줄기세포에 대해서

줄기 세포란?

줄기 세포(-細胞, 영어: stem cell)는 배아 또는 성체에 있는, 여러 종류의 조직으로 분화할 수 있는 미분화 세포다. 실제로 태생기 전능세포(pluripotent cell)를 지칭한다. 줄기 세포는 주로 초기 분열 단계의 배아로부터 채취된다. 이 단계의 세포는 아직 장기(臟器) 형성 능력이 없으므로 사전에 입력하는데 따라 특정하게 선택한 세포계(cell line)로 배양될 수 있다. 간세포(幹細胞), 모세포(母細胞)라고도 한다. 현재 세계 각국에서 경쟁적으로 줄기 세포 연구를 진행 중이다. 줄기 세포를 인류가 적절히 통제할 수 있는 기술이 확보된다면 질병 치료의 신세계가 열리게 된다. 장기 이식이 매우 손쉽게 이루어질 수 있기 때문이다. 종류에는 배아줄기세포와 성체줄기세포가 있다. 배아줄기세포의 경우에는 모든 세포로 분화할 수 있다는 특징이 있고 성체줄기세포의 경우에는 특정 세포로만 분화한다는 특징이 있다.

종류

성체줄기 세포 또는 간엽줄기 세포, 일정한 종류의 세포로만 자라고 또 분화가 가능하다.(예: 지방줄기세포는 성체줄기세포에 속하며 뼈, 연골, 근육, 지방 세포로만 분화가 가능하다.)이와 비슷하게 골수에는 조혈모세포 (hematopoetic stem cell)를 포함한 간엽줄기세포, 피부에는 섬유아세포 (fibroblast) 를 포함한 간엽줄기세포 등의 치유 재생 줄기세포가 있다.  조직에 손상이 오면 위의 치유 재생 줄기세포가 손상된 조직을 재생성 하므로 상처가 아물 수 있는 것 이다. 

 

배아줄기 세포 : 성체가 되기 전의 세포들. 난소와 정자가 결합되면서 생기는 모든 줄기세포를 배아줄기 세포라 부른다. 배아줄기세포는 여러 종류의 세포로 자라고 분화하면서 태아를 형성한다.배아줄기세포는 성체줄기세포와 달리 인체의 모든 세포들은 생성 할 수 있는 반면 암으로 변형될 위험이 월등히 높다.  이러한 이유와 더불어 도덕적인 이유 때문에 현재 사용이 금지되어 있는 나라가 많다.배아줄기세포는 일반적으로 수정란의 발생 초기 단 계인 배반포에서 내세포괴(inner cell mass)를 분리해 세포 주를 확립하는데(Figure 1A) 불임부부가 임신 목적으로 체 외수정 한 후 남은 잔여 배아를 이용하게 된다

 

줄기세포 특징

• 자가복제 능력(Self-Renewal) : 줄기세포는 자기와 동일한 형태와 능력을 가진 다른 줄기세포를 만들어 낼 수 있다
• 분화능력(Differentiation) : 줄기세포가 인체의 필요에 의해서 구조 및 기능이 특수화 되는 현상으로 줄기세포가 분화하지 않은 상태로 존재하다가 인체의 필요한 다른 조직으로 변화하는 능력이 있다.
• 호밍효과(Homing Effect) : 줄기세포의 정맥내 투여시 손상된 부위로 줄기세포 스스로 찾아갈 수 있는 능력이 있다.

 

줄기 세포 기능

• 상처 치유 : 손상된 세포를 재생
• 분화 기능 : 손상된 세포로 분화하여 정상 세포로 재생
• 주변 분비물 신호 : 콜라겐, 호르몬 등 성장인자를 촉진하여 인체내 조직 개선
• 면역 조절 : 면역 관련 장기의 기능을 정상화하여 면역 조절
• 사멸세포 방지 : 인체내의 세포 사멸을 방지
• 혈관 신생에 의한 혈액 공급 : 손상된 혈관을 재생하여 정상적으로 혈액이 공급되게 도움

 

