기산도 생겨났다. 무기물이 화학적 진화를 통해 유기물을 만들어낼 수 있다는 가능성.

 

찰스 다윈의 ‘종의 기원’의 수수께끼는 최초의 종은 하나에서 진화했다는 것.

지구는 태양계에서 유일하게 생명이 존재하는 행성으로 150만 종의 생명체가 있고, 밝혀지지 않은 미생물을 포함하면 1,000만 종이 훨씬 넘는다.

 

원시 생명체는 산소 없이 살았다. 공기 중으로 나오면 죽었다. 그래서 산소에 적응하기 위해 광합성을 생성하는 박테리아를 삼킨 것이다. 흡수된 박테리아는 세포의 일부분이 되었다. 산소를 이용하던 박테리아는 오늘날 세포의 일부가 된 미토콘드리아.

 

“이게 단세포에서 다세포로 진화하는 결정적 계기가 된 거랍니다.”

 

“믿어도 됩니까, 박사님?”

 

질문하면서도 지태풍은 웃었다.

산소를 분해하고 에너지를 공급하는 미토콘드리아는 독립적 DNA를 가지고 있다. 독립적 세포였다는 뜻이다. 산소를 이용하여 다세포 생명체로 진화하는 계기가 되었다.

 

신학을 공부한 다윈이 진화론을 주장한다는 것은 용기 있는 행동이었다.

한 개체 간에 변이가 생겼을 경우 환경에 적합한 것만이 살아남는다는 주장.

150년 전 그의 주장은 기독교 창조 교리와 정면충돌이나 다름없다.

그래서 한참 후 그의 주장이 발표됐다.

 

호주에는 갈기 달린 암사자가 있다. 수사자가 많을수록 영역을 많이 차지하게 돼 유전자를 변이한 것이다. 형태와 행동을 바꾸면 유전자도 변한다는 진화론을 들고 나오니 어느 장단에 춤을 춰야 하나.

 

 

 

시청자의 관심을 끌기 위해 여자 사진 하나를 꺼내든 지태풍.

 

“영화배우 안젤리나의 유방절제는 유전자 해독과 관계가 있습니까, 박사님?”

 

“이제 개인 맞춤형으로 암을 예방하는 시대가 됐다고 하겠네요.”

 

유전자 중에는 필요하지 않은 것이 있다. 이것을 떼어내면 불치병도 치료할 수 있다는 것이 박사의 설명이다.

 

개인 유전체 해독이 일천 달러로 가능한 시대.

질병진단에서 유전체 진단은 시간이 필요하나 단축이 가능하다.

 

줄기세포 치료에서 20세기가 기성형(ready made)이라면, 21세기는 맞춤형(order made)이란다. 바이오뱅크를 이용해 유전자 해독으로 피부, 탈모, 비만을 예방할 수 있다는 것이다. 인간을 괴롭히는 질병 100가지 이상에 줄기세포 치료가 가능하다.

 

“사람이 젊게 보이려는 욕구가 대단합니다만?”

 

화장품 광고 모델 사진을 펴 보이며 지태풍이 질문을 이었다.

 

“요즘 줄기세포 배양액과 추출물을 원료로 화장품 제조가 성행하는데, 줄기세포 신천지가 개척된 건가요?”

 

모델 여성에 관심이 많은지 박사의 시선은 사진을 뚫어지게.

 

“정부가 강조하는 4차산업혁명의 한 요소가 될 만합니다.”

 

“한류화장품 중 고가품이 있는데, 가격만큼 효과가 있습니까?”

 

“줄기세포 화장품은 나름의 효과가 있다고 볼 수 있지요.”

 

“자가 줄기세포도 아닌데 사용할 수 있나요?”

 

“엄밀히 말해서 화장품 원료는 줄기세포가 아니고 줄기세포 배양액과 줄기세포 추출물이라는 거지요.”

