줄기세포로 난치병을 치료하고자 하는 노력은 국내뿐만 아니라 전 세계 생명과학계의 중요한 이슈다. 인간 생명을 위한 기술은 근본적으로 인간의 풍요로운 인생과 삶의 질을 향상시키기 위해 시작된 과제이지만 이로 인한 경제적 파급효과도 어마어마하다. 때문에 의학 선진국을 중심으로 거대 자본을 투입해 줄기세포 연구에 대한 집중적인 투자가 이뤄지고 있으며 그 결과, 기존의 의학적 한계점에 있던 난치성 질병 치료가 새로운 전환점을 마주하고 있다. 생명과학 기술에 있어서 세계적 의료선진국과 비교해도 뒤지지 않는 경쟁력을 가지고 있는 우리나라도 여기에 일조하고 있다.
줄기세포 이용해 난치성 신경계질환 치료법 개발
특히 가톨릭 의대 서울 성모병원 신경외과 전신수 교수는 난치성 신경계질환에서 줄기세포를 이용한 유전자 치료와 줄기세포를 기반으로 한 세포치료제의 임상 적용 평가 기준을 마련하기 위해 노력하고 있다. 난치성 신경계질환은 신경세포의 영구적 파괴 또는 기능장애에 의해 초래되는 질병으로 뇌신경 조직의 손상 시 현재 이를 복구할 수 있는 능력이 매우 제한적이라 아직까지 뇌신경 질환에 대한 근본적인 치료법은 개발되지 않고 있다. 이런 가운데 전 교수팀은 악성뇌종양, 척수손상, 뇌졸중, 다발성경화증에 대한 줄기세포 치료효과 연구에 집중하며 줄기세포의 병변으로 이동하는 능력, 치료유전자의 분비, 낮은 면역원성 등의 특성을 난치성 신경질환계 치료에 응용하고 있다. 현재 국립암센터 이행성암연구특별프로그램, 보건복지부 선도형연구중심병원 육성사업, 식약청 줄기세포치료제 심사평가기반 연구 사업단 등의 과제를 지원받아 연구를 진행하고 있다.
우수 연구진 통해 다각적인 연구 성과 거둬
세포를 이용한 유전자 전달기술은 유전자가 전달된 세포를 국소 또는 전신에 투여하는 세포 치료 기술이며, 최근 줄기세포를 이용한 유전자 치료가 많이 시도되고 있다. 특히 암에 있어서 줄기세포를 이용한 치료는 암의 병변을 찾아가는 줄기세포의 능력을 이용해 세포 사멸을 유발하는 유전자나 면역체계를 활성화 시키는 사이토카인 유전자를 운반하는 운반체 역할로 사용되고 있다. 전 교수팀은 이 기술을 바탕으로 사람의 제대혈 유해 간엽줄기세포에 강력한 항암효과를 보이는 변형된 TNF-related apoptosis inducingligand(TRAIL) 유전자를 이입해 뇌종양 동물 모델에서 그 효과를 확인하는 성과를 올렸다. 특히 유전자가 이입된 간엽줄기세포를 뇌종양 동물 모델의 종양형성부위 반대편 뇌에 이식했을 때, 이 세포들이 종양부위로 이동하는 것을 관찰해 TRAIL 유전자가 이입된 간엽줄기세포를 투여한 쥐의 생존율 및 종양 크기 분석 결과 대조군에 비해 뛰어난 항암효과를 보인 것을 확인했다.
전 교수는 “간엽줄기세포를 이용한 유전자 전달 치료는 주변 정상조직으로 침윤하는 종양세포를 따라 이동해 죽일 수 있는 장점이 있어 바이러스를 직접 투여하는 유전자 치료보다 효과가 좋습니다”라고 설명했다.
줄기세포를 활용한 연구방법에 매진해 온 전 교수팀은 의학적인 활용방안에 멈추지 않고 친환경 화장품 제조기업인 ‘미애부’와 협력해 국내 최초 발효줄기세포화장품인 ‘셀바이브’를 개발해 산학간 협력의 모범 사례로 꼽히고 있다. 화장품에도 줄기세포를 응용, 접목시킬 수 있다는 가능성을 확인시킨 이 제품은 식약청의 기준 범위에 충족하는 제품으로 더 큰 의미를 갖는다. 성장인자 및 면역조절물질인 사이토카인이 많이 함유된 3세대만 걸친 줄기세포 배양액을 사용해 기존 여러 세대를 거쳐 추출한 배양액과의 기능적 차이가 커 화장품 시장의 이목을 집중시켰다.
생명과학 연구 인력에 대한 지원 시급
고령화시대가 도래함에 따라 인간의 수명 연장과 관련된 질병의 예방과 치료에 대한 관심도 커지고 있다. 생명과학이 단순한 과학적 관점에서가 아닌 국가의 미래 동력산업으로서 기대를 받고 있다. 전 교수는 “생명과학은 다른 분야에 비해 실용화하기까지 꾸준히 전문화된 연구가 필요하며 이와 함께 전문 연구 인력을 필요로 하고 있습니다”라며 “특히 우리 대학은 다양한 기반 연구에 기여하고 있는 기초의학과 실용화 연구에 기여하고 있는 임상의학이 함께하는 최적의 연구기관을 갖추고 있어 우수한 연구 인력을 끌어들이는 데 많은 도움이 되고 있다고 생각합니다. 대학의 기초연구와 성과를 기반으로 임상연구를 수행하고 이를 실용화하는 데까지 원스톱으로 진행할 수 있는 시스템을 갖추고 있습니다”라고 말했다.
생명과학의 연구는 표적 지향적으로서 집중적인 지원을 통해 성과를 만들어 내는 만큼 연구 저변을 넓히는 일도 매우 중요하다. 그래서 묵묵히 자기 흥미에 의해 연구하는 많은 과학자들이 용기를 가지고 더 큰 성과를 만들어 낼 수 있도록 지속적인 지원을 해주는 정책이 필요하다.
전 교수는 “연구원들의 대부분이 연구 성과를 볼 때까지 오랜 기간 동안 재정적으로 힘든 상태를 견뎌야 하는 것이 현실입니다. 현실적인 문제로 인해 연구를 중단하고 안정적인 직업을 선택하는 일도 다반사입니다. 우수한 연구 인력들이 연구에 더욱 매진해 좋은 성과를 낼 수 있도록 연구원 복지정책이나 일자리 정책을 마련할 수 있는 제도적 장치 마련이 시급하다고 생각합니다”라고 전하며 끝으로 “저희 연구팀은 줄기세포 임상 연구를 성공시켜 줄기세포를 이용한 암 유전자 치료제 개발로 우리나라의 의학 경쟁력을 제고 할 수 있도록 노력하겠습니다”라며 포부를 밝혔다.
