'줄기세포' 첨단 신기술 도입으로 질환의 근본적 치료 가능해져

합성배아 등 생명윤리 문제 해결 위한 제도적 장치 마련 시급

국가생명공학정책연구센터는 최근 전 세계적으로 ‘조직 재생’ 기술이 주목받으면서 줄기세포 연구개발에 많은 관심이 쏠리고 있다고 밝혔다. 사진은 세포 분열 이미지.©픽사베이

줄기세포 분야가 바이오헬스 분야의 핵심으로 떠오르고 있다. 과거 논문 조작 사건으로 침체됐었으나 줄기세포의 근본적 치료, 재생 치료라는 강점이 과학기술의 발달로 실현 가능해졌기 때문이다.

국가생명공학정책연구센터는 최근 미국 보스턴에서 열린 ‘ISSCR(International Society for StemCell Research, 국제줄기세포학회) 2023’에서 줄기세포 연구개발 및 치료제 분야에서 새로운 패러다임이 관찰됐다고 24일 밝혔다.

줄기세포(Stem cell)는 특정 세포 및 조직으로 분화할 수 있는 능력을 지닌 세포를 말한다. 크게 성체줄기세포(Adult stem cell), 배아줄기세포(Embryonic stem cell), 유도만능줄기세포(Induced pluripotent stem cell, iPSC) 등으로 나뉜다. 각각의 특성과 기술적 조작을 통해 세포치료제, 세포·유전자치료제(CGT) 개발에 활용되거나, 첨단재생의료 분야에서 사용될 수 있다. 즉, 줄기세포는 원하는 꽃을 피우게 할 수 있는 씨앗 같은 존재인 셈이다.

줄기세포 연구개발 패러다임 변화 모식도.©국가생명공학정책연구센터

센터는 “최근 줄기세포 연구개발 분야에 첨단 신기술이 도입되면서, 줄기세포의 새로운 가능성을 발견하는 방향으로 패러다임이 변화하고 있다”고 전했다. 센터는 이번 ISSCR에서 공간 오믹스 기반 단일세포 분석기술(Single-cell multi-omics and Spatial technology), 차세대 유전자편집기술(CRISPR-Cas9), 차세대 리포그래밍(Reprogramming) 기술 등, 첨단 신기술의 활용이 눈에 띄게 증가했다고 설명했다. 

센터는 이러한 신기술이 최근 주목받는 오가노이드, 합성배아(Syntheticembryo) 등 생명모사(Biomimetics) 기술에 큰 진전을 불러와, 향후 이 분야가 유망해질 것으로 전망했다. 생명모사는 인공 장기, 인공 조직, 생체 유사체 등과 같은 생체 기능을 모방하는 분야를 일컫으며, 질환의 근본적인 치료를 가능하게 하는 기술로 주목받고 있다.

이번 ISSCR에서 주요 기초연구 방향으로는 △줄기세포 정체성(Cellular identity) △노화 및 회춘(Aging and Rejuvenation) △성체줄기세포 및 재생(Tissue stem cell and Regeneration)이 눈길을 끌었다.

센터는  또한 “신기술 도입과 연구개발 발전으로, 줄기세포는 생명과학 분야에서 강력한 연구 도구와 치료제로서 활용성이 더 높아질 것”이라고 내다봤다. 특히 치료제 분야에선 △Off-the-shelf(범용) 치료제 △크리스퍼(유전자가위) 기반 치료제 △새로운 형태의 재생의료 치료제(오가노이드, 키메라)가 주요 연구개발 트렌드로 떠오르고 있다. 센터는 최근 미국에서 조직 재생 기술을 강조함에 따라 줄기세포 분야는 더 빠르게 발전할 것이라고 예상했다.

실제 미국 조 바이든 행정부는 6월 ARPA-H(보건첨단연구계획국)를 통해 첫 번째 해결과제로 '골관절염(Osteoarthritis)'을 선정했다. 프로젝트 이름을 NITRO(the Novel Innovations for Tissue Regeneration in Osteoarthritis, 골관절염의 조직 재생을 위한 새로운 혁신)로 정하며, 조직 재생 기술을 강조했다.

줄기세포치료제 개발 기업 관계자는 “최근 근본적 치료, 조직 재생 등이 강조되면서 줄기세포가 다시 주목받고 있다”면서 “글로벌 줄기세포 치료제 개발 기업들의 임상시험 결과들도 지속해서 발표됨에 따라 향후 성과가 기대된다"고 밝혔다.

센터는 “줄기세포 분야가 발전함에 따라 인간 합성배아와 같은 생명윤리 문제도 수면으로 떠오르고 있다”면서 “최근 미국을 비롯한 전 세계적으로 줄기세포 치료를 제공하는 병원이 증가함에 따라, 생명윤리 문제를 해결하고 이를 뒷받침할 수 있는 제도적 장치 마련이 시급하다”고 강조했다.

한편 글로벌 시장조사 기관 더 비즈니스 리서치 컴퍼니에 따르면 글로벌 줄기세포 시장 규모는 2022년 51억4000만 달러(약 6조5900억원)로 추산됐고, 2023에는 64억5000만 달러(8조 2700억원)에 이를 것으로 나타났다.