 

화장품 회사에서는 듣기 좋게 줄기세포라고 광고하여 여성들을 미혹시켜온 게 사실이다.

 

“배양액과 추출물은 다른가요?”

 

“자꾸 설명해나가면 사무총장이 제대로 이해할지…… 하하.”

 

박사의 웃음에 지태풍도 따라 웃었다.

 

연구소에서 줄기세포를 배양하기 위해서는 배양액이 필요하다. 배양액은 고급 영양소 280여 종으로 만든다. 한국은 이 배양액을 잘 제조한다. 한편 줄기세포 추출물은 세포막을 제거한 것으로 더 이상 세포는 아니다. 그러므로 배양액과 추출물은 단백질 고영양소로서 불특정다수의 치료가 가능하다.

 

“그럼 두 물질이 식약청 허가가 난 것입니까?”

 

“배양액은 오래전 허가가 났으나 추출물은 2020년 금년에 났지요. 화장품 회사로서는 좋은 계기를 만난 셈이고, 이런 화장품을 일반 편의점에서도 판매할 수 있는 거지요.”

 

“요즘 ‘코스메슈티컬’이라는 신조어가 유행하던데요?”

 

“화장품과 의약품을 합성한 건데 화장품에 의학적으로 검정된 성분을 함유한 제품을 말하지요.”

 

Cosmeceutical = Cosmetics + Pharmaceutical

박사는 메모지에 썼다.

 

말하자면 화장품과 의약외품을 통폐합한 것이다.

줄기세포의 배양액, 줄기세포의 유도 성장인자나 활성화제의 원료로 화장품 제조가 가능하다는 것이다.

 

“탈모제품이 의약품에서 화장품으로 바뀐 것은 자연스런 일이군요.”

 

줄기세포가 세상에 이해되기 시작한 2007년부터 코스매슈티컬은 매년 15% 성장을 해왔다.

 

“닳아지고 처지고 깨지고 들어간 피부를 걱정하지 않아도 된다는 뜻인가요?”

 

“화장품에 관심이 많은가 본데 애인한테 선물하려고?”

 

“줄기세포 채취가 쉬워야 추출물을 많이 확보하고 가격도 저렴해지고…… 그러다 보면 선물도 하고요.”

 

줄기세포는 채취와 배양이 번거롭기 때문에 채취가 쉬운 지방 이식 시술을 많이 한다. 지방줄기세포 추출물은 피부에 문제가 없다. 추출한 자체 그대로 사용하거나 추출한 것을 배양하여 많은 양을 사용한다.

 

화장품의 한류화를 위해서는 GMP 규정을 지키고 품질을 보증해야 한다.

Good Manufacturing Practice(우수의약품제조품질관리기준)

 

줄기세포 이용 현황은 2008년부터 급속히 상승하여 2020년 100배 이상 발전을 가져와 이제 줄기세포는 100조원 휴대폰 시장과 맞먹는다.

 

“2005년 황우석 복제로 특허 세계1위를 차지했는데 현재 4위로 내려앉았다는 보도가 있는데요.”

 

“그래도 잘한 거랍니다. 한국 같은 규제의 악조건에서는.”

 

은연중 그는 줄기세포 홍보전선에 돌입한 느낌. 줄기세포는 4차산업혁명의 주요한 요소로서 자가 개인 치료를 넘어 세계 산업화로 나아가야 한다고 강조한다.

 

“이제 그리스어에서 따온 진기한 이름에 주목할 필요가 있어요.”

 

네온(새로운 것), 크립톤(숨겨진 것), 제논(낯선 것), 아르곤(움직임이 없는 것) 등이라는 단어에 주목하여 창조경제로 향해 나아갈 때라는 것이다.

 

 

 

“주변 이야기에 맴돌다 보니 핵심 과제인 줄기세포 원리에 대해 언급을 못했는데, 이제 설명해주시겠습니까?”

