[질병치료의 신세계 줄기세포(35)] 줄기세포 치료의 핵심, 자가 엑소좀 vs 타인 엑소좀(상)

줄기세포 치료의 원리를 탐구하다 보면 결국 더 작은 구조에 눈길이 가게 된다.

세포 표면의 작은 분자들이나 세포가 분비하는 물질들을 연구하면 세포의 작동원리를 규명하고 다시 기존의 지식과 맞추어 보면서 합리적인 추론 과정을 거치게 된다. 여기서 말하는 합리적 추론이란 과학적 추론과 유사한 개념이지만 보다 넓은 의미를 포함한다.

삼단논법(三段論法, syllogism)은 이미 알려진 두 가지 판단을 바탕으로 새로운 결론을 도출하는 방법이다. 연역 추론의 한 형태로, 두 개의 명제를 전제로 결론을 도출하는 대표적인 간접추론 형식이다.

갑자기 이런 말을 하는 이유는 아무리 과학적이라 하더라도 인문학의 논리와 본질적으로 다르지 않다는 점을 강조하기 위함이다. 예를 들어 세포가 히스타민을 분비하고, 히스타민은 혈관을 확장시킨다는 과학적 사실을 근거로 세포는 혈관을 확장시킨다는 결론을 도출할 수 있다.
현미경을 통해 '줄기세포는 환경에 반응해 변화한다'는 것을 관찰했다면 이는 추론이라기보다는 증거이고 발견에 가깝다고 할 수 있다.

우리가 상상하는 과학은 단순히 직접적 증거에 의해 뒷받침되는 것이 아니라 간접적 증거를 통해 이루어지는 추론의 노력을 포함해야 한다.

줄기세포의 기능에 대해 추론할 때는 모든 상황에 대한 반응을 실험해 직접적 증거를 찾는 것은 불가능하다. 다만 '합리적' 추론을 거론할 수 있다. 이는 과학적이라고 할 수는 없으나 과학은 반드시 이러한 과정을 포함해야 한다고 말하고 싶다.

최근 일본의 의사들로부터 엑소좀을 사용할 때 타인의 것과 자신의 것 중 무엇이 더 좋은가에 대한 질문을 받았다. 엑소좀의 장단점을 설명해 달라는 요구를 크게 앞서 결국 의사로서 하나만 선택해야 한다면 무엇을 해야 할지에 대한 질문이다. 여러 가지 상황을 들어 확률적으로 더 좋은 선택을 하나만 '콕 찍어' 달라는 요구였기 때문에 과학자로서 극도로 현실적인 질문이지만 과학적이지 않은 답변을 해야 하는 상황에 처해 이런 생각을 하게 됐다.

아직 자가 엑소좀이 제대로 사용된 적이 없는 상황에도 불구하고 뜬금없는 질문이 나온 이유는 필자가 작은 엑소좀 분리 장치를 처음 소개하면서 미래에는 자가 유래 엑소좀이 유행할 것이라고 언급했기 때문이다.

이전까지는 타인 유래 엑소좀의 개수와 분석을 통해 품질을 평가하는 데만 집중했고 자가 엑소좀과 타인 유래 엑소좀의 차이에 대한 고민이 없었다. 그러나 새로운 기술이 등장함으로써 자가 엑소좀과 타인 유래 엑소좀을 비교할 수 있는 대상이 생겼기 때문에 아직 현실화 되지는 않았지만 이러한 질문이 나오게 된 것이다.

자가 세포와 타인 세포를 비교하는 것은 타인의 세포가 월등히 유리한 요소가 있기 때문이다. 나이 든 환자라면 자신의 예전 세포를 구할 수 없기 때문에 고민되는 부분일 것이다.

줄기세포에서도 동일한 질문이 제기되나 법적 제약이 심해 사실상 선택의 의미는 크지 않다. 그러나 엑소좀은 법적 규제 대상이 아니므로 질문에 대한 답변이 더욱 막중하다.

타인의 젊은 세포의 이점은 사용자의 현재 줄기세포에 결함이 있을 때 두드러진다. 가장 많은 경우는 이미 나이가 많이 든 환자이다.


문제는 크기에 따라 이루어지는 정제 과정으로 인해 엑소좀뿐만 아니라 여러 종류의 소포체가 존재한다는 것이다. [그림 1]

소포체는 복합체로 작용하고 있지만 현재로서는 복합체의 기능을 정확히 알 수 없어 비교가 불가능하다. 오로지 엑소좀으로 분류된 소포체들만 특정할 수 있고 유일하게 연구가 되어있기 때문에 엑소좀이 주목을 받고 있는 것이다.

엑소좀만 존재하지 않는 '엑소좀'에 대한 기능을 질문하면 답변은 더욱 어렵다. 시중에서 구할 수 있는 엑소좀은 엑소좀만 포함하는 것이 아니다. 만약 엑소좀만 존재한다면 특성 분석을 통해 분류가 가능하고 어느 정도의 예측도 할 수 있지만 그 외 소포체와 단백질 입자들은 아직 연구가 필요한 상황이다.

엑소좀이 줄기세포의 기능을 설명하는 방식이라고 한다면 엑소좀의 기능은 신체 재생이라고 볼 수 있다. 줄기세포의 기능 역시 신체 재생으로 엑소좀 연구는 곧 줄기세포 연구라는 점을 강조하고 싶다.



이희영 대한줄기세포치료학회 이사장은 1991년 성형외과 전문의로 의료계에 발을 내디딘 후 지방 성형을 자주 접하면서 당시에는 흔하지 않던 대량 지방이식을 시작했다. 특히 전문의로서 지방조직을 연구하던 중 의대에서 배운 것과는 다소 다른 지방이식에 관한 시각을 갖게 되었다고 한다. 줄기세포치료의 발전과 보급을 위해 2007년 대한줄기세포치료학회를 설립, 동료 의사들과 함께 활발한 학술활동을 펼치고 있다.


이희영 대한줄기세포치료학회 이사장