병협종합학술대회 특강-황우석 교수
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병협종합학술대회 특강-황우석 교수
  • 전양근
  • 승인 2004.11.28 15:00
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“생명공학과 국가발전(장기이식 및 세포치료)”
<특강 요지>
국가 10대 성장동력의 하나인 바이오산업 영역에서 난치병 극복을 위한 세포치료 연구를 통해 미래 의료기술을 개발하는 실험을 수행하고 있다.
장기ㆍ세포 기능 이상으로 초래되는 난치병 가운데 장기 이식분야가 언론에 지나친 기대로 과장된 측면이 있는데 줄기세포로 장기를 교체하는 것은 거의 불가하다. 아마 50년이 지나도 줄기세포에서 장기가 통째로 만들어지는 것은 어려울 것이다. 따라서 나이를 먹을수록 장기의 기능이 약화되고 질병에 이환되며 노후 장기를 대체할 인공장기 개발기술이 연구의 중심이다.
동종(同種)장기 이식(human to human)은 수요에 비해 공급이 절대적으로 부족해 해결책이 못된다. 동종장기를 인간특성에 맞게 유도해보자는 기술이 20년전부터 고안되기 시작했는데 갓난이기에 원숭이 심장을 달아 20일을 살도록 한게 그 출발이다.
이후 수 많은 연구와 시행착오를 거쳐 오늘날 돼지장기가 이에 대한 잠재영역이라는데는 이론의 여지가 없다.
돼지 장기를 인간에게 적용(이식)하기 위해선 △80~100kg으로 미니화하고 △병원성 미생물을 막아내기 위한 ‘무균화 돼지’가 전제돼야 한다. 이 두가지를 김윤번 교수가 미국 시카고의대에서 40년간 심혈을 기울인 연구로 만든 ‘무균화된 돼지세포’를 국내에 들여와 지난해 2월 사람 면역유전자를 집어넣는데 성공함으로써 ‘무균돼지’를 탄생시켰다. 이 무균 미니돼지는 초기단계에선 톄사하기도 했으나 현재 서울대병원 무균실에서 정상적으로 사육둥이며 유효성ㆍ안전성을 검증해 장기이식 전문의료팀의 최종 판단을 거쳐 의료기관 장기이식센터에 제공토록 할 계획이다.
무균상태에서 먹이를 공급하고 있는 이 돼지로부터 사람에게 쓸 수 있는 장기는 다섯가지로 이때 태어난 돼지에서 약 20여명의 장기이식에 사용할 수 있다.
장기이식 대기환자는 기하급수적으로 급증하는 반면 자발적인 장기공여자는오히려 계속 줄고 있는 안타까운 상황에서 장기 수급을 해결할 유일한 대안이 바로 ‘이종(異種) 장기인 것이다.
이종이식 장기제공원인 돼지는 인체와 유사한 크기의 동물로 사람들과 오래 같이 살아 사람에게 해가되는 감염원이 적으며 무균사육이 가능한 점이 장점이다.
이종 장기이식을 위한 무균돼지에서 현재 초급성 거부반응과 급성 혈관성 거부반응은 해결됐으며 면역억제조절을 통한 ‘세포매개 거부반응과 만성 거부반응’을 해결하기 위해 연구에 몰두하고 있는 상태이다.
돼지의 심장과 폐는 사람과 해부학적으로 거의 비슷하며 사람의 폐이식과 같은 과정을 거친다.
정부는 이 분야를 10대 성장동력산업의 하나로 육성발전되도록 4개부처 합동으로 지원하고 있으며 본 연구팀은 위 만성거부반응 문제를 해결하는 마지막단계 연구를 순조롭게 풀어나가기 위해 박차를 가하고 있다.
이 두가지 거부반응이 순조롭게 해결돼 무균돼지 장기를 사람에게 적용하는 이종 장기이식이 실용화되는날 우리나라는 이식분야에서 세계에 우뚝서게 됨은 물론 난치병 극복에 서광을 비추는 신기원이 이룩될 것으로 확신한다.
한편 경기도는 국내 연구자가 공통으로 활용할 무균사육실을 갖추기로 해 연구에 큰 힘이 되고 있다.
청소년들의 우상이었던 H.O.T 멤버 강원래씨가 불법유턴차에 치어 하반시 마비가되어 휠체어에 의존한 상태에서도 활발한 활동을 하고 있다.
사고후 앞으로 두다리를 딛고 일어설 확률이 0%라는 주치의의 설명에 좌절했던 그는 “줄기세포 배양 성공으로 이젠 그 확률이 0.1%가 되었다며 스스로 0.0001%의 기대감으로 삶의 의미를 찾는 계기가 됐노라”고 밝혀 눈시울을 뜨겁게 했다. 강원래씨는 매일 한번씩 ‘황교수님 연구에 수고 많으시다’는 문자메시지를 보내오면서 귀한시간 뺏을까봐 전화통화대신 문자를 이용한다고 말하고 있다.
나는 생명공학(장기이식) 연구의 전열을 재무장하고자 휠체어에 앉아 있는 환자를 보러 종종 병원에 들른다. 휠체어 앉은 아이가 선생님 “저를 좀 제발 일으켜 주세요”라고 애원할 때 바로 그가 내 아들이었다면 하는 생각을 하며, ‘절단된 척추를 이을 수 있는 세포를 개발할 때까지 최선을 다할 터’ 라는 다짐과 함께 연구에 대한 의지를 다짐하곤 한다.


