참고자료

[줄기세포] “미래 성장동력 줄기세포 잡아라” (한국일보)


“미래 성장동력 줄기세포 잡아라”

■ 난치병 정복위해 선진국 불꽃 튀는 경쟁
美정부, 규제했던 배아줄기세포 연구에 지원 결정
日, 유도만능줄기세포 올인… 곧 세계 첫 임상시험





입력시간 : 2013.04.22 04:38:14
수정시간 : 2013.04.22 08:59:48
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줄기세포 기술을 선점하라.’

미래
생명공학의 핵심인 줄기세포 연구에 미국과 일본 등 선진국들이 불꽃 튀는 경쟁을 벌이고 있다. 각국은 천문학적인 예산을 편성하고 대학과 연구소들도 임상시험에 열을 올리고 있다. 특히 난자를 사용하지 않아 윤리적 문제를 피하면서도 다양한 세포로 분화 가능한 유도만능줄기세포(iPS세포)를 활용해 질병정복이라는 꿈에 한걸음씩 다가서고 있다.

전 세계 줄기세포 시장은 지난해 324억 달러(35조6,000억원)를 넘어선데다가 연평균 성장률이 24.2%에 이를 만큼 급격히 성장하고 있다. 때문에 지난 1월 미국은 그 동안 윤리적 논란으로 규제해온 배아줄기(ES)세포 연구에 연방정부가 지원할 수 있다고 판결한 이후 각 대학과 연구소들이 경쟁적으로 연구에 뛰어들고 있다.

ES세포로 임상시험을 진행 중인 미국 바이오기업 ACT의 연구 총괄자 로버트 란자 박사는 “이번 판결이 그 동안 정체됐던 임상시험을 본격화하는 도화선이 될 것”이라고 반겼다. 앞서 버락 오마바 미 대통령은 2009년 집권하자마자 ‘줄기세포 개발 활성화 지원정책’을 발표하고, 지난해에만 13억 달러(1조4,300억원)라는 천문학적 자금을 연구에 쏟아 부었다.

현재 진행 중인 임상시험에 탄력이 붙으면 각종 난치병 치료도 가시화될 전망이다. 박인현 예일대 의대 교수는 “전 세계적으로 250여건의 임상시험이 진행 중이며, 이르면 몇 년 안에 난치병을 치료하는 다양한 줄기세포 치료제가 탄생할 수 있을 것”이라고 말했다.

그 동안 관망만하던 화이자, 노바티스, 사노피 아벤티스, GSK 등 글로벌 제약사도 지난해 줄기세포 연구에 10억 달러 넘게 투자했다. 줄기세포를 이용하면 신약 개발에 필요한 임상시험의 비용과 기간을 크게 단축할 수 있기 때문이다.

일본의 발 빠른 대응도 가히 위협적이다. 일본은 iPS세포에 ‘올인’전략을 구사하고 있다. 일본 정부는 지난해 야마나카 신야(山中伸彌) 교토대 교수가 iPS세포로 노벨 생리의학상 받은 것을 계기로, 향후 10년 간 iPS세포 연구에만 300억 엔(3,300억원)을 지원하기로 했다. 일본 국회도 여야 한 목소리로 iPS세포 연구를 지원하기 위한 ‘재생의료 추진법’(일명 ‘야마나카 법’)을 제정하기로 했다.

또한, 지난 2월에는 일본 문부과학성 산하 이화학연구소(RIKEN) 다카하시 마사요(高橋政代) 연구팀이 신청한 iPS세포를 이용해 망막치료를 위한 노인성 황반변성 임상시험을 승인해 전 세계의 이목이 집중됐다. 다카하시 박사는 한국 언론으로는 처음으로 본보와 인터뷰에서 “9월 세계 최초로 iPS세포를 이용한 노인성 황반변성 임상시험에 들어간다”며 “늦어도 3~4년 안에는 결과를 확인할 수 있을 것”이라고 밝혔다.





[줄기세포 발견 50년, 어디까지 왔나]〈1〉”종주국 지킨다” 다시 뛰는 미국

미국 배아줄기세포 연구 족쇄 풀려… 천문학적 자금 쏟아붓는다
민관 구분없이 활발… 원천기술 대부분 보유
전세계 임상시험 4300여건 중 절반을 진행

 한국일보 | 보스턴ㆍ뉴헤이븐 | 입력 2013.04.22 03:35 | 수정 2013.04.22 09:05

올해는 1963년 캐나다의 매컬로크와 틸 교수가 쥐의 골수세포에서 줄기세포를 발견한 지 50년이 되는 해이다. 우리나라는 2005년 ‘황우석 논문 조작사건’파동으로 줄기세포 연구의 ‘암흑기’에 든 동안 미국과 일본을 중심으로 한 선진국들은 줄기세포를 ‘미래 성장동력’으로 보고 그 연구와 실용화에 집중적인 투자를 하고 있다. 그 현장을 찾아 진단하고 우리의 현주소를 점검하는 기획을 4회에 걸쳐 싣는다.




