우리 아기의 줄기세포란 무엇일까? > 주치의 치료포인트

1. 제대혈(Umbilical Cord Blood)이란?
일반적으로 제대혈이란 신생아를 분만할 때 나오는 탯줄(제대)에 존재하는 혈액을
일컫는다.
이 탯줄혈액에는 풍부한 조혈모세포(hemopoietic progenitor stem cell)이 포함되어져
있어서 현재는 유일하게 골수 이식(bone marrow transplatation)을 대체할 수 있는
중요한 공급원이다.
그러나 제대혈에는 혈액 질환을 치료할 수 있는 조혈모세포뿐만 아니라 다양한 난치병과
기능을 상실한 조직을 재생시킬 수 있는 줄기세포(cord blood progenitor stemcell)가
존재한다.


2. 조혈모세포(Hemopoietic progenitor stem cell)이란?
한자 뜻풀이 그대로 피를 만들어내는 “어머니 세포”이다. 조혈모세포는 혈액을 구성하는
적혈구, 백혈구, 혈소판 등을 만들어내는 모체세포로 인체의 혈액체계와 면역체계를
유지하는 역할을 하는 세포이다.
이 조혈모세포는 혈액질환이나 면역질환, 암등을 치료할 때 사용할 수 있다.


3. 줄기세포(stem cell)이란?
인체를 구성하는 혈액, 근육, 뼈, 신경, 피부등 모든 세포와 조직을 형성하는 근원이 되는
모체 세포를 말한다.
즉 인체를 구성하는 다양한 세포로 분화 발전하는 모체가 되는 세포를 뜻한다.
이러한 줄기 세포는 신체의 여러 종류의 세포로 분화하고 변화하는 능력을 가지고 있어
손상받은 조직을 대체하거나 치유할 수 있는 능력이 있다.


4. 줄기 세포의 중요성
우리 신체의 훼손된 조직을 대체할 수 있는 세포나 조직을 줄기 세포에서 대량으로
얻을 수 있기 때문에 줄기 세포는 세포기능의 이상으로 생기는 수많은 난치성 질환
치료에 사용될 수 있다.
예를 들어, 퇴행성 질환의 하나인 파킨슨병은 신경전달물질인 도파민을 생성하는 신경
세포가 사멸됨으로써 유발되는 질환인데 현재로서는 사산된 태아의 뇌조직을 이식하여
치료하기도 한다.
그러나, 태아의 뇌조직을 구하기도 어려울 뿐만 아니라 많은 윤리적인 문제를 야기시키고
있으므로 줄기세포로부터 도파민성 신경세포의 분화를 유도시켜 이를 이식하게 된다면
가장 효과적으로 환자를 치유할 수 있는 적극적인 치료법이다.
최근에는 뇌졸중 발생 후 24시간 이내에 경동맥에 줄기 세포를 주사하면 마비의 발생 및
정도가 경감 또는 약하게 된다는 연구 결과가 있다.
줄기 세포는 인체의 세포기능 이상으로 발생하는 여러 질환의 치료에 쓰일 수 있는 핵심이
된다.


(1) 탯줄혈액(제대혈)줄기세포로 치료 가능한 질환들

* 악성종양
백혈병, 골수 이형성 증후군, 다발성 골수종, 고형암(뇌종양, Ewing sarcoma,
생식세포종양, 소세포폐암, 신경아세포종, 고환암)

* 혈액질환 및 혈색소 질환
무거핵구성 혈소판 감소증, 재생불량성 빈혈, Blackfan-Diamond 빈혈,
선천성 혈구감소증, Evan 증후군, 판코니 빈혈, 겸상적혈구성 빈혈

* 면역부전
ADA 효소결핍증, 만성 육아종병, 중증복합면역결핍증, Wiskott-Aldrich 증후군

* 선천성 대사장애
부신백질이영양증, 아말로이드증, 고셔씨병, Hunter 증후군, 선천성각화부전증,
랑게르한스 세포조직구증 백혈구 부착 결핍증, 골화석증

* 자가면역질환
다발성 경화증, 류마티스성 관절염, 전신성 홍반성 낭창

* 기타
간경화증, 대머리, 무혈성 괴사증, 버거씨, 척추손상


(2) 탯줄혈액(제대혈)줄기세포로 치료 가능성이 있는 질환들

알츠하이머병, 근이영양증, 악성림프종, 파킨스병, 심장병, 당뇨병, 뇌졸중


5. 줄기세포의 공급원

(1) 탯줄 줄기세포(Neonatal stem cell)
발생학적으로 배아와 성체의 중간에 위치하는 탯줄혈액(cord blood)에 존재하는
줄기 세포를 말한다.
탯줄혈액 내에는 줄기세포가 존재하고 있으며, 이 줄기세포는 뼈, 연골, 지방, 신경,
근육세포 등 각종 세포로 분화가 가능하다.

