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유도만능줄기세포 10주년을 맞이하며

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2016년 06월 19일 18:00 프린트하기

네이처 제공
네이처 제공

어둠 속에서 빛나는 눈은 무엇을 보고 있는 것일까. 어쩌면 줄기세포 기술이 가져올 앞으로의 미래일지도 모른다.


이번 주 ‘네이처’ 표지는 ‘현미경 아래 전분화능’이라는 제목과 함께 형형색색으로 물들인 세포가 오버랩된 인간의 눈이 차지했다.


올해는 야마나카 신야(山中伸彌) 일본 교토대 교수가 실험용 쥐의 피부세포(섬유아세포)를 배아줄기세포처럼 전분화능을 가진 줄기세포를 만드는 데 성공한지 꼭 10년째 되는 해다. 이렇게 만든 세포가 바로 유도만능줄기세포(iPS세포)다.

 

전분화능이란 체내 모든 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 말한다. 네이처는 ‘어떻게 유도만능줄기세포가 세계를 바꿨는가’라는 제목의 기사를 통해 야마나카 교수가 처음 이 기술을 개발할 때를 회고하면서, 당시에 품었던 기대와 오늘날의 현실을 비교했다.


유도만능줄기세포를 만드는 기술을 처음 개발한 10년 전만 해도 이 기술은 재생의료 기술의 핵심이자 꽃처럼 보였다. 어떤 조직으로도 분화할 수 있는 가능성이 있는 만큼 긍정적인 미래가 점쳐졌다.

 

하지만 유도만능줄기세포를 이용해 만든 새로운 조직을 이식하는 임상시험은 지난해부터 ‘일시정지’ 상태다. 유도만능줄기세포를 이용해 만든 각막 세포가 부작용을 일으켰기 때문이다.


하지만 그렇다고 유도만능줄기세포가 무용지물이 된 것은 결코 아니다. 원하는 조직으로 분화시킨 뒤 여기에 신약의 효능과 독성을 시험하는 훌륭한 테스트베드가 되고 있기 때문이다. 동물실험이나 인간으로부터 떼어난 특정 조직의 암세포를 이용해 시험할 때보다, 유도만능줄기세포를 이용해 만든 조직으로 시험할 때 더 정확한 결과를 얻을 수 있는 것은 자명하다.

 

최근 지카바이러스가 정말로 소두증을 유발하는지 증명하기 위해서는 유도만능줄기세포를 이용해 만든 뇌 오가노이드가 이용되기도 했다. 오가노이드란 신체 장기를 모사해 만든 ‘미니 장기’로 볼 수 있다.


재생의료 분야도 완전히 멈췄다고는 볼 수 없다. 미국 아스텔라스재생의료연구소는 유도만능줄기세포를 이용해 녹내장을 비롯한 각막 질환을 치료하는 세포 치료제를 만들기 위한 파이프라인을 구상 중이다. 다카하시 마사요 일본 이화학연구소(RIKEN) 프로젝트 리더는 빠른 시일 내에 줄기세포를 이용한 각막 이식 시험을 속행한다는 계획이다.


최근에는 유도만능줄기세포 기술과 유전자 가위가 만나기도 했다. 유전자 가위는 특정 유전자를 교정하는 기술로 특정 유전자를 오작동시켜 조직 발달 중 발생하는 질병을 없애거나 재현할  수 있다.


오늘날 유도만능줄기세포는 10년 전 처음 등장했을 때 만큼의 영광을 누리고 있을까. 각국의 연구자들이 제약회사와 국가로부터 많은 연구비를 받고 있지만 개발 당시 기대를 모았던 세포 치료제의 가능성은 아직 실현되지 않고 있다.


야마나카 교수는 “마법은 없다. 다른 신기술이 그렇듯 유도만능줄기세포도 여전히 시간이 더 필요하다”고 말했다.

 

 


이우상 기자

idol@donga.com

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