[과학 지식] 꿈의 치료제! 줄기세포란?

[과학 지식] 꿈의 치료제! 줄기세포란?

 

 

안녕하세요. Jamond입니다.

 

오늘 주행 중에 팟캐스트를 듣고있는데, 줄기세포에 대한 내용이 나오더라고요.

 

저는 어릴 적 황우석 박사와 관련된 사건이 있었다 정도만 알고 있어서,

 

줄기 세포에 대해서 그외에 알고 있는 건 없어서 흥미가 생겼어요.

 

 

앞으로 바이오 시장에서도 줄기세포의 활용이 중요한 요소로 생각되는것 같더라고요.

 

그럼 줄기세포가 무엇인지 한번 알아볼게요.

 

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줄기세포 란?

 

줄기세포는

 

상대적으로 발생이 덜된 미분화된 세포로,

특정 조직 세포로 분화할 수 있는 능력을 가진 세포를 의미합니다.

 

*조직을 형성 및 구성하는 세포는 미분화 세포에서 유래함.

 

 

왜 줄기세포에 열광하나?

 

흔히들 꿈의 치료법이라고 불리는 것이 줄기세포 치료입니다.

 

손상된 장기에 인위적으로 줄기세포를 넣어주는 것으로 치료하는 것인데요.

 

재생이 되지 않는 인체의 조직을 효과적으로 치료할 수 있는 방법으로 기대되고 있습니다.

 

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줄기세포의 종류

 

크게 3가지로 나눠집니다.

 

배아줄기세포, 성체줄기세포, 유도만능줄기세포 이렇게 3가지가 있습니다.

 

1. 배아줄기세포

정의

 

배아의 발생과정에서 추출한 세포로 모든조직의 세포로 분화할 수 있는 능력을 가지고 있지만,

아직 분화하지 않은 상태의 세포입니다.

 

정자와 난자가 결합하고 수정란이 된 후, 분열과 분화를 통해서 배아를 형성합니다.

 

배아 내에 내세포괴 세포가 있는데, 이들이 혈액, 피부, 간 등의 조직의 세포로 분화하게됩니다.

 

이 내세포괴를 분리하여 특정환경에서 배양하면, 분화는 일어나지 않지만,

 

능력은 가지고있는 상태의 세포를 만들 수 있습니다.

 

이 상태의 세포를 배아 줄기세포라고합니다.

 

 

장점

 

비교적으로 추출하기 쉽고,

시험관에서 오랫동안 미분화 상태를 유지한다는 점이 있습니다.

 

단점

윤리적인 문제

 

줄기세포가 암세포가 될 확률이 높다는 점

 

무한 분열하는 세포를 컨트롤할 능력이 부족하다는 점.

 

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2. 성체 줄기세포

정의 

 

외부충격, 노화로 죽은 세포는 기능을 지속하기 위해서 새로운 세포가 생겨나는데,

이 새로운 세포를 공급하는 세포가 성체 줄기세포입니다.

 

이후 성체줄기세포는 다른 기관으로 분화가 가능하다는 점이 밝혀져, 새롭게 관심을 받고있습니다.

-예를 들어보면, 피부의 성체 줄기세포가 신경세포, 근육세포 등으로 분화할수 있다는 연구결과가 있습니다.

 

하지만, 배아줄기세포처럼 모든 기관으로 분화하는 것은 어렵다고 합니다.

 

 

대표적인 예 - 조혈모세포

 

1961년 조혈 모세포에대한 연구를 시작으로 약50년간 연구를 진행하고 있는 분야입니다.

 

이때 조혈모세포에 대한 연구로 골수이식이라는 방법으로 백혈병을 치료하게 되었습니다.

 

 

태반, 탯줄에서 얻을 수 있는 제대혈줄기세포도 성체줄기세포에 해당되는데요.

 

여기서 제대에서 조혈모세포를 뽑아 배양하는 방식으로 이미 치료에 적용되고 있다고합니다.

 

장점

 

윤리적으로 문제없고, 세포 채취가 용이하다.

환자 자신의 세포를 이용하기 때문에 면역거부반응이 적다

30년 넘는 골수 및 제대혈 이식의 경험, 자료 축적되어있다.

 

단점

분화 및 증식 능력이 떨어짐.

소량으로 존재하기 때문에 분리하기 어려움.

 

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3. 유도 만능 줄기세포

미래 세포 치료제로 주목받고 있는 분야입니다.

 

배아줄기세포처럼 인체의 다양한 세포로 자랄 수도 있고,

수정란을 파괴하지 않고 얻기 때문에 윤리적 논란도 없습니다.

 

그래서 최근 줄기세포 연구자들은 유도 만능 줄기세포에 집중하는 추세라고 하네요.

 

 

정의

역분화줄기세포라고 불리는 유도만능줄기세포는

 

배아줄기세포에서 특징적으로 발현하는 전사인자를 완전히 분화된 체세포에 도입해 재프로그래밍하는 것이라고합니다.

 

즉, 필요로 하는 조직의 체세포에 줄기세포로 역 분화시키는 유전 물질을 주입해,

유전자 변형을 일으켜 줄기세포를 만들어냅니다.

 

배아를 파괴하지 않고, 배아줄기세포를 만들어내기 때문에 최근 연구 방향은 여기에 초점이 맞춰지고 있다고 하네요.

 

뇌신경, 췌장, 척수 등과 같이 재생되기 힘든 조직 부터, 우리 몸의 장기, 기관이 다시 만들어지고,

 

여러가지 질병을 치료할 수 있습니다.

 

 

장점

 

유전적으로 완전히 동일한 배아줄기세포를 만들어낼 수 있다.

DNA가 일치하기 때문에 면역거부반응이 매우 낮음.

배아를 파괴하지 않아 윤리적으로 문제를 피할 수 있음.

 

 

단점

 

체세포를 줄기세포로 역 분화시키는 과정이 유전자물질을 주입해 유전자 변형을 일으켜야하는데,

이때 암세포의 발생 가능성이 있습니다.

 

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현재의 줄기세포의 문제점

1. 기술력이 부족함

 

기형종을 만들어 내는 것에 대한 효과적인 통제 방법이 아직은 없습니다.

 

이것 때문에 아직 실용화가 어렵습니다.

 

2. 면역 거부반응의 사례

 

현재 실용되고있는 장기이식 또한 면역거부반응의 사례가 있는데,

 

더 다루기 어려운 줄기세포의 부작용이 일어난다면, 효과적으로 통제할 수 있는지도 상당한 과제입니다.

 

 

3. 암세포로의 분열가능성

 

무한분열이 가능하다는 것은 곧 암세포로 변할수도 있다는것을 의미합니다.

 

이것을 통제할 수 있어야하는데 여전히 연구 중에 있습니다.

 

최근 연구에서 이것에 대한 해결책을 우리나라에서 찾는 등 연구는 계속되고있습니다.

 

4.배아줄기세포와 생명윤리 문제

 

'한 생명을 구하기 위해서 생명이 될 가능성이 있는 배아를 파괴해야한다' 라는

특징적인 윤리적 문제를 가지고 있습니다.

 

 

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저는 배아줄기세포의 존재에 대해서만 알고 있었는데,

 

최근 연구에서는 역분화줄기세포와 같이 많은 연구가 이뤄지고 있는것을 직접 볼수있었습니다.

 

현재는 통제가 어려운 줄기세포지만, 

 

성공적으로 상용화 된다면, 많은 사람들이 행복할 수 있는 사회가 될 수 있을 것 같네요!