줄기세포의 이해

[無爲自然]

줄기세포의 이해

 

 

 

 

세포란 생물을 구성하는 가장 기본적인 단위이다(그림1. 세포구조). 인간의 경우, 여자의 자궁에서 여자의 생식세포인 난자와 남자의 생식세포인 정자가 결합(수정)되어 한 개의 수정란(배아) 세포가 만들어진다(그림2. 수정과정). 이 단 한 개의 세포가 10개월 동안 자궁 내 태반에서 여러 개의 세포로 나누어지는 분열의 반복과 분화가 진행되어 약 2조 개에 달하는 세포들로 이루어진 아기로 성장한다. 따라서 인간의 몸은 세포의 집합체라고도 할 수 있다. 세포들은 크게 몸을 구성하는 체세포(오장육부. 뼈. 혈액 등을 구성하는 세포) 와 다음 세대를 만드는데 사용되는 생식세포(난자 또는 정자)로 나뉘는데 세포는 수명이 있고 끊임없이 죽고 대신 새로운 세포가 만들어진다. 그렇다면 어디로부터 지속적으로 만들어지는 것일까? 그 해답은 줄기세포이다. 이번 호에서는 줄기세포에 대한 정확한 이해와 줄기세포 배양액 함유 화장품의 장단점을 살펴보고 소비자의 안전을 확보할 대안에 대하여 알아보도록 한다.

 

 

줄기세포란?

줄기세포(stem cell)란 마치 커다란 나무줄기가 여러 개의 가지를 뻗어내듯, 우리 몸을 구성하는 모든 세포를 만들어낼 수 있는 세포들의 기원이 되는 만능세포로서 줄기(stem) 라는 이름을 붙인 세포로서 출생 후부터 극소량이 우리 몸에 존재하면서 인체의 생명활동에 필요한 세포를 지속적으로 만든다. 일례로 성인의 경우 하루에 수억 개의 혈구세포가 없어지고 골수로부터 새로운 혈구세포가 만들어진다. 만약 혈구세포가 계속 죽기만하고 만들어지지 않는다면 심각한 질병(예, 백혈병)에 걸리게 되거나 생명을 잃게 된다. 또 다른 예로 피부에 상처가 난 후, 시간이 지나면 새로운 피부가 만들어져서 상처가 회복되는데, 이것은 피부 속에 피부세포를 만들어 내는 피부 줄기세포가 존재하기 때문이다. 이처럼 줄기세포는 우리가 건강하게 살아가는데 없어서는 안될 귀중한 세포이다.

 

줄기세포는 수정란에서 직접 만들어진 배아줄기세포가 있고 배아줄기 세포로부터 만들어져 우리 몸에 있는 여러 종류의 조직(내장. 뼈. 혈액 등)에 존재하는 성체줄기세포 두 종류로 구분된다. 배아줄기세포는 수정란이 엄마뱃속에서 아기로 성장할 때 약 2조개의 세포가 생기는데 이러한 인체를 이루고 있는 다양한 종류의 세포를 만들 수 있는 무한한 능력을 갖고 있어 전분화능 줄기세포라고도 하며 성체줄기세포는 특정한 조직을 만드는 세포로 즉, 골수세포는 혈구세포로, 피부줄기세포는 피부로만 분화되도록 운명이 정해져 있는 세포이다.

 

 

줄기세포와 의학

과학의 눈부신 발달로 현재 많은 질병들에 대한 치료가 가능해졌지만. 아직도 암이나 에이즈와 같이 치료가 불가능하거나 난치병이 많고 특히 고령인구의 증가에 따라 노인성 질환들이 심각한 사회적 문제로 대두되고 있다. 이론적으로 줄기세포는 모든 세포로 변화될 수 있어 줄기세포에 대한 연구가 더욱 진행된다면 손상된 각종 세포와 인체 장기의 기능을 근본적으로 원래의 상태로 회복시키는 것이 가능할 수 있기 때문에 과학자들은 앞으로 10년 내에 기존의 약물치료법이나 외과적인 수술 등을 통한 질병의 부분적인 치료가 손상된 세포, 조직이나 장기를 건강한 것들로 바꾸는 근원적 치료가 가능한 줄기세포를 이용한 치료법으로 대체될 것으로 예측하고 있다(그림3. 줄기세포의 이용). 예를 들면 당뇨병에 걸린 환자의 경우 인슐린을 분비하는 췌장세포를 이식하거나 화상으로 피부손상이 있는 환자에게는 새로운 피부조직을 만드는 등의 치료가 가능하게 될 것으로 추정하고 있다.

