떠오르는 의학기술로 각광받고 있다. 의료와 화장품 등으로 개발되어 건강과 아름다움에 까지 우리의 삶의 질을 높이고 있는 고마운 기술이다. 지금까지도 계속해서 연구 중이고 성과를 내고 있다. 내 몸 안에서 어떤 역할을 하는 것일까? 줄기세포란 무엇인지 개념을 알고자 하며 어떤 치료 효과가 있는지와 어디에 활용되어 쓰이는지 알아보았다. 이 글과 함께 여러분의 삶에 도움 되기를 바란다.
| 목차 1. 줄기세포의 개념 2. 치료 3. 활용 |
1. 줄기세포의 개념
줄기세포는 기원하다의 뜻에서 유래되어 원시적인 단계의 세포이다. 인간의 몸은 수많은 세포로 구성되어 있는데 크기와 종류에 따라 60조에서 최대 100조 개, 약 210여 가지의 다양한 세포로 구성되어 있다. 이 세포를 분화시킨 최초의 줄기세포가 바로 난자와 정자가 만나 생긴 수정란이다. 줄기세포는 원시단계에서 분화라는 과정을 통해 각기능이 생기고 스스로 증식하는 재생 능력이 있으며 여러 가지로 세포를 분화하는 능력이 있다. 이 과정에서 하나의 생명체가 만들어지고 인체 내 모든 세포로 분화할 수 있는 만능 줄기세포인 태아 줄기세포가 만들어진다. 세포가 분화하는 과정에서 잘못되면 유산을 하고 잘되면 피부와 근육, 뼈, 신경세포, 장기 등으로 분화되어 건강하게 자라 태어나게 된다. 줄기세포는 자가 재생산 능력이 있어서 자가 복제로 동일한 형태와 능력을 가진 줄기세포를 만들어 낸다. 또한 신체의 손상된 부위를 스스로 찾아가서 재생시키는 능력을 가지고 있다. 재생을 목적으로 하는 줄기세포는 환자의 골수나 지방조직에서 분리한다. 줄기세포는 상처치료와 혈관재생, 분화기능, 면역기능 개선, 성장인자 활성, 세포 사멸 방지 등의 기능을 하고 있다. 면역세포는 암이나 바이러스 감염에 의한 손상된 세포를 제거하여 암이나 바이러스 질환에 적용되지만 줄기세포는 제건하는 세포로써 심장병, 치매, 관절염 등 주로 만성퇴행성 질환에 적용된다.
2. 치료
줄기세포 치료는 보통 골수이식 형태로 진행되는데 조혈모세포이식이 주로 현재까지 알려진 치료이다. 백혈병이나 림프종 같은 질환에 치료되고 이식된 줄기세포는 암세포를 죽이는데 도움을 주는 면역반응을 나타내기도 한다. 손상되거나 결핍된 세포와 조직을 치료하기 위해 세포를 조작할 수 있고 이 과정에서 손상된 조직에 직접 이식도 할수 있다. 다만, 미분화된 다능성 줄기 세포는 환자에게 주입하기엔 안전을 보장하기 어렵다. 자가말초혈액 조혈모세포, 자가면역세포, 자가지방줄기세포, 자가섬유아세포, 자가골수중간엽줄기세포, 자가연골세포 등 치료가 가능하며 일본에서는 척수손상치료에 줄기세포를 이용한 치료로 성공하였고 메를린에서는 HIV 유전자를 생성하지 않는 돌연변이가 된 조혈모세포를 에이즈 환자에 이식하자 18개월이 지나도 HIV가 검출되지 않는 사례가 나와 치료에 성공하였다. 유럽과 미국 등 EMA.FDA의 승인기관에서 승인된 줄기세포 치료 첫 번째 적용은 특정 혈액암과 선택된 면역 질환이 있다. 혈줄기 세포 이식으로 건강한 혈줄기 세포를 환자에게 이식하여 치료하는 방법으로 일부 혈액 및 면역계 질환, 골수기능 잃음, 유전적 대사질환으로 인한 환자들에게 회복을 하는 치료가 있다. 심장의 줄기세포 치료도 안전하고 효과적이라고 한다. 눈의 줄기세포를 사용하여 각막 손상 후 시력을 회복하는데도 사용하나 아직 임상사용이나 승인을 받지는 못한 상황이다. 현재까지 당뇨병, 파킨슨병, 노화성 황반변성 등줄기세포 치료가 임상시험으로 활발히 진행 중이다. 줄기세포는 항염증 효과와 손상된 조직에 복귀와 성장에 필요한 내피전구 세포 모집, 흉터 형성을 통한 조직 재형성 도움, 세포사멸 억제, 뼈 와 연골과 힘줄 및 인대조직으로의 분화를 통해 회복을 중재한다고 본다. 손상된 부위로 혈액 공급을 증가시키고 조직재생을 촉진시키고 혈소판이 풍부한 혈장을 줄기세포 이식으로 함께 할 수 있다.
3. 활용
줄기세포는 양질의 줄기세포가 필요하다. 파킨슨병과 알츠하이머 병과 같은 뇌와 관련된 퇴행성 모델에 대한 연구가 활용되고 있다. 건강한 뇌에 신경줄기세포가 존재하는데 이 줄기세포는 세포수를 유지하기 위해 분열하거나 전구 세포가 된다. 신경계 장애의 쥐 모델에게 신경보호 및 행동 회복을 유도하는 신경퇴화에 활용되고 있다. 뇌졸중과 외상성 뇌 손상은 뉴런과 희소돌기신경교의 손실을 특징으로 하는 세포사멸을 초래한다. 뇌와 척수 손상의 경우 줄기세포의 사용에 대한 임상이 여러 수행되고 있다. 심장에서의 줄기세포 일부 임상에서 골수 줄기세포 요법을 사용 후 심장기능이 완만학 개선된 사례가 있다. 또한 심근경색 줄기세포 요법도 자가골수를 사용하지만 성체 줄기 세포가 활용되기도 한다. 성체 줄기세포로부터 유래된 중간엽 줄기세포의 사용은 뼈, 근육외상, 연골복구, 추간판 수술, 골관절염, 회전근개 수술 및 근골격계 장애에서 외과적 적용에 대한 연구가 일어나고 있다. 노화로 인한 허약힘이 있는 노인에게 건강한 젊은 중간엽 줄기세포를 정맥주사를 통해 신체적 기능이 크게 개선되는 것도 나타나고 있다. 제1형 당뇨병 환자의 췌장기능 상실에도 베타세포가 성공적으로 이식되면 당뇨병 환자의 기능장애를 대체할 수도 있으나 줄기세포 치료에는 높은 포도당으로 부작용도 존재한다.