줄기세포 이론이란?

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조직으로 분화될 수 있는 '줄기세포' 이론(Stem Cell Theory)

 

난세포(egg cell)와 정자세포(sperm cell) 사이에 수정(授精)이 이루어진 세포를 ‘수정세포’라 한다. 수정세포는 모체(母體) 속에서 세포분열을 시작하여 여러 개의 세포로 이루어진 유배(幼胚 embryo)가 된다. 유배가 분열하면 몸의 각 조직, 이를테면 근육, 뼈, 심장, 간, 눈, 피부, 이빨 등으로 분화(分化)된다. 이렇게 완전한 몸으로 변화되는 과정을 배발생(embryo genesis)이라 한다.

 

사고로 크게 파손된 인간의 신체 조직이나 기관 대부분은 재 발생하지 않아 손상을 입으면 본래의 모습이 될 수 없다. 그러나 피부의 작은 상처나 유치(幼齒), 혈액 등의 조직에서는 필요할 때 다시 세포분열이 일어나 없어진 조직을 재 발생시킨다.

 

 

그런데, 유배의 세포(배세포)는 모든 조직과 기관을 만들 수 있는 신비스런 능력을 가지고 있다. 이처럼 신체의 조직과 기관으로 분화될 수 있는 능력을 가진 세포를 줄기세포(stem cell)라 부른다. 줄기세포는 신체를 분화시키는 ‘원조 세포’(元祖細胞)인 것이다.

 

의학자들은 파손된 뼈나 근육, 간 등의 조직을 인공적으로 배양하여 그 자리에 대치할 수 있기를 오래도록 희망했다. 1960년대에 캐나다 토론토 대학의 의학자인 어니스트 암스트롱 맥컬로치(rnest Armstrong McCuloch 1928-)와 제임스 에드거 틸(James Edgar Till 1931- ) 교수는 사람의 골수세포를 쥐의 몸에 주사를 하고, 얼마 지나자 쥐의 비장에 덩어리들이 생겨나는 것을 확인했다. 그들은 생겨난 덩어리가 주사한 골수세포의 수 만큼인 것을 발견하고, 골수세포가 줄기세포 구실을 한 것이라고 짐작했다. 그들은 줄기세포의 가능성을 1963년에 <네이처> 잡지에 발표했다.

 

이후부터 하등동물에서부터 고등동물 및 인간에 이르기까지 줄기세포에 대한 연구가 활발하게 진행되었다. 오늘날에는 줄기세포에 대한 기초 연구가 많이 이루어졌다. 줄기세포는 여러 가지가 있으나, 크게 둘로 나눌 수 있다. 첫 번째는 유배의 세포처럼 모든 조직을 분화시킬 수 있는 분화전능 줄기세포(totipotent stem cell)이고, 다른 것은 조직의 일부나 제한된 기관만 분화시킬 수 있는 것이다.

 

2007년에는 줄기세포와 연관된 기초 연구자들에게 노벨 생리의학상이 주어지기도 했다. 동물 복제 기술(포유동물 복제 참조)과 줄기세포 연구는 사회적인 논란 속에서도 의학적인 높은 목적 때문에 경쟁적으로 이루어지고 있다.

 

 

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