양수에서 추출한 성체줄기세포를 이용, 세포치료제의 가능성을 보여주는 연구결과가 국내 연구팀에 의해 이뤄졌다. 주인공은 서울여대 생명공학과 김해권 교수팀.



김 교수는 “양수에서 배아줄기세포와 성체줄기세포의 중간 성격을 갖는 새로운 줄기세포를 찾아냈다”며 “양수에서의 줄기세포 가능성은 이미 보고돼 있지만, 이번 연구는 이 줄기세포를 더욱 상세히 연구해서 이 세포들이 정말 줄기세포이고 나중에 세포치료제로 사용 가능하다는 점을 보였다”고 전했다.



이번 김 교수팀의 논문은 국제학술지인 ‘세포증식’(Cell Proliferation) 최근호에 실었다. 특히 이번 연구결과는 국책과제가 아닌 일반 바이오기업의 지원에 의해서 이뤄졌다는 점에서 의의가 크다.



김 교수는 “처음부터 줄기세포에 관심이 많았으나 국책과제를 따내지 못했다. 하지만 그 과정에서 휴림바이오셀이 탄생했고 이 회사가 2005년 연구 프로그램으로 연구비를 지원해서 본격적인 연구를 할 수 있었다”고 말했다.



최근에 인피트론의 자회사로 합병된 휴림바이오셀은 주로 성체줄기세포의 은행 역할을 하는 바이오벤처기업이다. 보관 당사자가 병에 걸렸을 때, 그 보관된 줄기세포를 세포치료제로 사용해서 병을 치료하도록 도와주는 일을 한다. 김 교수는 초창기부터 기술이사로 참여해왔다.



한 가지 다행스런 일은 미국 대학 연구팀들이 김 교수 발표 며칠 뒤에 양수에서 성체줄기세포를 뽑아냈다는 사실이다. 미국 연구팀은 시험관 내에서뿐 아니라 동물실험을 통해서 성체줄기세포를 연구했고 이를 네이처에 실었다.



“이들은 동물실험을 통해서 이식실험을 했다. 거기서 이 세포가 모두 분화 능을 갖고 있음을 밝혀냈다. 우리들은 동물실험 이전의 시험관 실험을 했기 때문에 우리보다 진보한 실험이라고 할 수 있다.”



그러나 김 교수팀은 비록 시험관 내의 연구지만 3년 전에 이미 이 연구결과를 얻었고 발표 시기를 조절하다가 이번에 발표했다. 휴림바이오셀의 지원을 받은 김 교수는 2004년에 이미 연구를 끝마쳤고 그 결과를 지난 13일 공개한 것이다.






발표 시기 늦출 수밖에 없어

이 연구로 인한 모든 권리는 휴림바이오셀과 김 교수팀이 50%씩 공유한다. 연구결과 발표가 늦어진 이유도 이와 무관치 않다.



“기업의 특성상 이런 연구에 대한 결과를 밝히는 것을 꺼리는 경향이 있다. 이 연구만 해도 이미 3년 전에 이뤄졌고 지난해 5월 19일 저널에 투고했다. 결과 발표를 3년 동안 미루었다가 이제 회사에서 발표해도 좋다고 해서 발표하게 된 것이다.”



이렇게 발표가 늦어진 이유는 초창기에 연구결과를 발표하면 자본이 훨씬 풍부한 기업들이 이를 토대로 업그레이드된 연구결과를 곧바로 내놓기 때문이다. 그렇게 되면 김 교수의 연구는 무의미해지게 된다.



이는 줄기세포 연구 분야의 치열한 경쟁양상을 단적으로 보여준다. 또 한편으로 그만큼 줄기세포 분야가 미래의 의학을 책임지고 있다는 사실도 보여준다.



발생학을 연구하는 김 교수는 오래전부터 줄기세포에 관심을 갖고 있었다. 그리고 그는 배아줄기세포보다 성체줄기세포 쪽으로 연구를 해왔다. 그 이유는 이 분야의 가능성 때문이다.



“5〜6년 전부터 배아줄기세포에 관심이 많아 연구를 해왔다. 배아줄기세포는 연구용으로는 적합하지만 세포치료제로로 발전하려면 적어도 20〜30년은 걸려야 한다. 배아줄기세포는 특성상 암을 유발하는 속성이 있기 때문이다.”



배아줄기세포가 세포치료제로 사용되려면 반드시 암세포의 특성을 없애야 한다. 그런데 현실적으로 지금까지는 거의 불가능하다는 것이 김 교수의 설명이다. 하지만 성체줄기세포에는 이러한 특성이 없다.



“성체줄기세포는 암의 특성을 전혀 나타내지 않는다. 앞으로 줄기세포를 세포치료제로 개발한다면 배아줄기세포보다 성체줄기세포가 윤리적인 측면이나 효능 면에서 훨씬 더 효과적이다.”



특히 이번 김 교수의 연구가 주목받는 이유는 이 세포들이 착상 이후에서 출생 전까지 단계에 있는 태아 시기의 배아줄기세포도 아니고 성체줄기세포도 아니라는 점이다. 양수에서 얻는 세포들은 태아의 몸속에서 떨어져 나온 세포들로 김 교수는 이를 ‘양수유래 줄기세포’라고 이름 붙였다.





성체줄기세포는 제대(탯줄)에 줄기세포가 있다는 사실이 알려진 이후, 양막(산모 자궁 안에서 태아를 둘러싸고 있는 가장 안쪽의 얇은 막), 양수에도 존재한다는 사실이 밝혀졌다. 그러나 이 세포들은 매우 다양하고 모두의 특성이 똑같지도 않다. 제대혈과 탯줄 사이에도 분화하는 능력에 차이가 있는 것이다. 따라서 다양한 성체줄기세포의 분화능력을 조사해 세포치료제로 적합한 것을 찾자는 것이 이 연구의 핵심이다.



그러나 줄기세포 연구는 황우석 교수 사태에서 보았듯이, 결코 만만한 것이 아니다. 배아 쪽이나 성체 쪽이나 아직 가야할 길이 너무 멀다.



“성체줄기세포로 인체 장기를 만드는 데는 아직도 엄청난 어려움이 존재한다. 문헌에서는 쉽게 말하기도 하지만 실제로 연구해보면 잘 되지 않는다. 이 분야의 연구는 처음부터 시작해야 하는 어려움이 따른다.”