(2) 배아 줄기세포(Embryonic stem cell)
배아(embryo)란 생식세포인 정자와 난자가 결합하여 생성된 수정란을 말한다.
배아는 5-7일 동안의 세포분열 과정을 거쳐 100-250여 개의 세포로 구성된 배반포기
배아(blastocyst)로 발전되어 자궁에 착상된다. 배아줄기세포는 착상 직전의 배반포기
배아나 임신 8-12주 사이에서 유산된 태아에서 추출된 줄기 세포이다.
배아줄기세포는 인간생명체인 배아에서 추출되기 때문에 많은 윤리적, 사회적 문제가
야기되고 있으며, 극히 미성숙한 세포인 관계로 기형종과 같은 종양이 발생되기도 하며
다른 세포로의 분화조절 연구가 복잡한 것이 장애요인이다.

(3) 성체줄기세포(Adult stem cell)
성체줄기세포는 신생아의 경우 1만개 세포 중 1개꼴로 줄기세포가 존재하나 점점
감소하여 10대에서는 10만개 중에 하나, 50대에서는 40만개 중에 하나 정도 존재한다.
또한 나이가 들수록 증식능력과 분화능력이 감소하여 대체로 정해진 방향으로만 분화가
되고 있어 신체의 모든 조직을 만들어 낼 수 없다.


6. 탯줄 줄기세포의 특징

(1) 배아줄기세포 사용에 따른 윤리적 문제 해결
배아줄기세포는 수정란이나 사산된 태아로부터 줄기세포를 확보하므로 의학윤리 및
종교적인 반대여론이 거세지만 탯줄혈액줄기세포는 폐기되는 탯줄혈액에서 분리하기
때문에 윤리적인 문제없이 다량의 줄기세포를 확보할 수 있다.

(2) 우수한 증식 및 분화능력
각 조직이나 장기에 존재하는 성체세포의 수는 상대적으로 적을 뿐 아니라 성장하면서
세포의 수가 점점 줄어듬은 물론 증식 및 분화능력이 저하된다.
이에 반해 탯줄혈액 내에는 줄기세포가 풍부하게 존재하며 상대적으로 미성숙한 세포인
관계로 증식 및 분화능력이 우수한다.

(3) 다량의 공급원 확보가 가능하며 이식에 따른 거부 반응 해결
배아나 성채줄기세포는 그 특성상 공급원 확보가 쉽지 않다. 그러나 탯줄 줄기세포는
폐기되는 탯줄혈액에서 확보할 수 있으므로 다량의 공급원 확보가 가능하다.
따라서, 이식 시 거부반응을 국소화 할 수 있는 조직적합성항원(HLA)유전자 검사가
완료된 줄기세포 panel 제작이 가능하다.
즉, 조직적합성항원(HLA)유전자 검사를 마친 다양한 줄기세포 panel을 보유하고 있다면
어떤 유전자적 특성을 가진 환자라도 이식에 적합한 줄기세포를 공급할 수 있으며,
급성질환이나 유전자적 질환에 즉시 활용이 가능하다.

(4) 기형종 발생의 감소
탯줄 줄기세포는 배아 줄기세포를 이용할 때 발생할 수 있는 기형종과 같은 종양
발생이나 유전자 발현의 불안정성이 없다.


7. 탯줄혈액을 보관했을 때의 장점

(1) 매년 3,500명 가량 발생하는 혈액종양 치료 시에 골수기능 지원자와 조직적합성항원
유전자가 일치해서 골수기증을 요청했을 때 거부율이 70%에 이르고 있어서 현실적
으로 골수기증을 받기 어려운 상태이다. 그러므로 탯줄혈액 조혈모세포이식은 골수
이식의 대체 수단이 될 수 있다.

(2) 개인적으로 저장한 조혈세포는 필요시 즉시 사용할 수 있어 즉각적인 치료가 가능
하므로 병의 악화를 막을 수 있다.
골수 조혈모세포 이식의 경우 적합한 세포를 찾는 과정에서 이식하기까지의 기간이
오래 걸려 가장 중요한 시기를 놓치는 경우가 많다.

(3) 신생아의 탯줄과 태반으로부터 추출한 제대혈 조혈모세포는 훗날 아이가 불의의
질병에 걸렸을 때 즉시 쓰일 수 있다.

(4) 다른 가족 구성원에게도 조직적합성항원 유전자가 일치할 확률이 훨씬 높다. 대부분의
골수이식은 골수기증자와 이식자 간에 조직적합성항원 유전자가 완전히 일치해야
이식이 가능한데 그 일치확률이 형제간의 1/4, 남남인 경우 1/17,000에 지나지 않는다.
즉 부모와 형제의 이식수술이 가능하다.

(5) 많은 연구결과에 의하면, 혈연간의 이식은 비혈연간의 이식에 비하여 생존율이 높고
부작용이 적다.
혈연간 조혈모세포 이식 결과 비혈연간의 이식 때보다 2배 이상의 생존율이 나타난다.

(6) 가족 내에 백혈병, 림프종, 각종 암, 또는 혈액이나 면역체계 결함 등의 결함 등의
병력이 있는 경우 예기치 못한 미래의 불행을 막는 최선의 대비책이다.

(7) 제대혈세포는 유전자 및 각종 난치병의 연구 및 치료에도 이용되고 있다.
따라서 태어나는 아기의 제대혈 조혈모세포를 냉동 보관하는 것은 훗날 닥칠지도
모르는 난치병의 치료에 도움을 줄 수 있다.