줄기세포에 대한 정보 총정리

줄기세포에 대한 정보 총정리

오늘도 질병이 아닌 구리 몸 구성 요소에 대해서 알아보려고 합니다. 줄기세포에 대해서 잘 아시나요? 말도 많고 탈도 많은 줄기세포에 대해서 한번 알아보겠습니다.

줄기세포는 근육 세포/뉴런/피부 등을 만들 수 있는 세포입니다. 줄기세포의 개념은 상당히 어려워 보이지만, 사실 줄기세포를 만들기는 상당히 쉽습니다.

정자와 난자가 결합하여 만들어진 수정란은 하나의 세포로 구성됩니다.하지만 수정란이 세포분열을 하는 동안 같은 종류의 세포로 증식하는 대신, 골세포/뇌세포/근육세포 등 다양한 기능을 담당하는 세포는 분화 과정에의해 생성되어 태아가 됩니다.

수정란은 다른 세포로 분화할 수 있는 특별한 세포이기 때문에 이런 식으로 줄기세포를 만드는 것입니다.

이 세포들은 다 자라지는 않았지만, 성인 신체와 배아의 정상적인 발달을 위하여 줄기세포를 필요로 합니다.

그 이유는, 우리는 성인이 되고 나서도 몸에서 지속적으로 늙고 죽는 세포들을 보충하기 위해서 새로운 세포의 공급이 필요하기 때문입니다.

예를 한번 들어보겠습니다. 성인 골수에서 발견되는 조혈 줄기세포는 혈액 속의 오래된 혈액 세포(백혈구/적혈구/혈소판)를 보충하기 위하여 끊임없이 분열합니다.

그러나 조혈 줄기세포의 경우에는 이미 분화의 가능성이 떨어져 있기 때문에 수정란과 달리 근육/뼈/혈액세포 이외의 다른 세포로는 분화할 수 없습니다.

비유를 하자면, 어린 유아들은 축구선수/과학자/변호사/요리사/경찰 등 다양한 꿈을 꾸고 이를 실현하기 위하여 충분한 노력과 시간을 투자 할 수 있습니다.

유아 시기의 시간이 지나고 각자 전공을 선택했다고 합시다. 물리학 박사나 또는 물리학 전공 대학원에서 연구를 하고 있는 사람들은 물리학 전문 연구원이 되지 않고도 물리학과 관련된 다른 직업을 얻을 수 있습니다.

하지만 이런 사람들이 축구 선수처럼 물리학과 전혀 무관한 직업을 얻는 것은 거의 불가능합니다. 줄기세포와 조혈줄기세포도 이와 비슷하다고 보시면 됩니다.

1. 줄기세포와 의료 혁명

줄기세포를 이용한 기술이 더 발전하여 상용화가 되면 의료 혁명은 더 가까워질 것입니다. 과거에는 줄기세포를 이용한다는 것 자체를 상상할 수 없었습니다.

신경세포가 심하게 손상된 사람은 뉴런이 자연적으로 재생되지 않아 자연치유가 거의 불가능합니다. 하지만 사용화된 줄기세포가 만들어져 이러한 환자에게 이식수술을 한다면, 뉴런이 다시 재생될 수 있습니다.

이러한 사용화가 될려면 아직 수년 이상의 시간이 필요하며, 현재의 기술로는 줄기세포의 분화를 적절하게 조절할 수 없습니다.

만약 세포가 제대로 통제되지 않는다면, 비정상적인 세포가 되거나 암세포가 될수 있습니다. 또한 줄기세포 연구는 수정란을 사용하는 윤리적인 문제도 있습니다.

줄기세포를 만들기 위해서 재료로 사용되는 세포에 의해 여러 가지 문제가 생길 수 있습니다. 학계에서는 주로 분화 단계에 따라 전능 줄기세포/다목적 줄기세포/만능 줄기세포/좁은 줄기세포/단일 줄기세포 등으로 나누고 있습니다.

2. 배아줄기세포

배아의 발달 과정에서 추출된 배아줄기세포는 모든 조직의 세포로 분화할 수 있는 능력을 갖추고 있지만, 정확하게는 아직 분화되지 않은 세포입니다.

수정란을 만들기 위하여 정자와 난자가 결합한 후, 단일 세포로 시작하는 수정란은 세포 분열을 통하여 여러 가지 세포로 구성된 배반포가 됩니다.

