줄기세포 종류(성체줄기세포, 배아줄기세포,역분화줄기세포) 및 치료

줄기세포를 이용한 치료가 환자에게는 희망을 줄 수 있습니다. 오늘 포스팅에서는 줄기세포의 종류 및 치료법에 대한 간단한 상식을 살피고 치료에 임한다면 좀 더 편안하고 안정적으로 치료를 받는데 도움이 될 것으로 생각됩니다.

 

◆ 줄기세포 정의

줄기세포(stem cell)는 아직 분화되지 않은 미분화 세포로 다른 조직 세포로 분화할 수 있는 능력을 지닌 세포를 말합니다.  이러한 줄기세포로 근육세포, 뉴런, 피부 등을 만들 수 있습니다. 또한 자기 자신의 특성을 유지하는 능력을 지닌 딸세포와 특정 유형의 세포로 분화하는 딸 세포를 동시적으로 만드는 특징을 갖습니다

1. '수정란' 줄기세포

정자와 난자가 만나서 생성된 수정란은 단 하나의 세포로 이루어져 있지만, 수정란이 세포분열을 하면서 단순히 동일한 종류의 세포로만 증식하는 게 아니라 분화의 과정을 통해 뼈세포, 뇌세포, 근육세포 등 다양한 기능을 담당하는 세포가 형성되고 이것이 태아가 되는 것입니다. 이렇듯 수정란은 다른 세포로 분화할 수 있는 능력이 있는 세포이기 때문에 줄기 세포가 되는 겁니다

 

◆ 줄기세포의 종류

1. 성체줄기세포

 

성체줄기세포(adult stem cell)란 외부의 충격이나 노화 등으로 죽은 세포는 그 기능을 계속해 나갈 새로운 세포가 생겨야 하는데 이러한 새로운 세포를 공급하는 세포를 말합니다. 말하자면 성체줄기세포는 필요시에 특정한 조직의 세포로 분화하게 되는 미분화상태의 세포이며, 이러한 성체줄기세포로는 조혈모세포가 있는데요. 조혈모세포는 적혈구, 백혈구, 혈소판 등을 계속 생산해 냅니다.

 

1.2 성체줄기세포 치료

 

성체줄기세포를 치료에 이용할 경우, 치료하고자 하는 환자로부터 직접 성체줄기세포를 얻을 수 있기 때문에 배아줄기세포에 비해 윤리적 문제가 덜하고, 환자 자신의 세포를 이용하는 것이기 때문에 면역거부반응도 상당히 적은 걸로 알려져 있습니다. 하지만 대부분 소량으로 존재하기 때문에 분리해 내기가 어렵다는 문제가 있습니다.

 

2. 배아줄기세포

 

배아줄기세포는 개체를 구성하는 모든 유형의 세포로 분화할 수 있는 능력을 갖고 있는 줄기세포(만능줄기세포, pluripotent stem cell)이지만 아직 분화되지 않은 세포입니다

 

2.1 '수정란' 줄기세포

정자와 난자가 만나서 생성된 수정란은 단 하나의 세포로 이루어져 있지만, 수정란이 세포분열을 하면서 단순히 동일한 종류의 세포로만 증식하는 게 아니라 분화의 과정을 통해 뼈세포, 뇌세포, 근육세포 등 다양한 기능을 담당하는 세포가 형성되고 이것이 태아가 되는 것입니다. 이렇듯 수정란은 다른 세포로 분화할 수 있는 능력이 있는 세포이기 때문에 줄기 세포가 되는 겁니다

 

 

3. 역 분화줄기세포(유도만능줄기세포)

 

3.1 역 분화줄기세포 정의

역 분화줄기세포(iPS cell 또는 iPSC, induced Pluripotent Stem Cell)의 기본 개념은 배아줄기세포에서 특징적으로 발현하는 전사인자(Oct3/4, Sox2, c-Myc, Klf4)를 이미 완전히 분화되어 있는 체세포에 도입해 재 프로그래밍 하는 것입니다

 

3.2  역 분화줄기세포 개발자

야마나카 신야 교수가 2006년 쥐의 창자세포에서 이를 증명했고, 2007년에는 인간의 피부세포로 iPS 세포를 개발하여 과학잡지 Cell에 발표했습니다. 이후 iPS 개발 소식에 전 세계 실험실은 iPS 분야의 연구에 뛰어들게 되었습니다.