 

지금까지 잡담이었다면 본론은 이제부터라는 뜻.

눈치가 빠른 차 박사. 그의 설명은 일사천리다.

 

“줄기세포(stem cell)는 나무의 줄기를 생각하면 됩니다.”

 

줄기에서 가지와 꽃잎과 열매가 나오듯 줄기세포에서 세포가 분열하고 분화하기 때문이란다.

 

줄기세포의 고유한 역할은 이런 다양한 세포들을 만들어 내는 것이다. 새로운 세포의 공급자인 셈이다. 줄기세포는 분열하면서 자기 자신 또는 다른 종류의 세포를 만든다.

 

인간은 60조 세포로 구성되어 있다.

줄기세포는 인체 내 210여 종의 세포로 분화할 수 있는 만능세포로서 간세포(幹細胞) 혹은 모세포(母細胞)라고도 한다.

 

줄기세포는 배아줄기세포와 성체줄기세포가 있다.

 

배아줄기세포는 배아의 발생과정에서 추출한 세포로서 모든 조직의 세포로 분화할 수 있는 능력을 지녔으나 아직 분화되지 않은 세포이다. 성체줄기세포는 주로 분화된 세포로서 지방, 골수, 제대혈 등에서 뽑아낸다. 지방에서 뽑아내는 지방줄기세포는 몸 어디에서나 뽑아내 분리와 배양이 가능하다.

 

줄기세포는 주로 초기 분열 단계의 배아로부터 채취한다. 이 단계의 세포는 아직 장기 형성 능력이 없으므로 사전에 입력하는데 따라 특정하게 선택한 세포계(cell line)로 배양할 수 있다. 적절히 통제할 수 있는 기술이 확보된다면 질병 치료의 신천지가 열리게 된다. 세포 이식이 매우 손쉽게 이루어질 수 있기 때문이다.

만능씨앗이라는 줄기세포.

 

수정란은 정자와 난자가 만나서 생성된 단 하나의 세포지만 세포분열을 하면서 증식뿐만 아니라 분화라는 과정을 통해 뼈, 뇌, 근육 세포 등 다양한 기능을 담당하는 세포를 만들어 태아가 된다. 이렇듯 수정란은 다른 세포로의 분화능이 있으므로 줄기세포이다.

 

“이를테면, 줄기세포는 인간 배아를 이용한 배아줄기세포, 골수나 지방 등 성체를 이용한 성체줄기세포, 체세포를 이용한 만능유도줄기세포를 추출할 수 있는 겁니다.”

 

한참 설명해나가는 박사의 입에서 숨 몰아쉬는 소리가 들렸다.

 

“박사님 이렇게 일사천리로 설명하시면 시청자들이 따라가지 못합니다. 줄기세포라는 게 워낙 생소한 거여서요.”

 

그러면서 준비된 재스민차를 박사의 앞에 밀어 놓았다.

이제 설명의 템포는 신부가 결혼식장에 들어가는 수준으로 조절되었다.

 

“줄기세포는 우리 몸의 군대와도 같습니다. 흠.”

 

호기심을 유발하는 표현이었다.

상처받았다거나 죽어나가는 세포들을 새로운 세포로 대체하는 역할을 한다는 것이다. 군인 양성이 영내나 영외에서 가능하듯, 줄기세포도 체내나 체외에서 배양이 가능하다.

 

사람들이 줄기세포에 열광하는 이유는?

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그는 줄기세포의 가치는 불멸성과 다분화성이라고 했다.

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“훼손된 조직을 대체할 수 있는 세포나 조직을 다량으로 얻을 수 있으면 난치성 질병의 치료가 가능합니다.”

 

예컨대 도파민성 신경원세포를 파킨슨병 환자에게, 인슐린을 분비하는 β세포를 제1형 당뇨병 환자에 다량으로 이식한다든지.

 

줄기세포는 세포로서 자가 치료가 가능하지만, 안전성과 유효성을 동시에 검토해야 한다.