배반포 중에는 세포분열과 분화를 통해 배아를 형성하는 내세포 질량이라고 불리는 세포 덩어리가 있습니다. 이 과정에서, 내부 세포 질량의 세포는 혈액/뼈/피부/간 등과 같은 모든 대상의 조직에서 세포로 분화합니다.

이러한 내부 세포 질량의 세포가 배반포로부터 분리되어 특정 환경에서 배양될 때, 더는 분화하지 않지만, 분화 능력은 존재하는 상태에서 세포로 만들어질 수 있습니다.

이렇게 만들어진 세포들을 배아 줄기세포라고 합니다. 모든 조직을 세포로 분화시킬 수 있다는 최고의 장점이 있습니다.

단점으로는 역시 위에서 설명한 윤리적인 문제가 가장 크며, 줄기세포가 무한히 분열되는 세포를 조절할 수 있는 능력이 현재로서는 매우 부족하다는 문제점도 있습니다.

이 세포는 우리나라의 황우석 박사님께서 시도한 줄기세포입니다. 이 방법은 일반적인 배아 줄기세포 분자를 다른 수정란으로 사용하지 않고, 난자의 핵을 제거하고 환자의 체 핵을 그 위에 놓고 분열을 일으키는 것입니다.

3. 줄기세포 이식의 문제점

그렇다면 줄기세포를 이용한 현재 의료기술은 안전할까요? 세포가 분화에 성공하면 잃어버린 장기와 신경세포를 만들 수 있을 것 같지만, 사실 세포 조직은 외래 세포를 쉽게 받아들일 만큼 착하지 않습니다.

현재 많이 시행되고 있는 장기이식 수술 같은 경우에도 조직 내 거부반응과 이식 후 다양한 부작용이 보고되고 있습니다.

장기이식 보다 훨씬 어려운 줄기세포 이식이 어떠한 부작용을 일으킬지는 아직까지 정확하게 모르며, 무엇보다 세포 간 연결 접합부 등의 문제가 있어 줄기세포를 분화시키는 데 성공하더라도 현실적인 치료에 있어 적용해야 할 과제가 아주 많습니다.

또한 무한 분열이 가능하다는 장점의 경우 통제를 제대로 하지 못하면 암세포로 변할 수도 있다는 큰 단점이 되기도 합니다. 따라서 줄기세포를 안정적으로 조절하는 기술의 개발이 상당히 시급하지만 앞서 말한 것처럼 쉽게 취할 수 있는 문제가 아닙니다.

결국 줄기세포는 관련 의학에서만 기술이 개발되어서는 안 됩니다. 나노기술/시뮬레이션 성능/다양한 연구 재료의 축적 등 수많은 분야의 시너지가 합쳐져 만들어지는 효과를 기대할 필요가 있습니다.

4. 줄기세포 연구의 미래

독일의 경우 여전히 성체 줄기세포와 역분화 줄기세포의 연구에 초점을 맞추어 배아줄기세포 연구에 엄격한 제한을 가하고 있습니다. 역분화 줄기세포 분야에서는 일본도 미국을 제외하고는 연구에 매우 앞서 있다고 보고 있습니다.

역분화 줄기세포를 개발한 야마나카 신야 교수와 교토의 lps 세포실험실이 선두를 달리고 있어 제약회사와 정부 차원을 전면에 내세우고 있습니다.

일본에서는 법적 결함이 없어 줄기세포 사용의 치료가 가능하기도 합니다. 그러나 민간단체가 다양한 절차를 확산할 때 일본 정부도 규제를 강화하고 있습니다.

우리나라에서는 과거에 전국을 흔들었던 줄기세포, 특히 배아줄기세포는 완벽한 기술만 나오면 고통받는 난치성 환자를 치료할 수 있디는 말로 환자와 그 가족들에게 희망고문을 주었습니다.

또한 줄기세포 관련 뉴스만 나오면 관련된 주식의 주가가 춤을 추고 그룹이 오르락내리락하기도 했습니다.

현재로서는 전체적으로 잠잠해진 상태이며, 하루빨리 기술이 발달하여 사용화가 되기를 기다리고 있는 상황입니다.

앞으로 줄기세포의 연구는 끊임없이 이루어질 것입니다. 항상 긍정적인 방면의 줄기세포 미래가 보여길 기원합니다.