가까운 시일 안에 줄기세포를 이용해 뇌졸중을 치료할 수 있게 될 것으로 보인다.

최근 미국과 일본 연구팀은 암이 생길 위험이 없고, 환자의 피부에서 쉽게 구할 수 있는 만능 줄기세포를 이용해 허혈성 뇌졸중을 일으킨 실험용 쥐를 치료하는데 성공했다고 발표했다.

지난 수년 동안 뇌졸중이 생긴 환자에게 줄기세포를 이식해 손상된 뇌신경을 복구함으로써 증상을 개선하는 것은 가능한 일로 여겨져 왔다. 그러나 여러 형태의 줄기세포를 이용해 연구한 결과 몇 가지 문제점이 드러났다. 대부분의 줄기세포들은 실험실 연구에서 필요한 부분이 아니라 다른 여러 형태의 만능세포로 분화하거나 암을 형성하는 결과를 낳았다.

미국 남플로리다대학(USF)과 일본 도호쿠대 연구진은 이번 연구에서 뇌졸중에 걸린 실험용 쥐에 새로 발견된 ‘다계통 분화 스트레스 내성’ (multilineage-differentiating stress-enduring, Muse) 세포를 이식해 치료한 결과, Muse 세포를 이식하지 않은 그룹에 비해 ‘신경이 재생됨으로써 신경학적 기능과 운동 기능에서 현저한 개선 효과가 나타났다’고 밝혔다. 특히 반길 만한 일은 다른 많은 만능세포들과는 달리 암을 일으키지 않았다는 것이다.

이번 연구는 ‘줄기세포’(Stem Cells) 최근 호에 게재됐다.

‘줄기세포 연구의 구원투수 Muse 세포’

연구를 이끈 미국 남플로리다대 시저 보르롱건(Cesar V Borlongan) 석학교수(노화와 두뇌 복구 우수센터장)는 “Muse 세포는 자기 갱신(self-renew)을 하며 뉴런과 같은 세포들로 분화할 수 있는 높은 효율성을 가진 독보적인 세포”라며, “이전 뇌졸중 관련 임상시험에 쓰였던 간엽 줄기세포(MSCs)와는 달리, 뇌 속에 이식돼 뇌의 미세환경 속성을 획득하면 신경세포의 기능적 특성을 갖게 되는 것으로 확인됐다”고 밝혔다.

Muse 세포는 인체의 골수나 피부, 지방조직 등 여러 부위에 존재한다. 간편하게 피부의 섬유아세포(동물의 조직 구조를 형성하고 상처 치유에 핵심 역할을 하는 연결 조직세포의 일종)에서 추출할 수 있기 때문에, 다른 줄기세포들처럼 인체 조직을 침범해 빼낼 필요가 없어 얻기가 쉽다. 더욱이 다른 많은 줄기세포들이 이식 실험을 통해 암을 유발하는 것으로 확인됐으나. Muse 세포는 종양을 생성하지 않을 뿐더러 혈류로 들어갔을 때 손상된 조직을 복구하는 능력도 보여주었다.

연구진에 따르면 손상된 뇌 신경회로망을 복구하는 데는 우선적으로 신경세포로 분화하는 태아 줄기세포가 더 나은 후보자로 꼽혀왔다. 그러나 태아 줄기세포는 확보하는데 한계가 있고, 배아 줄기세포처럼 미성숙 상태여서 암 발생 등의 안전문제가 생길 수 있다. 또 태아 줄기세포나 배아 줄기세포는 모두 윤리적 논란의 대상이 되고 있는 상태. 이에 비해 Muse 세포는 태아나 배아 조직이 아니라 성장한 세포에서 추출하기 때문에 줄기세포 치료와 관련한 윤리적 논란에서 멀리 벗어날 수 있는 이점이 있다.“세포기반 뇌졸중 치료법으로 기대돼”

Muse 세포는 임상 적용이 비교적 빠를 것으로 기대되고 있다. 암 발생 위험이 없는데다 환자의 피부로부터 쉽게 추출할 수 있기 때문이다. 다른 줄기세포들처럼 용도에 맞는 만능성을 부여하기 위해 ‘유도하거나’ 유전적 조작을 할 필요가 없는 것도 장점이다. 추출된 후 독립적으로 존재하게 되면 내재된 줄기세포 성질을 갖게 된다. 이어 뇌 속에 이식되면 신경세포 속성을 획득해 자연스럽게 뇌졸중으로 손상된 부위로 이동해 복구작업을 시작한다.

논문의 공동저자인 마리 데자와 일본 도호쿠대 의학전문대학원 교수는 “이번 연구는 인체 피부 섬유아세포로부터 추출한 Muse 세포가 신경세포와 같은 기능을 갖고 있으며, 뇌졸중으로 손상된 뇌로 이식되면 신경계 세포로 분화하는 줄기세포성 내재 능력을 지녔다는 사실을 보여준 최초의 연구”라고 말했다. 그는 “연구 결과 Muse 세포가 실현 가능하고 기대되는 세포기반 허혈성 뇌졸중 치료법의 원천이 된다는 것을 확인했다”고 강조했다.