↑ 미국 바이오회사인 ACT사와 함께 배아줄기세포를 이용한 임상시험을 진행 중인 미 캘리포니아대(UCLA) 의료진들이 희귀 눈질환인 스타가르트병을 앓고 있는 환자에게 배아줄기세포를 이식하고 있다. ACT사 제공




미국은 줄기세포 종주국답게 국가적인 지원을 아끼지 않고 있다. 특히 지난 1월에는 미 연방대법원이 조지 W 부시 행정부 시절에 금지했던 연방정부의 배아줄기(ES)세포 연구지원을 허용한 판결은 미국 내 연구에 날개를 달아주었다. 이번 판결로 2009년 이후 매년 10억 달러(1조1,000억원)를 줄기세포 연구 투자하고 있던 미 국립보건원(NIH)은 천문학적인 자금을 더 쏟아 부을 수 있게 됐다. 그야말로 ‘뛰는 말에 날개를 단 격’이다.

줄기세포 연구는 캘리포니아, 뉴저지, 매사추세츠 등 일부 주와 하버드대, 위스콘신대 등 대학과 민간 연구기관을 중심으로 꾸준히 이루어져 왔다. 캘리포니아주 샌프란시스코의 ‘캘리포니아 재생의학연구지원센터(CIRM)’가 대표적인 사례다. CIRM은 캘리포니아주에 있는 대학과 연구소, 바이오회사 등에 매년 3억 달러(3,300억원)씩 지원하고 있다. 지금까지 14억 달러(1조5,400억원)를 투자했고, 2017년까지 14억 달러를 추가 지원할 계획이다.

이처럼 미국이 민ㆍ관 구분 없이 줄기세포 연구에 열을 올리는 이유에 대해 CIRM 연구 책임자 나탈리 드윗 박사는 “줄기세포 연구가 게놈 연구나 유전자 치료처럼 단기적인 유행에 그치지 않고 미래 생명과학을 선도할 중추적인 역할을 할 것이라는 확신 때문”이라고 말했다. 이런 공감대 속에서 CIRM은 현재 루게릭병과 심부전, 알츠하이머병, 후천성 면역결핍증(AIDS), 뇌졸중, 황반변성, 척수 손상, 관절 재생 등 26개 질환의 줄기세포 연구와 43개 프로젝트를 지원하고 있다. 드윗 박사는 “최근 연구 추세에 따라 앞으로 ES세포와 유도만능줄기(iPS)세포에 연구비의 65% 이상을 지원할 것”이라고 밝혔다.

또한 이번 연방대법원 판결로 미국 바이오기업 제론(Geron)사의 세계 첫 ES세포 임상시험의 중단 등 답보상태인 ES세포 연구에 활력을 불러 일으키게 됐다. 특히 ACT사의 ES세포를 이용한 망막치료제 임상시험에 가속도가 붙게 됐다. ACT사의 연구 총괄 책임자인 로버트 란자 박사는 “임상시험에 1,300만 달러를 투자했지만 ES세포의 윤리 문제와 안전성 때문에 25번이나 중단하려 했다”며 “이번 판결로 큰 힘을 얻게 됐다”고 반겼다.

박인현 예일대 의대 교수는 “하버드대 줄기세포연구소를 비롯해 예일대, 위스콘신대, 스탠퍼드대 등 줄기세포 연구에 집중하고 있는 미국 대학들의 기대감이 높아지고 있다”며 “연방정부 지원으로 줄기세포를 이용한 세포치료 즉 ‘재생의료(regenerative medicine)’의 현실화가 생각보다 빨리 이뤄질 수 있다”고 말했다.

미국은 줄기세포의 원천기술을 거의 모두 확보하고 있다. 윤영섭 에모리대 의대 교수는 “ES세포의 원천기술은 위스콘신대가, 지방 유래 성체줄기(AS)세포의 원천기술은 피처버그대가, 태반 유래 AS세포는 바이오기업 셀진이 보유하고 있다”고 설명했다. 그는 특히 “야마나카 신야 일본 교토대 교수가 개발한 iPS세포의 원천기술의 일부에도 하버드대와 매사추세츠공대(MIT)가 특허 등록해 일본과 한판 특허전쟁을 벌일 가능성이 높다”고 설명했다.

임상시험도 타의 추종을 불허한다. 미국 국립보건원(NIH)에 따르면, 현재 진행 중인 4,300여건의 전 세계 줄기세포 임상시험 중 절반 가량이 미국에서 이뤄지고 있다.

iPS세포 권위자 박인현 예일대 의대 교수는 “이미 예일대와 샌디에이고대 등에서 iPS세포를 이용한 레트(Rett)증후군(자폐증의 일종) 등 정신질환 치료 연구가 진행 중”이라고 소개했다. NIH도 최근 iPS세포 지원을 위해 관련 예산을 크게 늘렸을 뿐만 아니라 ‘재생의학연구소(CRM)’을 설립하고, 세계적인 iPS세포 권위자 마헨드라 라오 박사를 소장으로 임명하는 등 발 빠르게 움직이고 있다.













