서울대 황우석·문신용 교수팀이 사람의 난자와 체세포를 이용해 인간배아 줄기세포 배양에 성공한 것은 난치병 치료의 획기적전기를 마련한 과학적 사건으로 평가된다. 지금까지 동물의 난자에 사람의 체세포를 이식하는 방법으로 배아를 복제해 배아줄기세포를 만든 적은 수차례 있었지만 인간배아 줄기세포를 만든 것은 이번이 처음이기 때문이다. 이로써 배아복제의 윤리성 문제와 함께 생명공학계의 난제였던 줄기세포 이식때의 거부반응을 동시에 해결하는 기틀이 마련됐다.연구팀을 이끈 황우석 교수는 "지난해 4월 원숭이의 복제 배아가 4세포기(수정 후 이틀째)까지밖에 배양되지 않는다는 연구결과가 사이언스지에 실린 이후 영장류의 배아줄기세포를 추출하는 것은 불가능하다는 것이 정설로 되어왔는데 이번 연구는 이를 뒤집는 것"이라며 "돌리 복제에 이어 생명공학의 신기원을 이룩한 셈"이라고 밝혔다.
사람배아 줄기세포란
'난치병 치료의 열쇠'로 불리는 줄기세포는 뼈와 혈액, 신경 등 260여개의 장기로 발전하는 만능세포. 치료용 줄기세포를 얻는 방법으로는 정자와 난자가 수정된 일반 배아를 사용하는 방법 불임시술때 사용하려다 폐기처분된 냉동 잔여 배아를 녹여 이용하는 방법 인간의 체세포 핵을 동물 난자에 이식하는 이종(異種)간 핵이식 인간 난자에 인간의 체세포 핵을 이식하는 동종(同種)간 핵이식 기술 등이 있다.
이중 일반 배아나 냉동잔여 배아에서 얻은 줄기세포는 환자에 이식하면 면역거부반응이 생기는 것이 단점이었다. 또 이종간 핵이식에 의한 배아줄기세포의 경우 동물의 미토콘드리아 유전자가 제거되지 않는 까닭에 바이러스 전염 등의 우려가 제기돼왔다.
까닭에 연구팀은 동종간 핵이술 기술을 염두에 두고 한양대 임상시험윤리위원회의 승인을 받아 16명의 자발적 난자 공여자로부터 모두 242개의 정상 난자를 얻었다. 연구팀은 이 난자에서 핵을 빼낸 뒤 난자제공자와 같은 사람의 난구세포(체세포)를 주입, 핵이식 난자를 만들었다. 이어 전기자극을 통해 세포융합을 유도했으며 배반포(복제배아) 단계까지 발육시키는데 성공했다. 이 같은 과정을 통해 30개의 배반포를 얻었으며, 최종적으로 1개의 인간배아 줄기세포가 만들어졌다.
의미와 과제
연구팀은 복제배아줄기세포를 임상 치료에 적용할 경우 파킨슨병, 뇌졸중, 치매 등 뇌신경 질환, 뇌척수손상, 관절염 등 운동장애, 당뇨병 등의 담도 췌장질환을 치료할 수 있을 것으로 보고 있다.
그러나 넘어야할 산도 많다. 우선 치료용 줄기세포를 얻기 위해서는 많은 인간 난자가 필요한데 사람의 난자를 구하기가 쉽지 않은 게 현실이다.
정상 여성의 경우 1개월에 1인당 10∼15개의 미수정 난자가 배출되지만 건강한 난자 채취를 위해서 본인의 동의를 거쳐야 한다. 배아줄기세포를 배양하기 위한 조건을 맞추는 것도 만만치 않다. 이는 연구팀이 242개의 난자에서 30개의 배반포를 얻었음에도 불구하고 정작 배아줄기세포는 1개를 확립하는데 그친 것에서 알 수 있다.
이번 성과는 치료용 배아줄기 세포의 가능성을 열었지만 수많은 난치성 질환을 치료하기 위한 분화배양기술은 이제부터 시작이다. 한편 사이언스지는 이번 연구가 상용화할 경우 연 500억달러(약 60조원) 이상의 의료시장이 창출될 것으로 전망했다.
/권대익기자 dkwon@hk.co.kr
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