 

인간이 120세까지 가볍게 살 수 있는 시대?

대박 수준이다.

 

“숫자가 재밌는데, 현재 120경에 달하는 세계 의료시장을 재편하는 꿈의 재생의학을 줄기세포가 공헌하는 거지요.”

 

줄기세포 역할은 다양하다.

새살이 돋는다.

노화를 늦추거나 거꾸로 할 수 있다.

 

“늙은 쥐를 줄기세포 이식했더니 젊은 쥐보다 더 수영을 잘하더라는 거요.”

 

2020년 노인 인구 20%를 넘었고, 이미 65세 이상이 15세 이하를 앞질렀다.

 

“70대가 20대로 되는 시대가 오는 건가요?”

 

“도마뱀 꼬리가 되살아나는 건 줄기세포의 재생력이 왕성하다는 뜻도 되지요.”

 

항노화 = 운동 + 식이 + 줄기세포

박사가 최근에 만든 공식이란다.

 

지금도 뇌졸중 치료나 무릎 관절염 재생 등에 사용되고 있다.

반신불수가 걸어 나오는 장면을 상상할 수도 있고.

줄기세포는 어디에나 존재하나 수에 제한적이다.

 


 

배아줄기세포에 열광하는 이유?

 

배아줄기세포는 210여 종에 이르는 인간세포로 변화될 수 있다. 배아줄기세포는 근원적으로 조직이나 기관을 만들도록 프로그램 되어 있지만, 성체줄기세포는 그렇지 못하다. 배아줄기세포가 더 큰 능력을 원천적으로 가지고 있다는 뜻이다.

 

배아줄기세포는 인공수정과정에서 남겨진 며칠 정도 발달된 배아로부터 만들어진다.

 

“수정란에서 마음대로 배아줄기세포를 추출하면 안 되나요?”

 

“몇 가지 문제가 있습니다.”

 

그의 설명은 우선 윤리적인 문제가 있고, 추출이 쉽지 않으며, 활동이 왕성해서 암을 유발할 위험성 때문에 수정란 배아줄기세포의 복제를 규제하고 있다는 것이다.

 

“생명체 인식에서 의사와 종교인의 차이가 있다던데요?”

 

“그건 이렇습니다.”

 

의사들은 수정 14일 이후를 생명체로 여긴다. 그때부터 세포의 분열이 끝나고 각 조직으로 분화가 시작되기 때문이다. 배아줄기세포를 보통 수정 후 5일경 추출하므로 윤리적 문제가 없다고 주장한다. 그러나 종교인은 수정 순간부터 영혼이 부여된다고 하여 생명체로 간주한다. 체세포 복제를 통한 인위적인 배아라 하더라도 인간으로 태어날 수 있기 때문이다.

 

분리해낸 배아줄기세포는 배아의 외피층을 형성할 수 없기 때문에 자궁내막에 착상할 수 없어 생명의 한 개체로 보기 힘들다고 하지만 이것도 자연적으로 외피층을 형성할 수 있으므로 인간복제가 가능하다는 주장이다.

 

인간복제 (human cloning)는 생식을 위한 것과 치료를 위한 것으로 나눌 수가 있다. 인간복제를 지지하는 자들은 불임치료의 한 방법으로서 인공수정과 같은 맥락에서 보고자 한다. 반면에 치료를 위한 인간복제의 경우에는 핵치환기술을 그대로 사용하지만, 수정란이 조금 자라면 외피층을 제거하고 배아줄기세포를 분리해 냄으로서 치료나 연구에 이용하고자 한다.

 

그래서 일단 정자와 수정되지 않은 난자(미수정란)나 불임치료 후 남아 폐기할 예정인 배아(냉동배아)만 쓸 수 있다.

 

“복제기술 덕분에 한국은 마약감시견 복제에서 최고라죠?”