● 성체줄기세포(AS세포)… 몸에 존재하는 미분화 세포
● 배아줄기세포(ES세포)… 모든 세포로 성장 ‘만능 세포’
● 유도만능줄기세포(iPS세포)… 체세포 역분화로 만든 ES세포



줄기세포는 조직으로 분화되지 않은 세포를 말한다. 아직 운명이 정해지지 않아 적절한 조건을 맞춰주면 뇌, 뼈, 심장, 근육 등 다양한 신체 조직으로 자랄 수 있다. 줄기세포로는 출생 후부터 몸의 여러 조직에 존재하는 성체줄기세포(Adult Stem CellㆍAS세포), 생명의 시초가 되는 수정란에서 유래한 배아줄기세포(Embryonic Stem CellㆍES세포)로 나뉜다.

AS세포는 완전한 인간의 몸에서 존재하는 것으로 필요할 때 필요한 조직의 세포로 분화하게 만드는 미분화 상태의 세포다. 제대혈(탯줄혈액), 골수, 지방 등 이미 성장한 신체조직에서 추출하므로 안전하고 윤리 문제도 없다. 배아줄기세포보다 분화 능력이 낮다.

ES세포는 수정한 지 14일이 되지 않은 배아기의 세포로, 모든 세포와 조직으로 자랄 수 있어 ‘만능세포’로 불린다. 그러나 장차 태아로 자라는 생명의 씨앗이라는 점에서 여러 조직이나 장기를 만들 수 있는 줄기세포를 얻으려고 배아를 이용하는 것은 ‘살인행위’라며 반대여론이 거세다. 또 분화과정에서 조절이 어려워 암세포가 될 수 있다는 치명적인 단점이 있다.

야마나카 신야 일본 교토대 교수가 2006년에 개발한 유도만능줄기세포(induced Pluripotent Stem Cellㆍ역분화줄기세포ㆍiPS세포)가 최근 각광을 받고 있다. iPS세포는 완전히 자란 체세포에서 세포를 역(逆)분화시켜 ES세포처럼 만든 것이다. 윤리적 논란에서는 벗어났지만, iPS세포도 암세포로 바뀔 위험은 남아 있다.

보스턴ㆍ뉴헤이븐(미국)=권대익기자 dkwon@hk.co.kr

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[줄기세포 발견 50년, 어디까지 왔나] “미래 생명공학 주도권 줄기세포 기술에 달려”

〈1〉”종주국 지킨다” 다시 뛰는 미국
iPS세포 권위자 김광수 하버드대 의대 교수





입력시간 : 2013.04.22 03:33:16

수정시간 : 2013.04.22 09:01:56
http://news.hankooki.com/lpage/it_tech/201304/h20130422033316122310.htm

줄기세포 연구를 떠나서는 생명과학을 제대로 이해할 수 없습니다. 줄기세포 연구는 한때 풍미했던 유전자 치료나 분자생물학, 게놈 연구에 비교할 수 없을 정도로 매우 중요합니다. 인간이 어떻게 성장하고 병에 걸리는지를 근본적인 생명현상을 연구하기 때문입니다. 미래 생명공학은 줄기세포를 잘 이해하고 다루는 기술을 보유한 나라가 주도권을 쥘 것입니다.”

지난 9일 미국 보스턴 하버드대 맥클레인병원에서 만난 김광수(59) 하버드대 의대 교수는 미국 연방정부와 주정부가 펀드까지 조성하면서 줄기세포 연구에 집중 지원하고 있는 이유를 이렇게 설명했다.

김 교수는 최근 각광받고 있는 유도만능줄기세포(iPS세포)의 치명적인 단점인 암세포로의 변이를 연구하는 세계적인 석학이자 뇌 신경학자로 관련논문을 130여편이나 발표했다. 그는 2009년 세계 최초로 바이러스나 DNA를 사용하지 않고 단백질만으로도 iPS세포를 만드는 방식으로 암세포로 바뀌지 않은 iPS세포 개발에 성공하는 쾌거를 이룩해 과학전문지 ‘네이처‘에서 ‘올해의 리서치 하이라이트’에 선정되기도 했다

김 교수는 현재 iPS세포를 이용해 퇴행성 신경질환인 파킨슨병정신분열병(조현병) 등과 같은 정신질환 등의 메커니즘을 밝히는 연구에도 힘을 쏟고 있다. 그는 “특정 질환자의 세포를 이용해 iPS세포를 만들어 신경세포로 분화시킨 뒤 병의 메커니즘을 밝히고, 병을 유발하는 위험요소를 제거하는 치료법을 개발 중”이라고 설명했다.

김 교수는 동물실험으로는 연구가 불가능한 우울증과 조현병, 외상후스트레스장애(PTSD) 등 다양한 정신질환의 원인을 iPS세포를 이용해 규명하고 치료법을 찾는 데에도 관심이 많다. 그는 “이런 일련의 연구가 성공하려면 제멋대로 분화하는 iPS세포를 통제하는 것이 선결 과제”라고 했다. iPS세포를 질병연구나 치료에 필요한 세포로 분화시키는 기술이 제대로 확보되지 않았기 때문이라는 설명이다.


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