난치병 치료에 희망으로 떠오랐던 인간 배아 줄기세포(ES) 연구가 윤리논란으로 주춤하는 사이 줄기세포 연구의 무게 중심이 유도만능 줄기세포(iPS)로 급속히 옮겨가고 있다.

그러나 지난 10여년간 배아 줄기세포와 성체 줄기세포를 중심으로 진행돼온 줄기세포 연구가 단 몇달 사이에 유도만능줄기세포로 집중되면서 우려의 목소리도 커지고 있다.

유도만능 줄기세포는 지난 6월 일본 교토대 신야 야마나카 교수팀이 과학저널 '네이처'에 공개한 뒤 난자나 배아를 사용하지 않고도 배아 줄기세포처럼 어떤 세포로도 분화할 수 있는 세포를 만들 수 있다는 점에서 큰 관심을 모았다.

미국 조지 부시 행정부 종교운동가 등 배아 줄기세포 연구를 반대해온 측에서는 즉각 유도만능 줄기세포를 배아 줄기세포를 대체할 도덕적인 대안으로 추켜세웠고 세계 각국의 선도적인 배아줄기세포 연구실들이 이 연구에 뛰어들었다.

이런 움직임은 11월 20일 미국 위스콘신대 제임스 톰슨 교수팀과 교토대 야마나카 교수팀이 각각 '사이언스'와 '셀'에 사람 피부세포로 유도만능 줄기세포를 만들었다고 발표함으로써 대세로 굳어지고 있다.

지난 23일에는 세계 최대의 줄기세포 연구그룹을 형성하고 있는 하버드대 조지 데일리 교수와 박인현 박사팀이 '네이처'에서 건강한 자원자의 팔에서 직접 채취한 세포로 유도만능줄기세포를 만들었다고 발표했다.

10년전 세계 최초로 체세포 핵이식 방식으로 복제양 돌리를 만든 영국의 이언 윌머트 박사가 줄기세포 연구를 위한 인간배아 복제 포기를 선언한 것은 유도만능줄기세포로의 쏠림 현상을 단적으로 보여준다.

그러나 줄기세포 연구의 중심축이 지나치게 빠르게 유도만능줄기세포 쪽으로 이동하면서 줄기세포 전문가들 사이에서는 경계의 목소리가 커지고 있다.

미국 일간 보스턴 글로브는 최근 줄기세포 전쟁은 끝나지 않았다며 윤리논란의 소지가 없는 유도만능줄기세포가 배아 줄기세포의 대안으로 급부상했지만 그에 대한 주의가 촉구된다고 전했다.

하버드대 조지 데일리 박사는 "유도만능 줄기세포를 환자에게 투여해 질병을 치료하는 것은 전망이 아주 불투명하다"며 "이런 세포들은 사람에게 직접 투여하는 세포치료에는 결코 사용될 수 없을지 모른다"고 말했다.

포천 중문의대 차병원 정현민 교수도 "유도만능 줄기세포는 10년전 배아 줄기세포가 처음 등장했을 때와 같은 상태일 뿐 아니라 지금 방법으로 만드는 유도만능 줄기세포가 인간에게 사용될 가능성은 전혀 없다"며 "배아줄기세포와 성체줄기세포에 대한 연구를 소홀히 해서는 안된다"고 주장했다.

이처럼 유도만능 줄기세포에 대해 전문가들이 조심스런 입장을 취하는 것은 바이러스를 사용해 유전자를 변형시켜 만든 유도만능 줄기세포의 안전성을 확보하는 게 그만큼 어렵기 때문이다.

배아 줄기세포는 환자의 체세포를 채취해 미리 핵을 제거한 난자에 주입해 만든 복제 배아에서 추출하거나 불임시술을 위해 만들었다가 사용하지 않은 냉동배아에서 얻게 된다.

배아 줄기세포는 현재로서는 난치병 치료에 가장 적합한 것으로 밝혀지고 있지만 자궁에 이식되면 한 생명으로 자랄 수 있는 복제배아나 냉동배아를 파괴해야 하는 치명적인 윤리적 약점을 안고 있다.

그러나 유도만능 줄기세포는 세포분화 관련 유전자(Oct3/4, Sox2, Klf4, Myc)를 가진 바이러스를 사람 피부세포에 주입, 유전자 변형을 일으킨 것이기 때문에 애초 난자나 배아가 필요 없다.

하지만 문제는 바로 유전자를 주입하기 위해 사용하는 바이러스다. 레트로 바이러스가 주로 사용되는데 이 바이러스는 인간면역결핍바이러스(HIV)와 같은 구조를 가진 바이러스로 사람에게 사용하기에는 너무 위험하다는 게 학자들의 견해다.

실제로 이 바이러스는 유전자 전달능력이 뛰어나 초기 유전자치료법에도 사용됐으나 임상시험에서 환자들이 사망하면서 현재 사용이 전면 중단된 상태다.

하버드대 줄기세포연구소 더글러스 멜턴 공동소장은 "FDA(미 식품의약국)는 이런 세포를 환자 몸에 투여하는 것을 절대 허가하지 않을 것"이라며 "레트로 바이러스는 온갖 문제를 실어나르는 트로이목마가 될 수 있다"고 경고했다.

유전자가 변형된 유도만능 줄기세포가 인체 내에서 어떻게 작용할지 현재로서는 알 수 없다는 점도 문제다. 유도만능 줄기세포를 만들 때 사용된 4개의 유전자 가운데 하나인 Myc 유전자는 쥐 실험에서 종양발생을 촉진하는 것으로 알려져 있다.

유도만능 줄기세포 옹호자들 중 일부는 유전자 변형과 바이러스 문제는 순전히 기술적인 것으로 쉽게 극복될 수 있다고 주장하지만 이런 것이 극복돼도 질병치료 허가를 받는 것에 대해서는 회의적인 시각이 많다.

하버드대 줄기세포 연구소 콘라드 호헤들링거 교수는 "유도만능 줄기세포는 미래 줄기세포 연구의 큰 부분을 차지하겠지만, 결코 전부는 아니다"며 "수년 안에 연구가 그 방향으로 쏠리겠지만 현재로보면 그것은 아주 어리석고, 어쩌면 비극적인 결과를 초래할 도박이 될 수도 있다"고 경고했다.

정형민 교수는 "유도만능 줄기세포는 이제 연구 시작단계로 과거 배아 줄기세포처럼 기본적인 특성과 분화능력, 인체 적용 가능성 등에 대한 심도있는 연구를 거쳐야 한다"며 "현 시점에서는 배아 줄기세포와 성체 줄기세포가 질병치료에 더 적합하며 이에 대한 연구를 포기하는 것은 큰 실수가 될 것"이라고 말했다.

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