 

“한 마리 복제에 1억원이라면 수입이 괜찮은 거랍니다. 하하”

 

그러면서,

 

“한국인의 섬세한 젓가락 문화에서 습득한 기술이랄까…….”

 

다같은 젓가락 문화라도 중국이나 일본과는 다르다. 중국은 막대젓가락, 일본은 나무젓가락, 한국은 쇠젓가락으로 구분한다. 한국인의 손가락 놀림이 섬세할 수밖에 없는 이유라나.

 

줄기세포는 원천적으로 병들거나 늙은 세포를 대체하는 일을 하고 있기 때문에, 과학자들은 다양한 종류의 질환을 가진 환자에게 줄기세포를 치료제로 이용하는 방법을 생각해 왔다.

 

현재 안전하면서도 효과적이라고 증명된 줄기세포 이식술은 아주 소수다.

골수이식술이 가장 좋은 예이고, 관절염, 심장병, 당뇨 등 아주 제한적이다.

 

“줄기세포는 의료계의 틀을 획기적으로 바꿔 놓을 것입니다.”

 

아마도 수십 년 이내에 우리 주변의 누군가는 줄기세포 이식을 받게 될 것이고, 그 누군가는 우리가 될 수도 있다. 모두의 희망이 될 수 있다는 것.

 

인공수정 후 버려지는 수정란이 수십만 개나 된다는데, 이왕 버릴 바엔 배아줄기세포 연구에 사용해도 되지 않느냐는 의견에 그는 단호했다.

 

“이는 죽어가는 사람의 장기로 환자를 치료하겠다는 논리와 같은 것으로서 생명의 존엄성을 여전히 무시하는 처사랍니다.”

 

수정배아가 생명이라면 복제배아도 당연히 생명이라는 것.

 

줄기세포는 난치병 치료의 유일한 수단이 아니다.

많은 방법 중 한 가지일 뿐이다.

기술 독점으로 엄청난 부를 이루고자 하는 것이 문제다.

줄기세포가 실제 치료에 쓰이기 위해서는 갈 길이 멀고도 험하다.



 

 

성체줄기세포에 대해 대담할 차례다.

 

줄기세포는 배아가 정상적으로 발달하기 위해서도 필요하지만 다 자란 성체의 몸에도 꼭 필요하다. 이게 성체줄기세포이다.

 

성체줄기세포는 신체 각 조직에 극히 소량만 존재하며, 특정한 조직을 구성하는 세포로 즉, 골수세포, 피부세포, 신경세포 등으로만 분화되도록 정해진 미분화상태의 세포이다. 죽은 세포를 대체하는 공급자이기도 하다.

 

“대표적인 예로, 조혈모세포는 적혈구, 백혈구, 혈소판 등을 계속 생산해 내지요.”

 

박사의 설명에 지태풍은 궁금한 점이 있었다.

 

“성체줄기세포도 다른 조직의 세포로 분화할 수 있나요?”

 

“과거에는 한 조직에 있는 성체줄기세포는 오직 그 조직의 세포로만 분화한다고 알려졌으나, 최근에는 다른 조직의 세포로도 분화할 수 있다는 연구 결과들이 보고되고 있어요. 예를 들어 피부에 있는 성체줄기세포가 신경세포, 근육세포, 지방세포 등으로 분화될 수 있다는 거죠. 그러나 배아줄기세포처럼 모든 조직의 세포로 분화하는 것은 불가능하다고 알려져 있어요.”

 

배아줄기세포의 단점인

- 난자 채취의 어려움

- 생명 윤리적 문제

- 암 유발 위험

 

이런 문제를 보완해 주는 방법으로 성체줄기세포인 지방줄기세포가 등장한 것이다. 몸의 지방 등에서 추출하니 시술에 어려움이 없고, 배아가 아니니 윤리적 문제가 없고, 활성적이지 않아 암 발생의 위험이 없다. 그러나 얻을 수 있는 줄기세포수가 적어 배양이 어려우며 특정 세포로만 분화가 가능한 단점이 있다.