 

국내 일부 팀의 줄기세포(Stem Cell)에 대한 연구결과가 2005년도 세계적으로 논란이 된 후 국내에서도 일반인들의 줄기세포에 대한 관심과 이해도가 급증하였다. 그러나 유감스럽게도 이 과정 중에 모든 질병을 치료할 수 있는 치료기술이 개발된 것처럼 보도한 줄기세포 치료제 개발사와 언론매체들의 영향으로 현재 난치병으로 고생하고 있는 환자와 가족들에게 왜곡된 정보가 공급되어 있다. 아직 더 많은 연구가 필요함에도 불구하고 만능으로 인식되고 있는 줄기세포를 이용한 치료는 암 발병 같은 부작용이 발생할 우려가 많으며 아직까지 과학적으로 입증되지 않은 부분이 많아 문제 제기가 지속되고 있는 상황이다.

 

줄기세포와 화장품

이러한 줄기세포 열풍은 화장품 업계에도 밀려와 소위 줄기세포화장품이라는 이름의 제품 들이 줄을 이어 출시되었다. 그러나 이 제품들 중 실제 줄기세포가 함유된 제품은 없으므로 줄기세포화장품은 부적절한 표현이고 줄기세포 배양액 또는 줄기세포활성화제를 사용한 화장품이라는 것이 정확한 표현이라 할 수 있다. 최근에는 줄기세포배양액을 주 소재로 사용한 화장품이 안전성과 관련하여 사회적인 논란이 되고 있으며, 소비자를 비롯하여 관련 학계는 물론 산업계의 우려가 매우 커지고 있어 얼마 전 KBS1 TV '소비자고발‘프로그램에서 줄기세포 화장품의 효능성과 안전성, 과대광고에 대한 조사가 실시되었다(그림4. KBS소비자고발).

 

일반인들에게 모든 질병을 치료할 수 있는 수단으로 인식되고 있는 줄기세포에 대한 연구가 많이 진전되었으나 이제 특성을 파악하기 시작한 단계에 불과하므로 성공사례만을 과대광고 하여 환자들에게 줄기세포치료로 난치병이 당장 나을 것이란 그릇된 희망을 주어 위험을 감수하면서까지 시술을 받도록 해서는 안 될 것이다. 특히 화장품은 인체에 사용되는 제품으로 인체에 영향을 줄 수 있다는 점에서 의약품과 공통점이 있다. 위와 같이 심각한 부작용 발생 가능성에도 불구하고 질병 치료목적이 아니고 단순히 미용 목적으로 줄기세포를 시술한다는 것은 더더욱 위험한 시도일 것이다.

 

줄기세포배양액

줄기세포화장품이라고 선전하는 제품들이 많으나 이는 소비자를 현혹시키는 부적절한 표현이고 줄기세포 배양액 또는 줄기세포활성화제를 사용한 화장품이라는 것이 정확한 표현이라 할 수 있다. 이러한 화장품의 원료로 사용되는 줄기세포배양액과 줄기세포 활성화제에 대하여 알아보면 다음과 같다. 동물의 혈청(혈액의 일부)을 영양분으로 첨가하여 줄기세포를 인공적으로 키우는 과정(줄기세포 배양) 중에 유용한 물질들이 분비된다는 연구결과가 있다. 줄기세포배양액을 화장품원료로 생산하거나 사용하는 업체들은 여과과정을 거쳐 위험성 논란이 있는 줄기세포를 제거한 줄기세포배양액만을 사용하면 화장품 등에 적용이 가능하다는 논리를 펴고 있다. 그러나 본인들의 주장과는 달리 줄기세포를 인공적으로 배양할 경우, 첫째, 배양액에는 검출이 불가능할 정도의 극소량의 유용물질들 만이 존재하므로 줄기세포배양액 소량(배양과 정제에 을 화장품에 첨가하여 원하는 효과를 기대하기는 힘들 것이며 둘째, 배양과정 중 사멸한 줄기세포들이 분해되어 생성된 불순물들이 존재하기 때문에 화장품에 사용할 경우 오히려 품질을 악화시킬 가능성이 있다.

