내 몸에 존재하는 줄기세포

진화하는 인공관절 이야기

강남연세사랑병원/고용곤 원장

생명체 안에 존재하는 ‘줄기세포’는 다양한 세포들의 근원이 된다. 세포의 근원이라는 의미에서 ‘모세포’라고도 하는데, 하나의 세포가 가지를 치듯 근육세포, 뼈세포, 뇌세포 등 인체를 구성하는 모든 세포로 분화할 수 있으며, 계속해서 증식해나가는 능력을 갖고 있다. 이런 특성 때문에 손상된 세포와 조직을 재생시키는 치료 목적으로 사용할 수 있는 것이다.

만일 손상된 내 무릎의 연골에 줄기세포 재생치료를 한다면 줄기세포는 어디에서 구할 수 있을까? 현재의 국내 의료법상 상용화된 줄기세포 치료제가 있기는 하다. 하지만 아직까지 이 치료제를 사용하려면 상당한 고비용을 지불해야만 한다. 그렇다면 가성비 좋은 줄기세포는 어디 없을까? 있다! 바로 내 몸 안에 존재하는 줄기세포를 사용하면 된다.

줄기세포는 마치 어린아이와 같아 미분화한 미성숙 세포이기에 어떤 특정한 기능을 수행하는 세포가 아니다. 하지만 성장 조건과 환경 등에 따라 다양한 기능을 수행하는 세포나 조직으로 변할 수 있는 무한한 가능성을 갖고 있다. 다만 성인의 경우 줄기세포는 각 조직마다 채 2~3%가 되지 않는다. 또한 나이가 들면 줄기세포가 점차 줄어들며, 조직이 손상되었을 때 잘 회복되지 않는다.

우리가 말하는 치료용 줄기세포, 즉 윤리적 논란이 없고 자신의 몸에 안전하게 치료할 수 있는 줄기세포는 ‘성체줄기세포’이다. 즉, 질병 치료에 활발하게 사용되는 줄기세포가 성체줄기세포라는 의미다. 1956년 미국 내과의사 에드워드 도널 토머스(Edward Donnall Thomas)는 생체에 골수를 주사하면 골수가 새로운 혈구를 만들어낸다는 사실을 알아냈다. 이후 1963년 마침내 캐나다의 과학자 어니스트 맥컬럭(Ernest Mcculloch)과 제임스 틸(James Till)에 의해 새로운 혈구를 만드는 세포, 즉 ‘성체줄기세포’가 처음으로 발견된다.

이 성체줄기세포는 골수, 신경, 근육, 지방, 피부, 탯줄, 태반 등에 폭넓게 존재하다가 조직이 손상되면 활성화되어 분열을 시작한다. 그 이름처럼 다 자란 성체에서 줄기세포를 추출하기 때문에 ‘배아줄기세포’와 같은 윤리적 문제에서 자유롭다. 무엇보다 성체줄기세포를 환자 자신의 몸에서 추출하고 사용하므로 면역 거부 반응이 없다는 점에서도 장점이 있다.

다만 성체줄기세포는 젊고 건강한 인체에 많이 존재한다. 따라서 연골이 거의 소실된 고령의 노인, 즉 퇴행성관절염 말기 환자의 경우에는 줄기세포 재생치료보다 인공관절 치환술이 적절하다. 반면 퇴행성관절염 초기와 중기에는 자신의 몸에서 채취한 줄기세포 재생치료가 그 효과를 발휘할 수 있는 것이다.

그렇다면 치료 목적으로 사용하는 줄기세포는 내 몸 어디에서 채취가 가능할까? 바로 자신의 골수와 지방에서 채취한다. 골수는 뼈와 뼈 사이의 공간을 채우고 있는 부드러운 조직으로 혈액을 만들어내는데, 조혈모세포와 중간엽줄기세포 두 가지 줄기세포를 가지고 있다. 이름처럼 조혈모세포는 혈액세포를 만들어낼 수 있어 혈액질환이나 면역질환을 치료하는 데 유용하다. 또 다른 골수의 줄기세포인 중간엽줄기세포는 신경계, 혈관계, 근육, 연골, 뼈 등 다양한 세포로 분화한다.

반면에 지방은 인체의 단열제 역할을 하며, 영양소를 저장하는 조직이다. 따라서 지방에 존재하는 중간엽줄기세포는 골수의 중간엽줄기세포에 비해 1000배에 달하는 양이 존재한다. 이러한 지방의 줄기세포, 즉 중간엽줄기세포는 지방 조직 안의 혈관 주위에 많이 분포하고 있어 주로 복부의 피하지방, 엉덩이, 허벅지, 옆구리 등에서 채취가 가능하다. 보통 1g의 지방 조직에서 약 50만 개의 줄기세포를 분리할 수 있다.

정리하자면 치료 목적으로 사용 가능한 줄기세포는 내 몸에 존재한다는 것이며, 노화로 인한 퇴행성관절염의 재생치료를 위해서라면 조금이라도 젊고 건강할 때 지방의 중간엽줄기세포를 채취해 안전하게 보관하는 것이 좋다고 할 수 있을 것이다.

* 본 칼럼의 내용은 헬스조선의 편집방향과 일치하지 않을 수도 있습니다.

진화하는 인공관절 이야기

더 이상 쓸 수 없는 관절을 새 관절로 바꾸는 인공관절
더 길어진 수명, 더 스마트하게 진화하는 인공관절의 과거, 현재 그리고 미래

- 연세대학교 의과대학 졸업
- 연세대학교 세브란스병원 인턴 수료
- 연세대학교 세브란스병원 정형외과 레지던트 수료
- 연세대학교 세브란스병원 정형외과 전문의 수료
- 現 대한정형외과학회 정회원
- 現 대한정형외과 슬관절학회 정회원
- 現 연세대학교 의과대학 정형외과학교실 외래교수
- 現 연세사랑병원장

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