줄기세포

 배아 줄기세포에 관한 논쟁은 과학, 철학, 종교, 정치 등과 밀접하게 관련되어 있다. 이러한 주제의 배경이 되는 생명과학은 무엇일까?

  사람은 한 개의 수정란에서 세포 분열이 시작되어 배아로 발달하고 이후 태아를 거쳐 신생아로 탄생한다. 이러한 발생이 진행되는 동안 많은 세포들이 피부, 근육, 간, 뇌 등 다른 세포로 영원히 특수화된다. 이들은 모두 같은 DNA를 가지고 있지만, 일부 유전자는 특수화된 세포에서 비가역적으로 사라진다. 

 이렇듯 동물의 발생은 줄기세포에 의존한다. 줄기세포는 특수화된 세포 종류로 발생하는 모든 미분화된 세포다. 줄기세포가 분열하여 두 딸세포를 생성할 때 하나는 다시 분열할 수 있는 줄기세포로 남고 다른 것은 특수화된다. 

  사람의 경우 배아 및 성체 줄기세포를 가진다. 배아 줄기세포는 태반을 제외한 몸의 모든 종류의 세포로 발생하며, 성체줄기세포는 더욱 분화되어 있고, 제한된 종류의 세포로 발생한다. 

  예를 들자면, 피부에 존재하는 줄기세포는 찢어짐이나 마모로 없어지는 세포를 보충하고, 골수의 줄기세포는 혈액을 구성하는 세포 종류를 생성한다. 

  줄기세포는 의학적 연구나 생물학적 연구에 상당히 중요하다. 이론적으로 적절한 화학신호를 처리하면 줄기세포를 혈구, 신경세포 및 다른 종류의 세포로 만들 수 있다. 뉴런은 손상되거나 불능인 조직을 교체하기 위하여 분열할 수 없기 때문에 많은 사람은 줄기세포가 파킨슨병이나 척수 손상의 치료를 하는 데 있어서 가능성이 있다고 믿고 있다. 게다가 줄기세포 치료는 현재 치료하기가 힘든 당뇨병, 심장과 관계된 질환, 그 외 다른 병에 대한 희망을 주고 있는 것도 현실이다.

  생명과학의 경우 특수화된 세포를 관찰함으로써 당뇨병과 같은 질병이 환자의 마지막 단계에서 관찰하기보다 시작점에서 어떻게 발병하는지 알 수 있을 것이다. 이것은 질병의 초기 단계를 표적으로 하는 신약이나 치료법의 개발에 있어 상당히 중요하다.

  생체 및 배아 줄기세포는 의학적으로 장단점이 존재한다. 배아 줄기세포는 아주 유용하지만, 환자의 면역계는 배아 줄기세포에서 유래된 조직에 거부반응을 보일 것이다. 또한 배아 줄기세포는 그 출처로 인해 논란이 많다. 불임을 치료하는 병원에서 체외수정으로 발생한 배아의 일부만 여성의 자궁에 착상된다. 여분의 배아 일부는 4~5일 후에 줄기세포의 추출에 사용된다. 나머지 배아는 다음번 착상을 위해 냉동으로 보관하거나 폐기시킨다. 많은 사람은 의학적 연구 목적으로 폐기될 사람 배아의 사용이 윤리적이지 못하다고 비판한다.

  이로 인해 생명과학자들은 골수, 피부, 소장의 내막층 그리고 몸의 다른 부위에 존재하는 성체줄기세포를 연구한다. 환자의 면역계는 자신의 성체줄기세포에서 유래된 조직에 거부반응을 보이지는 않는다. 하지만 성체줄기세포는 추출하는 것이 어렵고, 제한된 종류의 세포로만 발생하는 데 문제가 있다.

  이러한 문제를 극복할 수 있는 방법은 없는 것일까? 가능한 한 가지는 아마 성체줄기세포를 배아 줄기세포처럼 행동하도록 유도하는 방식으로 유전자를 조작하는 방법이 있다. 이러한 기술은 분화된 성체 세포를 줄기세포로 전환시켜 주고, 그다음에 이 줄기세포는 여러 종류의 세포로 발생할 것이다. 줄기세포에 관한 여러 가지 논쟁을 극복하는 방법은 새로운 기술의 개발에 있지 않을까 싶다.