줄기 세포의 잠재적 유용성과 연구과제

줄기세포 연구 결과로 얻을 수 있다고 기대되는 가능성과 세포 치료의 현실과는 아직도 많은 기술적인 어려움이 있다. 해결해야 할 가장 큰 문제점 중의 하나로 분화유도의 어려움이 있다. 또한 궁극적으로 줄기세포가 세포 치료제로서 활용되기 위해서는 세포이식시 거부반응을 억제하는 연구가 확립되어야 할 것이다. 성체줄기세포의 경우 골수세포나 태아 조혈모세포 등을 이용한 세포 치료기술은 이미 보편화되어 활용되고 있으나 생체내에 존재하는 양이 아주 적고 순수한 줄기세포를 분리할 수 있는 표지자가 완전하게 개발되어 있지 않다. 목표로 하는 성체조직이나 장기에서 순수분리법과 체외 증폭법의 개발이 우선되어야 할 것이다.
줄기세포연구는 기초 및 임상에서 다양한 방법으로 이용될 수 있다는 발전가능성을 가지고는 있지만, 아직 기대와 현실 사이에는  해결해야 할 과제가 많이 남아있다. 예로서 분화된 세포의 안정성, 효과적인 이식기법, 이식 후의 종양발생가능성의 억제기술, 거부반응의 억제 등이 심도 있게 연구되어야 할 것이다.

 

 

성체 줄기 세포 치료제란?

성체줄기세포는 골수나 혈액 등 우리 몸 곳곳에 조금씩 존재하는 줄기세포다. 모든 조직으로 분화하는 능력은 없지만, 발생계통이 비슷한 몇 가지 조직으로 분화하는 능력을 갖추고 있다. 몸 안의 성체줄기세포는 워낙 소량이라 실험실에서 100배 이상 배양해야 치료제로 사용하는 데 의미가 있다. 성체줄기세포도 실험실 배양과정에서 암세포처럼 무한증식하거나 오염될 위험이 있다. 그래서 충분한 임상시험을 거쳐 안전성이 확보된 몇가지 치료제만 제한적으로 쓸 수 있다. 현재 전 세계 줄기세포 치료제 임상연구의 97%는 성체줄기세포를 이용하고 있는데 심혈관계, 신경계, 정형외과, 소화기 등 거의 모든 질환에서 임상시험이 진행 중이다.

 

성형, 미용 줄기 세포 시술이란?

성형·미용 분야에서는 중간엽줄기세포, 지방줄기세포 등이 활발히 쓰이고 있다. 몸 안에 있는 소량의 성체줄기세포를 분리한 다음 농축해 다른 곳에 넣는 시술이다. 줄기세포 치료의 핵심인 대량 배양을 하지 않기 때문에 엄밀히 말해 ‘줄기세포 치료’라고 말하기 힘들다. 치료효과가 확실히 입증되지 않았고 국내에서 불법도 아니다. 요즘 '핫'한 이슈인 줄기세포 가슴성형은 환자의 지방에서 분리한 지방줄기세포를 이용한다. 지방을 줄기세포와 함께 넣으면 괴사하지 않고 잘 붙어있게 한다는 것이다. 동안성형 등도 비슷한 원리다. 부작용도 있다. 정교하지 못한 줄기세포 주입은 지방세포의 괴사나 석회화가 생길 수 있고, 줄기세포를 많이 얻기 위해 골수·지방조직을 과다채취할 경우 자칫 위험할 수도있다. 의사와 병원에 따라 편차도 다.

 

 

줄기세포의 활용 및 임상

줄기세포는 현대 의학으로 치료가 어려운 난치병 치료에 사용가능할 뿐만 아니라 질병의 원인 규명, 신약 개발, 암 연 구 등 그야말로 적용범위가 많아 21세기 생명공학의 꽃이라 아니할 수 없다. 게다가 줄기세포 분야는 생명과학, 의학, 공 학과 접목되어 조직 재생을 이룰 수 있는 대표적인 융합 학 문에 속한다. 줄기세포를 이용한 기관지 재생 등 연구 업적 은 여러 분야의 학문이 결합되어 이루어 낸 쾌거이다. 현재 전 세계에서 상업적 목적으로 이루어지고 있는 줄기 세포 임상 총 건수는 약 230여 건이 넘으며, 우리나라는 약 20건이고 주로 성체줄기세포 치료제이다. 이중 임상 후기인 2상과 3상에 들어가 있는 경우는 전 세계에서 29건이며, 미 국 14건, 스페인 4건, 한국 3건, 독일 3건, 프랑스 2건 순이 다. 배아줄기세포는 미국의 제론사가 2009년 1월 미국 식품 의약국의 허가를 받아 2010년 10월 처음 척수 손상 환자에 게 줄기세포유래 올리고덴드로사이트전구체(희소돌기아교 세포전구체)를 이식하였다. 이 밖의 배아줄기세포치료제로 스타가르트병 등에 대하여 현재 3건이 임상 시험 허가가 나 있는 상태이다.