대한민국 전체를 극심한 혼돈과 패닉으로 몰아넣은 ‘황우석 쇼크’가 어느 새 1년이 지났다. 세계를 향해 어깨를 으쓱하게 만든 복제 줄기세포의 실체가 거짓으로 밝혀지면서 생명공학 메카를 향한 우리의 꿈도 물거품이 됐다. 그렇게 1년이란 시간이 흐르는 동안 선진국들은 연구에 박차를 가하며 발걸음을 재촉하고 있지만 우리는 제도 정비와 재도약을 위한 준비로 많은 시간을 소비하고 있다. 국내외 신뢰회복과 동시에 연구 잠재력 및 인프라를 최대한 끌어올리는 시스템 마련이 과제로 떠올랐다. 이러한 과제를 수행하는 국가 최대의 줄기세포연구기관이 바로 세포응용연구사업단이다.

이러한 혼란을 겪었음에도 줄기세포 연구는 여전히 살아 있다. 황우석 전 교수의 복제배아줄기세포 연구는 줄기세포 분야 중 극히 일부분이며 여전히 많은 연구자들이 줄기세포 각 분야에서 뚜렷한 성과를 속속 내고 있다. 특히 2002년 과학기술부 주도로 출범한 세포응용연구사업단은 지난 8월 연세대 김동욱 교수를 새 단장으로 선임해 새로운 도약을 준비하고 있다. 작년 10월 서울에서 열린 사업단 주최 줄기세포 국제심포지엄에서는 세계줄기세포학회 회장 및 이사진을 대거 초청하는 등 국가 줄기세포 연구의 위상 제고를 위해 나날이 고군분투하고 있다. 줄기세포 연구를 통해 한국을 세계 생명공학의 중심지로 부상시키기 위한 발걸음을 계속하고 있는 것이다.


줄기세포기술 선점 위한 연구경쟁
줄기세포란 자가 재생산 능력이 있고 어떤 환경 조건하에서 특정세포로 분화할 수 있는 능력을 가지고 있는 원시세포를 말한다. 줄기세포는 크게 발생초기단계의 배반포 내에 존재하는 세포덩어리에서 유래한 배아줄기세포와 제대혈, 태아 및 성인의 특정 조직이나 골수로부터 추출해 낸 성체줄기세포의 두 종류로 나눌 수 있다. 배아줄기세포는 실험실 내에서 무한 증식이 가능하며 인체를 구성하는 많은 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 가지고 있으나 이식 시 종양생성의 위험이 있다. 성체줄기세포는 배아 줄기세포에 비해 증식이 어려운 단점은 있으나 종양생성이나 면역거부 반응이 상대적으로 적은 장점이 있다. 이러한 장단점으로 인해 배아와 성체줄기세포는 연구에 있어 서로 보완 관계에 있다고 할 수 있다.
줄기세포 연구는 기존 치료법을 뛰어넘는 재생의학 실현의 요체라는 점과 발생학 및 질병원인 연구의 강력한 도구가 된다는 점, 또한 치료제와 신약개발 등 국부 창출이 가능한 산업이라는 면에서 그 중요성이 매우 크다. 이러한 중요성으로 인해 이미 선진국에서는 기술경쟁력 선점을 위한 대규모 투자가 이뤄지고 있다. 줄기세포연구는 비교적 역사가 짧아 태동기에 해당된다. 이런 상황에서 한국이 적절한 투자로 이 기술을 주도한다면 세계적인 기술선도국으로서의 국민적 자긍심은 이루 말할 수 없을 정도로 클 것이다.

1,520억 투자, 초대형 국책사업

21세기 프론티어연구개발사업의 일환인 세포응용연구사업은 줄기세포를 연구하는 사업이다. 줄기세포 연구분야는 생명현상과 관련된 모든 지식이 집적된 종합 생명과학기술이며 기초과학의 중요성 외에도 응용가능이 많은 유용한 분야이다. 세포응용연구사업단은 세포의 손상 및 기능상실로 초래되는 한국인 호발성 난치병을 근원적으로 치료하는 세포치료법의 제반기술을 개발하고, BT분야에서의 국가 경쟁력 증진을 위해 신약개발 등 고부가 산업에 응용하는 세포기술을 개발하는 것을 목표로 출범하였다. 과학기술부를 주관부처로 기술개발촉진법 제7조 제1항 및 특정연구개발사업처리규정 제16조, 생명공학육성법 제5조에 지원근거를 두고 있는 이 사업은 2002년부터 2012년까지 10년간 총사업비 1520억원(정부 1240억원, 민간 280억원)이 소요되는 초대형 사업이다. 3단계(1단계:2002년~2005년, 2단계:2005년~2008년, 3단계:2008년~2012년)로 구성된 본 사업은 현재 2단계 사업이 진행 중이며 17개 대학과 3개 연구소, 7개 산업체 등 27개 기관이 참여해 53건의 연구 과제를 수행하고 있다.


