줄기세포(1)

안녕하세요 오늘도 생물 쉽게 설명해주러 왔습니다.(마음처럼 잘되는지는 잘모르겠습니다만) 저번 포스팅까지는 암과 암에 대한 접근방식에 대해 말씀을 드렸는데요

암시리즈
1회 포스팅 암이란 무엇일까
2회 포스팅 암치료의 접근방식(1)
3회 포스팅 암치료의 접근방식(2)

이번엔 원래 생각했던대로 줄기세포에 대해 이야기를 드려볼까합니다. 예전에 한때 황우석사태로 인해 다들 한번쯤은 들어보셨을거고 생명과학 분야를 공부하는 학생이라면 굉장히 관심이 가는 주제일겁니다. 저도 원래는 줄기세포연구를 꿈꾸었고 학부생시절에 줄기세포연구실에 들어가 인턴도 했었는데요. 이 줄기세포란 무엇일까요?

줄기세포란 여러 종류의 신체 조직으로 분화할 수 있는 능력을 가진 세포, 즉 '미분화'세포 이다. 무슨 말이냐면 커서 무엇이든 될 수 있는 어린아이라고 생각하시면 될 것 같습니다. 이 어린아이는 커서 초등학생, 중학생, 고등학생을 거쳐서 특정 직업을 가질수 있게 되겠죠. 줄기세포는 두가지 능력이 있는데요 첫번째는 self-renewal, 즉 자기자신과 동일한 세포를 만들어 내는 능력과 두번째는 stemness(potency), 분화능이라고 하는데 특정 조직의 세포로 변신할수 있는 능력입니다.

일반적인 세포분열도 자기랑 똑같은 세포를 만들어내는건데 self-renewal이 일반적인 세포분열과 무엇이 다르냐고 물어보실수 있는데 다른점은 정상세포는 세포분열로 만들어낼수있는 세포수가 한정적입니다. 즉 세포분열에는 한계가 있죠 노화라고도 합니다. 그런데 줄기세포는 암과 비슷하게 노화하지않고 자신과 똑같은 줄기세포를 만들어내는 것이기때문에 이론상 무제한으로 분열할수있습니다.(이때문에 제가 암에 대한 첫번째 포스팅에서 줄기세포와 암세포가 비슷하다고 말씀드렸습니다) 암과 다른점은 이런 무제한 분열이 조절된다는 것 입니다.(이전포스팅과 똑같은 예를 들자면 피부에 상처가 났을때만 피부줄기세포가 피부세포를 만들어내서 상처가 치유됩니다.) 두번째 능력은 말씀드렸던것처럼 다른 세포로 바뀔수있는 능력 입니다. 모든 줄기세포가 모든 세포가 될수있는 것은 아니고 다른세포로 변신할수있는 능력도 자라면서 한계가 생기는데요. 갓 태어난 어린아이는 커서 판사, 의사, 교수, 자영업자 등등이 될수 있지만 생명과학을 연구하던 대학원생이 갑자기 판사가 되지 않듯이 분화능은 자라면서 점점 약해집니다.

줄기세포를 크게 배아줄기세포, 성체줄기세포, 역분화줄기세포 이렇게 나누어서 설명드리겠습니다. 이번 포스팅에는 배아줄기세포와 성체줄기세포만 설명드릴건데요. 간단하게 말씀드리면 배아줄기세포는 배아에 있는 줄기세포고 성체줄기세포는 성인의 몸안에 있는 줄기세포입니다.
너무 대충 설명했죠? 사전정의를 보면 배아줄기세포란 배아의 발생과정에서 추출한 세포로, 모든 조직의 세포로 분화할 수 있는 능력을 지녔으나 아직 분화되지 않은 '미분화'세포이다. 위의 예시를 다시 가져와서 설명드리면 커서 무엇이든 될수있는 갓태어난 어린아이입니다. 이 아이는 주변 환경에 따라 무엇이든 될수있죠. 성체줄기세포는 무엇일까요 성체줄기세포는 필요한 때에 특정한 조직의 세포로 분화하게 되는 미분화상태의 세포이다. 즉, 교수가 될수있는 대학원생, 판사가 될수있는 사법연수생, 의사가 될수있는 의대생 같은 세포입니다. 성인의 몸속에 존재하는 세포고 특정 조직으로만 변신할 수 있습니다.

이녀석들을 잘만 이용한다면 의료가치가 있겠죠? 연골이 닳으면 연골세포를 만들어주고 근육을 다치면 근육세포를 만들어주고 하반신마비환자들도 신경세포를 되돌려서 다시 걷게할 수도 있습니다. 노화도 막을수 있죠. 상처입거나 병에 걸린 조직의 세포를 줄기세포만 넣어준다면 조직을 새로운 세포들로 채워줄 것이고 모든 병을 치료해줄 것만 같습니다. 하지만 치료제로 쓰기위해 넘어야할 산과 각 줄기세포들의 장단점이 있습니다.
배아줄기세포부터 설명해보죠 일단 배아줄기세포의 경우에는 분화능이 뛰어납니다. 모든 체세포로 분화가 가능하기때문에 어떤 조직에도 치료제로 쓰일수있죠 그렇기 때문에 그 당시 황우석의 배아줄기세포 배양에 성공했다는 기사는 전세계의 이목을 받았습니다. 나중에 거짓으로 판명이 났지만 이런 사태를 제외하고 배아줄기세포의 치료제적용은 넘어야할 산이 많습니다. 첫번째로 배아줄기세포는 난자를 공여받아야 한다는점때문에 윤리적인 문제가 제기됩니다. 그리고 남의 난자에서 추출한 줄기세포이기 때문에 우리몸에 주입시 면역반응이 일어날 수 있습니다. 성체줄기세포는 어떨까요? 성체줄기세포를 치료제로 쓰려면 우리몸에 있는 줄기세포를 찾아 추출한후에 키워서 다시 넣어주면 됩니다. 우리 몸의 세포이기 때문에 면역반응도 없고 윤리적인 문제도 없죠. 다만 치료가 특정조직에만 국한될수 있는점, (피부줄기세포를 추출해서 간이나 근육을 치료할 순 없겠죠?) 또 성체줄기세포는 우리몸속에 매우 적은 비율로 있기 때문에 추출이 어려운점 등을 들수있습니다.

이해가 조금 쉬우셨나요? 이 두가지 줄기세포 외에도 말씀드렸듯이 역분화줄기세포, 직접교차분화세포 도 있습니다. 이 녀석들은 판사가 교수가 되고 대학을 졸업한애가 다시 대학을 들어가는 녀석들이죠. 다음포스팅에 다루도록 하겠습니다.
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