윤리문제 없는 만능세포 만들었다

미국과 일본 과학자들이 난자 없이 일반 체세포에 유전자 조작을 가해 배아줄기세포와 같은 기능을 하는 만능세포를 만들어냈다고 7일 밝혔다.

이에 따라 난자를 제공받거나 배아를 만들 필요가 없어 배아줄기세포의 생명윤리 문제에서 자유로운 줄기세포 연구의 새로운 가능성이 열렸다고 뉴욕타임스를 비롯한 외신이 보도했다.

난자 없이도 배아줄기세포 얻어=일본 교토대, 미국 화이트헤드 연구소, 미 하버드대의 3개 연구팀은 난자와 배아, 체세포 핵이식에 의한 복제 없이 피부세포에 네 가지 유전자를 주입해 배아줄기세포와 기능이 사실상 동일한 원시세포의 단계로 되돌리는 데 성공했다고 밝혔다.

교토대 야마나카 신야 교수팀과 화이트헤드 연구소의 루돌프 제니시 박사팀은 영국의 과학저널 네이처 최신호에, 하버드대 콘라트 호헤드링거 박사팀은 세포-줄기세포 창간호에 이 같은 연구결과를 각각 발표했다.

이들 연구팀은 쥐의 피부세포에서 채취한 섬유모세포에 바이러스를 이용해 배아줄기세포 단계에서 활성화되는 네 가지 유전자(Oct4, Sox2, c-Myc, Klf4)를 주입했다. 그랬더니 이미 다 자란 세포가 성장 단계를 거슬러 올라가 특정 세포로 발달하기 이전의 미분화 원시세포상태로 되돌아갔다.

이렇게 환원된 원시세포는 배아줄기세포처럼 다양한 세포로 분화할 수 있는 성질을 지녀 심장, 간, 신장 등의 세포로 분화했다. 연구팀은 이 세포가 배아줄기세포와 흡사하지만 종류가 다르기 때문에 유도다능성줄기세포(iPS)로 명명했다.

이 기술은 지난해 야마나카 박사가 처음 발표했으나 황우석 사태 직후여서 주목받지 못하다가 이번에 3개 연구팀이 각각 같은 실험에 성공함으로써 가능성이 확인됐다.

줄기세포 연구의 획기적인 성과=전문가들은 이 연구 결과가 지금까지의 배아줄기세포 연구와 성체줄기세포 연구의 한계를 뛰어넘을 수 있는 획기적인 성과라고 평가했다.

배아줄기세포는 난자의 핵을 제거하고 그 자리에 체세포 핵을 이식한 뒤 전기충격을 가해 만든 배아에서 추출한다. 어떤 장기로도 분화할 수 있는 장점이 있지만 연구과정에서 배아를 파괴할 수밖에 없어 생명윤리 논란이 제기된다. 연구에 필요한 난자를 다량 확보하는 것도 난점이다.

반면 골수나 탯줄혈액에서 추출해 배양하는 성체줄기세포는 윤리 문제에서는 자유롭지만 일부 장기에서만 추출이 가능해 얻을 수 있는 양이 적고 여러 장기로 분화할 수 없는 한계가 있었다.

이와 달리 iPS는 일반 체세포만 이용해 윤리논쟁을 피하면서도 손쉽게 많은 양의 줄기세포를 얻을 수 있다. 또 환자 자신의 세포를 이용해 면역 거부반응 없이 환자 맞춤형 세포를 만들 수 있다. 유전자 이식이 핵이식보다 기술적으로 쉽다는 것도 장점이다.

박세필 제주대 줄기세포연구센터장은 체세포만을 이용해 줄기세포와 똑같은 능력을 가지는 세포를 만들 수 있다는 것은 대단한 연구 성과라고 평가했다.

또 피부 등에서 실험에 필요한 세포를 다량으로 쉽게 얻을 수 있고 환자 자신의 세포를 이용해 면역거부 반응이 전혀 없으며 체세포 핵이식보다 기술적으로 쉽다는 장점이 있다고 덧붙였다.

월스트리트저널도 이번 연구로 줄기세포를 둘러싼 생명윤리 논란이 완화될 것이라며 앞으로 미국에서 관련 연구가 쏟아져 나올 것으로 전망했다.

하지만 iPS 방식을 인간에게 적용하기까지는 넘어야 할 산이 많다. 뉴욕타임스는 주입된 유전자가 암을 유발할 가능성이나 바이러스를 통한 돌연변이 가능성 등 해결해야 할 문제가 아직 많다고 지적했다.