 

“임상실험결과를 보면 희망적인 사례들이 있나요?”

 

“수천 명이 성체줄기세포 치료 혜택을 받은 게 보고되고 있어요.”

각막이식, 뇌암치료, 유방암치료, 난소암치료, 간질환치료, 백혈병, 관절염, 심장병 …… 등.

 

“성체줄기세포를 어디서 얻나요?”

 

“태반, 제대혈, 골수, 지방 등의 여러 경로가 있습니다.”

 

“이렇게 만병통치 ‘신의 한 수’인데 왜 말썽이죠?”

 

이쯤 되면 흥분해야만 하는 상황이다.

 

“지방줄기세포가 유행하면서 과장광고로 고객을 불법 모집하는 지경에 이르렀지요.”

 

“여성들이 열광했다는데…… 그렇습니까?”

 

“뱃살 지방도 빼고 줄기세포 치료도 하니 일거양득이지요.”

 

“가격이 만만치 않을 텐데요.”

 

“15년간 냉동보관에 300만원, 1억셀 주입에 천만 원 정도? 가격이 많이 내렸지요.”

 

“추출해서 배양한 줄기세포는 어디에 주입하죠? 궁금하네요.”

 

“뱃살 지방에서 빼서, 관절이 나쁜 사람은 관절에, 당뇨에 걸린 사람은 혈관에 주입하는 식으로.”

 

이들은 모두 성체줄기세포에 해당한다.

 

“혈관에 주입하는데 효과가 있나요?”

 

“호밍(homing)이라 하여 혈관에 주입한 줄기세포는 상처 부위를 스스로 찾아서 치료한다는 거지요.”

 

줄기세포가 우편물 배달하듯 아픈 부위를 정확히 찾아가면 좋은데 그런 정도의 연구는 아직 미치지 않았다. 줄기세포 연구가 계속 달려가야 할 대목이다.

 

성체줄기세포는 상대적으로 분화능력이 떨어지는 것이 단점이라고 하지만 그만큼 안정성이 높은 것이 장점이다. 그리고 이제는 배아줄기세포만큼 분화능력이 뛰어난 성체줄기세포가 발견되기도 한다.

 

“배아줄기세포와 성체줄기세포의 단점들을 다 극복한다는 뜻인가요?”

 

“맥을 잘 짚으시네요. 그게 바로 체세포복제 배아줄기세포랍니다.”

 

 

 

박사의 설명은 체세포복제배아줄기세포로 이어졌다.

 

“체세포복제 배아줄기세포의 제조는 한 마디로 세포핵을 바꿔치기 하는 것입니다. 난자의 핵을 제거한 후 인간 체세포의 핵을 주입하는 방법이지요.”

이 복제 방법은 매우 어렵다.

 

2000년 황우석 박사는 수많은 여성의 난자를 채집하여 복제를 시도했다. 두어 개 정도는 배반포 단계까지 배양하는 데 세계 처음으로 성공했으나, 나머지 숫자를 충족시키지 못해 개수를 조작했던 것이다.

 

“수정란은 왜 윤리문제가 된다는 것인가요?”

 

지태풍이 아니더라도 누구나 궁금해 할 부분이다.

 

“난자와 정자가 결합한 생명체라는 인식 때문이지요.”

 

생명 복제란 수정란 분할이나 체세포 핵이식 등의 방법으로 유전 정보가 같은 생명체를 복제하는 것이다.

 

수정란을 분리하는 방법으로 1902년 도롱뇽 복제에 성공했다. 1996년 체세포 복제술을 이용해 양 '돌리'를 탄생시켰다. 하지만 난자를 제공한 양과 체세포를 제공한 양이 달라 각기 다른 미토콘드리아 DNA가 혼합돼 엄밀한 의미의 완전복제로 볼 수는 없다.