“임상적용 및 산업화 이뤄질 것”
사업단의 최종목표인 한국인의 호발성 난치성 질환에 대한 새로운 세포치료기술 개발을 위해서는 배아줄기세포는 분화 및 안전성 기술 개발, 성체줄기세포는 임상적용 가능 세포치료기술 개발에 중점을 두고 원천기술을 확보하는 것이 중요하다. 김동욱 단장은 “줄기세포 분야가 학문적 태동기임으로 산업화를 위한 기초연구의 비중이 높은 것은 두말할 필요가 없는 사실이다. 이러한 특성은 배아줄기세포 분야가 더욱 뚜렷함으로 당분간 배아줄기세포 연구는 주로 전임상 원천기술 확보에 주력하는 반면, 성체줄기세포는 실용화가 상대적으로 용이함으로 임상적용 기술 개발에 주력할 것이다.”라고 사업단 운영 방향을 전한다. 사업단은 지난 1단계 사업을 통해 기반기술개발에 주력해 왔다. 이를 위해 인간 전분화능줄기세포주 확립 및 세포주은행을 운영해 왔으며 줄기세포 분화 및 표식인자 발굴과 신호전달기전을 규명하는 연구 등을 수행하였다. 총59개의 과제를 성공적으로 끝마친 1단계 사업을 통해 국내 줄기세포 연구의 저변 및 탄탄한 연구기반을 확보하게 된 것이다.
현재 진행 중인 2단계 연구사업은 핵심기술개발의 단계로 1단계에서 이뤄낸 연구사업 결과를 토대로 보다 높은 차원에서의 연구를 진행하고 있다. 인간 줄기세포주의 심도 있는 특성분석 및 분화유도기술개발과 더불어 신경계, 심혈관계, 기타 난치성질활의 세포치료 기반기술 개발에 주력하고 있다. 사업단은 2단계 연구사업을 성공적으로 끝마친 후 3단계 사업을 통해 궁극적인 임상적용 및 산업화를 일궈낼 계획이다. 3단계 사업에서는 임상적용이 가능한 줄기세포 배양기술을 개발하고 줄기세포 고순도분화법 및 분화세포 순수분리법 등을 개발해 세포이용 질환치료기술에 응용하고 더 나아가 세포치료제를 개발할 계획이다. 이와 더불어 국제적 수준의 인프라 구축 및 윤리의식의 정착도 병행해 추진할 예정이다.


세포응용연구사업단 김동욱 단장 인터뷰
“국가 줄기세포 연구수준을 한 차원 끌어 올릴 터”

그 동안 본 사업단은 거의 불모지나 다름없었던 국가 줄기세포 연구 분야에서 중심 역할을 하며 전체적으로 줄기세포 연구를 이끌어 왔다. 짧은 기간이었지만 일부 분야에서는 세계적으로 우수한 기술력도 보유하게 되었다. 이 모두가 사업단 소속 연구자들의 헌신적인 노력을 바탕으로 이루어졌다고 생각하며 연구 참여자 모든 분들께 진심으로 감사의 마음을 전하고 싶다.
그 동안 줄기세포 연구와 관련해 국내외적으로 큰 혼란이 있었던 게 사실이다. 이제는 이러한 아픔을 딛고 줄기세포 연구가 재도약을 해야 될 때이다. 향후 본 사업단이 중심이 되어 국가 줄기세포 연구수준을 세계적 수준으로 끌어 올릴 수 있기를 기대한다. 본래 실용화 등을 목적으로 출범한 조직인 만큼 줄기세포 이용 난치성질환치료 원천기술개발 및 실용화 등에 중점을 두고 운영해야 될 것으로 생각한다. 본 사업이 성공적으로 수행되어 한국이 세계 줄기세포 연구의 중심이 될 수 있도록 최선을 다할 것이다.