줄기세포(stem-sell)는 정자 난자가 결합된 수정란 착상전 특수배양으로 유도된 세포로 210개 조직과 장기가 결합된 해부학적 구조와 생리적 재생구 복원구조를 갖추고 있다.
뇌신경, 심장, 근육, 척수신경 특히 췌장은 재생이 안되며 당뇨병이 완치되지 않는 이유의 하나도 여기에 있다. 이들 장기에 세포이상 초래시 불치병이 되는 것이다.
특수배양으로 유도된 세포로 척수 등 특정부위로 인공적으로 분화시켜 기능상실된 부위에 넣어줄 경우 동물실험에선 기능복원이 확인됐다.
이를 사람에게 적용, 성공함으로써 21세기형 난치질병 해결(극복)의 희망을 가져다 주길 기대해본다.
바로 우리모두가 고대하는 꿈의 21세기 의학이 ‘세포치료술’이다.
배아는 생체줄기(신경)세포 등 210개 정도의 종류로 이루어져 세포증식이 쉬위나 실용화단계로 끌어올리기가 가능하지 않다. 그 대안으로 제대혈세포 연구에 집중되는데 복제배아를 통해 만들어지는 줄기세포를 소개하면 사람 난제에서 굉장이 어려운 과정(전기자극, 안정화)을 거쳐 체세포 핵이식에 성공을 거뒀다.
지난해초 30여종의 복제된 인간배아를 유도해 현재까지 염색체상 정상이며, DNA 구조가 완벽한 것으로 전세계에서 입증받았다.
이를 시험관내, 생체내에 주입해 신경세포로 유도했다.
난자를 배양해서 난자 주위 보호역할을 하는 끈적 끈적한 난구세포에서 피펫으로 핵을 뽑아내는 탈핵기술은 세계 세계특허를 받아 이 연구에서 세계 선두로 발돋움했다. 현재 수정란과 비슷하게 하기 위해 전기자극을 주고 있다.
특수한 면역방법으로 신경세포까지 유도해 영국 캠브리지대 등 여러 대학과 공동연구중이며 동물실험 및 원숭이 실험을 거쳐 의사의 마지막 판단을 받아 사람에게 적용할 계획이다.
인공적으로 유도된 개의 신경세포를 주입해 처치한 실험견 일부에서 긍정적인 결과를 얻었지만 남은 숙제를 해결하고 안정성을 검토해 마지막에 의사의 결정을 거친다.
과학도는 가능과 미래를 향해 희망이란 열차에 몸을 싣고 앞으로 나아가야 한다. 내년엔 학술대회 특강대신 바로 이 무대(stage)에서 (휠췌어에서 벌떡 일어난) 강원래의 멋진 춤을 다시 봤으면 하는 간절한 바램이다.

<정리 전양근ㆍjyk@kha.or.kr>


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