 

생명이 되는 과정

수정란 ⟶ 배반포 ⟶ 배아 ⟶ 태아 ⟶ 신생아

 

여성 연구원이나 대학원생에게 난자를 제공받아 한국은 풍부한 난자로 많은 실험을 할 수 있었다. 일 년에 1,600개 이상을 채취했다니 전신마취로 시험관 수술을 한 고통을 어떻게 보상할 것인가.

 

2005년 황우석 박사의 사기 논문 사건으로 한국의 줄기세포 연구가 주춤한 사이, 미국이 2013년 체세포를 이용해 복제 배아를 만들어 다양한 세포로 분화하는 데 성공했다.

 

체세포복제 방법이란?”

 

체세포 복제란 핵을 제거한 난자에 환자의 체세포에서 추출한 핵을 이식해 얻은 배아로부터 줄기세포(어떤 기관으로도 분화할 수 있는 원시세포)를 추출하는 것이다. 이는 면역 거부 반응이 없고 분화가 잘 된다는 장점이 있으나 인간복제로 이어질 가능성과 다량의 인간 난자 사용에 따른 윤리적 문제가 제기되고 있다.

 

배아줄기세포처럼 무한 분열하는 세포를 컨트롤할 능력이 현재로선 심히 부족하다. 고민 끝에 나온 것이 면역거부반응이 없는 맞춤치료용 배아줄기세포이다. 이를 보통 ‘체세포복제 배아줄기세포’라고도 한다.

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한국이 황우석 사건에 휘말려 있을 때 2009년 오바마 대통령은 줄기세포 연구에 연방정부의 재정지원까지 허용했다. 2008년의 경우 이미 배아줄기세포를 이용해 개발된 척수손상치료제로 임상허가를 받았다.

 

“엄청 기대되는데요.”

 

“허나 수많은 난자를 제공받을 여건이 안 되고, 더 중요한건 체세포복제배아줄기세포는 이론상의 가정일 뿐, 2013년 미국에서 딱 한번 최초로 성공한 것 이외에는 소식이 없어요.”

체세포와 난자를 이용해 수정란을 만든 것은 정자와 난자의 결합으로 만들어진 것과는 다르다고 볼 수 있다. 이러한 배아줄기세포는 생명으로 보기보다는 세포치료제로 간주하는 것이다.

 

“동물 체세포복제는 많이 성공했는데 인간은 정말 어려운가 봐요.”

 

“그러게요. 앞으로 치료용으로 연구가 많이 돼야 할 것입니다.”

 

“딴 맘먹고 인간복제가 되면, 헐?”

 

“만약 배아를 파괴하지 않고 대리모의 자궁에 착상시키면 인간복제가 될 수 있으니…… 문제지요.”

 

이런 가능성 때문에 각국에선 엄격히 규제하고 있는 실정이다.

 

“우리나라의 생명윤리법은 어떤가요?”

 

“대리모의 자궁에 착상시키는 행위만 해도 10년 이하 징역입니다.”

 

요즘은 태반에 붙어있는 잉여 배아줄기세포도 이용하는 듯하다. 적은 수지만 무한분열이 가능하기 때문에 줄기세포를 컨트롤할 수 있는 기술이 발달한다면 문제가 없지만.

 

“애가 태어나면 태반을 보관하는 이유도, 아마?”

 

“조혈모세포 같은 것도 얻을 수 있어 후에 큰 도움이 되지요.”

 

“생명윤리에 저촉되지 않는 방법은 없나요?”

 

“그게 바로 줄기세포의 역분화로 만드는 유도만능줄기세포입니다.”

 

“아, 그건 정말 기대되네요. 빨리 듣고 싶어요.” 지태풍의 가슴이 뛰었다.




 

유도만능줄기세포는 꿈의 세포?

 

“야마나카 신야 박사가 물꼬를 튼 유도만능줄기세포라는 겁니다.”

