서울대 황우석 교수팀의 이번 연구성과는 크게 ‘난치병 환자의 배아줄기세포 배양’과 ‘이성간 배아줄기세포 배양’ 등 두 가지 측면에서 의미가 있다. 특히 연구팀이 난치병 환자를 대상으로 배아줄기세포를 만드는 데 처음으로 성공, 배아줄기세포를 이용한 질병 치료가 국내에서 먼저 현실화될 수 있다는 기대를 부풀리고 있다.

●배아줄기세포로 난치병 치료 가능성 제시

가장 큰 의미는 난치병 환자를 치료할 수 있는 배아줄기세포를 확립했다는 점이 꼽힌다. 과학자들은 파킨슨씨병, 뇌졸중, 치매, 뇌척수손상, 관절염, 당뇨병 등에 배아줄기세포를 적용할 경우 체내의 손상된 세포를 대체할 수 있을 것으로 내다봤다. 지금까지는 난치병 환자의 배아줄기세포를 배양하는 데 성공하지 못함으로써 가능성을 제시하는 수준에 그쳤다.

또 황 교수팀은 이번 연구에 3명의 난치병 환자를 참여시켜 배아줄기세포를 확립하는 데도 성공했다.2살짜리 선천성면역결핍증 환자는 남자여서 배아복제를 위해 건강한 여성의 난자가 제공됐다.6세 소아당뇨병 환자도 여성이긴 하지만 나이가 어려 역시 다른 사람의 난자가 사용됐다. 반면 척수질환을 앓고 있는 33세 여성은 100% 환자 자신의 체세포와 난자를 이용해 배아줄기세포를 만들었다는 게 연구팀의 설명이다.

●이성간, 다양한 연령에서 배아복제 성공

황 교수팀은 지난해 세계 최초로 배아줄기세포를 확립한 이후 윤리적 부담에도 불구하고 이성간 배아복제 연구에 매달려 왔고 결국 이번에 남성환자의 세포를 이용해 이성간 배아줄기세포 배양기술을 확보하는 데 성공했다.

황 교수팀이 지난해 2월 발표한 배아줄기세포 생산기술은 여성의 난자에서 핵을 빼낸 뒤 해당 여성의 난자 주변에 붙어 있는 난구세포의 핵을 이식하는 방식이었다. 이는 난자를 기증한 여성의 체세포를 다시 자기 난자에 이식한 것으로 이같은 배아복제 방식을 통상 ‘완전복제’라고 말한다.

결국 동일인의 난자와 체세포를 이용한 완전복제는 미토콘드리아 DNA까지 완벽하게 일치함으로써 환자에게 이식할 경우 면역 거부반응 등의 문제를 해결할 수 있다.

하지만 세계 첫 복제동물로 꼽히는 복제 양(羊)‘돌리’의 경우 난자를 제공한 양과 체세포를 제공한 양이 서로 달라 각기 다른 미토콘드리아 DNA가 혼합됨으로써 엄밀한 의미로는 ‘완전복제’로 볼 수 없었다. 연구팀이 이번에 성공한 배아복제기술도 복제양 돌리와 같은 방식이다.

●향후 전망 및 문제점

과학자들은 그동안 배아줄기세포가 인체의 210여개 장기로 발달할 수 있다는 점 때문에 이 세포를 특정세포로 분화시키면 뇌질환에서 당뇨병, 심장병에 이르기까지 수많은 질병을 치료할 수 있을 것으로 보고 배아줄기세포를 만드는 데 노력해왔다. 이 때문에 이번 연구는 난치병으로 고통받고 있는 환자들에게 희망을 줄 것으로 보인다.

하지만 이번에 만들어진 배아줄기세포가 환자의 체세포를 이용한 것이어서 면역거부반응이 없다고 하더라도 미토콘드리아에 들어있는 ‘유전자표식 항원 인자(MHC-HLA)’가 달라 환자에게 이식하기에는 아직 결함이 있다. 환자로부터 유래된 줄기세포는 체내에 주입돼도 역시 같은 질병을 일으킬 수 있다는 주장도 제기됐다.

장세훈기자 shjang@seoul.co.kr