 

또한 줄기세포배양액을 화장품에 사용할 경우, 발생 가능한 위험성은 첫째, 줄기세포 배양을 위하여 동물의 혈청(혈액의 일부)나 인간 유래의 단백질이 함유된 혈청대체재를 사용할 경우, 알 수 없는 병원체로부터 감염될 가능성이 있으며 둘째, 현재 사용하고 있는 줄기세포가 어떤 상태의 사람(병원체 감염여부, 유전병, 암환자 등)에서 분리한 것 인지를 알 수 없으며 셋째, 줄기세포의 배양 중, 암세포의 특성을 지닌 변형된 세포들이 존재하게 되며 실제로 배아줄기세포를 계속 배양하면 줄기세포의 유전적 변이가 급격히 증가한다는 사실이 발표되었고 이러한 변형세포들로부터의 분비물들이 배양액 내로 함유될 가능성도 높다. 화장품은 의약품과 반대로 효과보다는 안전성이 보장되어야 하는 제품으로 이 같은 잠재적인 위험성을 지녔고 효능조차도 의심이 가는 원료를 미용목적으로 사용한다는 것은 어리석은 행동일 것이다.

 

줄기세포활성화제(Stem Cell Activator)

최근 데일리코스메틱지 기사에 의하면 ‘미국의 화장품업체인 P사, A사, 일본의 N사, 캐나다, 독일, 영국 등에서 줄기세포활성화제를 이용한 화장품들을 출시할 것으로 예상되고 있다. 상세히 설명하면 예측 불가능한 부작용이 발생할 수 있는 줄기세포배양액과 같은 원료를 사용하여 미용효과를 기대하지 않고 효과 예측이 가능한 줄기세포 활성화제를 사용하여 피부 줄기세포를 활성화시켜 피부재생 등을 촉진시키는 개념으로 세계적인 화장품업체에서 제품개발 중이거나 바로 출시할 예정이다. 물론 원료 개발사에서도 이러한 방향으로 원료 개발이 활발히 이뤄지고 있다.

 

로레알은 자회사인 랑콤을 통하여 줄기세포배양액 성분이 아닌 줄기세포활성화제(Stem Cell Activator)를 사용한 줄기세포화장품 제품을 출시하기로 한 것으로 알려졌다. 이 같이 국제적인 유명 화장품사들은 이미 신규 화장품의 개발방향을 줄기세포활성화제를 이용한 제품으로 국한하여 진행하고 있다.

 

국내에서는 (주)넥스젠바이오텍에서는 인체 태반 내에서 줄기세포를 활성화시키는 시스템을 모방하여 각종 성장인자단백질들과 기능성펩타이드류, 아미노산류, 비타민류, 무기염류 등을 최적으로 조합한 줄기세포활성화제Bio-Placenta Complex를 개발하여 국내 대기업 LG 생활건강의 최고급 브랜드 ‘더 후’의 원료로 공급 중이며 이 원료를 한 단계 더 발전시켜 각종 재조합 growth factor들과 기능성 펩타이드들을 주성분으로 제조한 줄기세포활성화제인 무방부제, 멸균제품인 제품들을 개발하여 현재 국내 병, 의원, 피부관리실 등에 공급하고 있다(그림5. ㈜넥스젠바이오텍 무방부제 멸균화장품). 이 제품들은 사람유래 부산물 또는 동물성 혈청성분 등의 사용으로 인한 감염위험과 세포배양 시 사용하는 항생제 문제 등 발생 가능한 위험으로부터 소비자들을 보호하기 위하여 줄기세포배양액을 화장품에 사용하는 것을 금지한 EU 국가들과 일본, 미국 등에 수출협상 중이다.

 

 

< 출처: THE NEXT� 2014년 1/2/3월호, 14-19p 발췌 > 

 

 

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글 / 유제근 Ph.D.
이학박사(분자생물학 전공, 괴팅겐 대학교, 독일)
전 생명공학연구원
전 동부기술원 식물공학연구소 연구원
현 넥스젠 R&D 총괄사장

현 충남대학교 의과대학 겸임교수