 

“역시 일본이 일을 내고 말았군요.”

 

“이걸로 2012년 노벨생리의학상을 먹었지요.”

 

과학자들과 의사들은 iPS 세포라 칭하며 열광한다.

인류 생명공학의 교과서를 통째로 다시 써야할 정도로 엄청난 업적이라고 그는 감탄을 섞어 말했다.

 

신체 어느 곳을 이용해도 배아줄기세포와 같은 성질의 줄기세포로 역분화(초기화)가 가능하다는 것이다. 유전적으로 완전히 동일한 배아줄기세포를 만들어낼 수 있으며, DNA가 일치하므로 자가 면역이 일어날 확률도 매우 적고, 배아를 파괴하지 않아 윤리적 문제도 피할 수 있어 앞으로 이쪽으로 초점이 맞춰질 거라고 했다.

 

“만들어내는 과정이 무척 궁금합니다만?”

 

“사실 유도만능줄기세포 제조는 쉽지 않아요.”

 

체세포를 줄기세포로 역분화시키는 과정에서 세포분화를 위해 유전자 물질을 주입하여 유전자 변형을 일으켜야 한다. 그 과정에서 배아줄기세포와 마찬가지로 암 발생의 가능성이 있지만, 유전자변형과정을 거치지 않아도 역분화 줄기세포를 만들 수 있는 기술들이 개발되고 있어 암 문제는 점차 극복될 것으로 전망한다.

 

이 개념의 정립으로 이제 배아줄기세포는 원천기술, 성체줄기세포는 실용기술로 관계가 약간 변하게 되었다. 이들 사이의 변수를 통제하는 관심 분야의 하나가 유도만능줄기세포라는 점이다.

 

“만두의 소를 바꾸듯 체세포의 핵을 바꾸는 일이 흥미롭네요.”

 

“도마뱀의 잘린 꼬리가 재생하듯 인간도 놀라운 재생능력을 얻을 수 있다는 게 21세기 생명공학의 업적이지요.”

 

화상환자, 팔다리 잃은 자, 척추마비 환자들에게 희망인가.

이런 희망을 악용하여 장난치는 자가 있으면 안 된다.

 

결국 줄기세포 이용 기술은,

 

배아줄기세포 ⟶ 성체줄기세포 ⟶ 체세포복제줄기세포 ⟶ 유도만능줄기세포

 

발달 과정을 통하여 최후승자가 나타날 것이다.

 

“멸종한 공룡을 표본만 있으면 복제할 수 있겠네요?”

 

호기심에 찬 나머지 지태풍이 물었다.

이 질문에서 박사는 활기를 얻은 모습이었다.

 

“이로써 생물자원의 사회적 이용 가치는 무궁무진하지요.”

 

대담이 끝나자 두 사람은 삼겹살에 소주를 걸쳤다.

 

“세포의 활력을 위해 건배!”

 

박사의 연이은 건배에 술잔 세는 것을 포기했다.

 

“이러다간 세포가 취하겠어요, 바~박사님!”

 

지태풍의 혀가 휘어지기 시작했다.

세포에 신선한 바람을 주기 위해 그는 바깥으로 나왔다.

이단아의 단축번호를 꾸~욱 눌렀다.

상대가 나왔다.

 

“오빠, 초저녁부터 발음에 바람이 들어간 것 같아요.”

 

“뭐? 줄기세포에 바람이 들어갔다고?”

 

“무슨 소리야. 뚱딴지같이 줄기세포가 뭐예요?”

 

“좌우지간 앞으로 120세까지 살 준비하라구. 줄기세포가 해결해준다나.”

 

오빠가 외계인을 만났나?

영문을 모르는 이단아는 지태풍에게 일찍 집에 들어가라는 말만 하고 끊었다.

내일 정신이 들면 줄기세포의 존재에 대해서 따져 물을 참이다.

 


 

<계속>




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