줄기세포(Stem Cell)가 무엇인가?
줄기세포는 분화되지 않은 상태의 세포로서 신체를 구성하는 210여 가지의 조직세포로 분화할 수 있는 만능세포입니다. 자가복제 능력과 여러 가지 세포로 분화할 수 있는 능력 때문에, 기존에 치료가 어려웠던 난치성 질환 및 만성질환을 치료할 수 있는 길을 열어주는 계기가 되었습니다.
특히 배아줄기세포와 유도만능줄기세포는 모든 종류의 세포로 분화할 수 있는 특성이 있어 “만능”라는 이름이 붙었습니다.
줄기세포는 조직 재생과 손상된 기관의 복구에 중요한 역할을 하기 때문에, 최근에는 재생의학 분야에서 주목을 받기 시작했습니다. 예를 들어, 줄기세포로 심장질환, 뇌질환, 척수 손상, 당뇨병 등 다양한 질환을 치료하는 연구가 진행되고 있습니다. 또한 손상된 조직이나 장기를 대체하는 인공조직 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 예를 들어, 인공적으로 만든 피부나 연골 등을 이식하는 방법이 현재 개발되고 있습니다.
줄기세포의 분화
줄기세포 분화는 특정한 조직 세포로 변하는 과정을 말하는데, 줄기세포가 어떤 세포로 변할지는 다양한 내적 및 외적 신호에 의해 결정됩니다.
내적 신호는 유전자 발현을 조절하는 과정이고, 외적 신호는 다른 세포들이나 성장 인자에 의한 자극입니다. 줄기세포의 분화가 진행되면서 점차 특정 기능을 가지는 성숙한 세포로 변하게 됩니다.
예를 들어, 신경 세포로 분화하는 줄기세포는 뇌의 신경 전달 기능을 가지게 됩니다.
줄기세포의 종류
줄기세포는 크게 배아줄기세포와 성체줄기세포로 나누어 집니다. 배아단계 줄기세포는 인체의 모든 조직으로 분화가 가능하여 만능세포라고도 불리지만, 윤리적인 문제로 인하여 원칙적으로 금지됩니다. 반면에 성체 단계의 줄기세포는 이미 성장한 신체조직에서 채취하여 사용하며 각 장기의 특성에 맞게 분화가 가능합니다.
배아줄기세포는 수정란에서 유래한 세포로서, 인체 내의 거의 모든 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 가진 세포입니다. (예를 들어, 배아줄기세포는 심장 세포, 신경 세포, 피부 세포 등으로 분화할 수 있습니다)
이러한 특성으로 조직이 손상되었을 때 배아줄기세포를 원하는 조직으로 분화시켜 그 조직을 재생시키는 데 이용할 수 있지만, 배아에서 세포를 채취하는 과정에서 배아가 파괴되는 윤리적인 문제로 연구에 어려움이 있습니다.
성체줄기세포는 이미 특정 기능을 하도록 분화된 세포로서 지방, 골수, 태반, 탯줄 등에서 쉽고 안전하게 채취가 가능합니다.
특정 조직이나 세포로만 분화할 수 있기 때문에 배아줄기세포보다 능력이 제한적입니다. 예를 들어, 골수에서 유래한 줄기세포는 혈액 세포로 분화하고, 근육에서 유래한 줄기세포는 근육 세포로 분화합니다. 그리고 성체줄기세포는 배아의 파괴 없이 얻을 수 있기 때문에 윤리적 논란은 없습니다.