 

3.3 유전적 동일 DNA

 

유전적으로 완전히 동일한(실제 태반에서 추출한 잉여 배아줄기세포가 아닌 이상 환자와 유전적으로 동일한 배아줄기세포를 얻기는 불가능합니다) 배아줄기세포를 만들어 낼 수 있으며, DNA가 일치하는 방법이기 때문에 자가면역의 발생 확률도 매우 낮고 배아를 손상시키지도 않기 때문에 윤리적 문제를 피 할 수 있다는 이유로 연구가 활발히 이루어지고 있습니다.

 

3.4 유전자변형 시 암세포 유발 가능성

 

다만 이러한 줄기세포를 만들기 위해서는 체세포를 줄기세포로 역분화 시키는 과정에서 세포분화를 위해 유전자 물질을 주입하여 유전자 변형을 일으켜야 하는데  그 과정에서 배아줄기세포처럼 암 발생 가능성이 있어 문제가 되었는데요. 하지만 유전자 변형과정이 필요 없는 역분화줄기세포를 만드는 기술이 개발되고 있어 악성종양 발생의  문제도 해결 가능성이 높아지고 있습니다.

 

◆ 줄기세포 치료

 

1. 치료 불가능 영역 치료 가능

줄기세포를 활용한 기술이 상용화된다면 의료혁명에 가까운 변화를 기대할 수 있습니다. 신경세포가 손상되어 반신불수가 된 사람의 경우에 자연적인 신경세포의 재생은 불가능하기 때문에 치료가 불가능하지만 줄기세포를 이용하면 신경세포를 간단하게 재생하여 환자에게 이식하는 것만으로도 치료가 가능합니다.

 

1.1 세계최초 줄기세포 치료제 - '파미셀'에서 출시, 메디포스트 '카티스템' - 실비보험 적용 가능

2011년 세계최초로 줄기세포 치료제를 '파미셀'에서 출시했는데요. 1회 주사에 1800만 원으로 매우 고가입니다. 이후 2012년 메디포스트에서 줄기세포관절염치료제를 출시했습니다. 이 또한 1회 주사에 500만 원의 고가입니다. 하지만 다른 치료 방법이 없는 환자에게는 차선의 치료방법으로 거론되고 있습니다. 다만 현재 메디포스트사의 카티스템은 실비보험 적용이 가능해 가격 부담을 줄여 준다고 합니다.

 

▶카티스템 : 2012년 국내 시판승인 된 카디스템은 다른 사람의 제대혈 줄기세포를 이용해 개발한 동종줄기세포치료제입니다. 퇴행성 또는 반복적 외상으로 인한 골관절염환자의 무릎 연골결손 치료를 위해 처방되는데요. 병원에 따라 차이는 있지만 카티스템의 수술 및 1~2주 입원비용을 포함한 1 바이 알당 치료비가 500~800만 원선으로 알려져 있습니다.

 

2. 줄기세포  분화의 통제 기술 부재

하지만 현재의 기술로는 줄기세포의 분화를 제대로 통제할 수 없습니다. 세포의 분화를 제대로 통제하지 못하면 완전 다른 변이세포가 되거나 과다한 세포의 분열로 암세포가 될 수 있는 위험이 도사리고 있습니다. 또한 수정란을 이용하기에는 윤리적인 문제가 제기되고 있기도 합니다.

 

2.1 '테라토마' 통제 기술 부재

▶테라토마 : 종영학에서 비정상적으로 분화된 세포로 구성된 종양을 일컫는 말인데요. 기형종(畸形腫)으로 번역됩니다. '괴물 같은'의 그리스 어원을 지니는 '테라'에서 비롯된 만큼 일반종양과 다르게 각종 장기가 아무렇게나 종양 덩어리 속에 파묻혀 있습니다.