과학이 할 수 없는 일은 줄기세포도 할 수 없다
2013. 01. 15
endo의 편지
출처 : http://scienceon.hani.co.kr/77801
임상단계에서 과학적 진실성 결여 땐 의료 사기
» 인간 배아줄기세포. 출처/ Wikimedia Commons
황우석 전 서울대 교수의 성공과 몰락으로 줄기세포라는 단어는 한국에서 일반 대중에게도 익숙해져 있지만, 다른 한편으로는 진실성이 결여된 연구의 대명사로 늘 따라다니는 어두운 그림자가 되었습니다. 미국의 줄기세포 분야에도 역시 따라다니는 흡사한 어두운 그림자는 있습니다. 2001년에 골수에서 추출한 중간엽 줄기세포가 배아줄기세포처럼 다양한 신체 조직으로 분화할 수 있음을 보여주는 연구결과를 미국 미네소타대학의 연구팀이 발표했지만 결국은 연구팀의 제1저자로 참여했던 박사과정 학생이 자료를 조작한 것으로 2008년에 드러났습니다.
이는 줄기세포에 대한 기초연구 과정에서 일어난 학문적 진실성의 문제로서 학문적 부정행위 범주를 크게 벗어나지 않았습니다. 그러나 각종 줄기세포로 환자들이 치료받는 임상단계에서 과학적 진실성이 결여되어 있다면 이것은 학문적 부정행위의 범주를 넘어 환자를 상대로 검증되지 않은 희망을 파는 ‘의료 사기’가 될 것입니다. 불행하게도 이미 실제로 이러한 일들은 발생하고 있습니다.
물론 그 전직 의사의 말은 모두 허위입니다. <시비에스>가 그의 연구소가 판매하는 줄기세포를 직접 구입해 분석해 본 결과 그것은 살아 있는 세포가 거의 없이 죽은 세포들이 가득한 제대혈 줄기세포였을 뿐이었습니다. 또한 아직 제대혈 줄기세포로 뇌성마비를 안전하고 효과적으로 치료할 수 있다는 근거는 없습니다. 임상을 위한 과학적 근거는 오직 3단계의 임상실험을 거쳐야만 나오기 때문입니다. 현재 듀크대학과 조지아메디컬칼리지, 그리고 다른 몇몇 나라에서 효과와 안전성에 대해 임상실험이 진행되고 있을 뿐입니다.
줄기세포가 여러 난치병을 치료할 수 있는 많은 잠재력을 지니며 다양한 기초연구와 임상실험을 통해 빠르게 발전하는 것은 사실입니다. 이런 사실 자체는 일반 대중에게도 잘 알려져 있습니다. 그런데 이것이 역으로 줄기세포 치료에 대한 비현실적인 희망과 믿음을 주는 부작용으로 작용하고 있습니다. 위의 사례는 그렇게 대중에게도 이미 친숙하게 잘 알려진 줄기세포의 잠재력과 그것에 대한 희망을 의료상품화 해서 판매한 사기 행위의 전형입니다. 그러나 현재의 과학으로 할 수 없는 일을 줄기세포 자체가 기적처럼 일어나게 할 수는 없습니다.
현실화한 줄기세포 치료의 어두운 면
2011년 조혈줄기세포 이식에 이용되는 ‘헤마코드(Hemacord)’가 줄기세포 제품으로는 유일하게 미국 식약청(FDA)의 의약품 승인을 받았습니다. 그러나 헤마코드는 전구세포(progenitor cell)로서 극히 제한된 능력을 지니며 제한된 역할만 하기 때문에 자가증식과 다분화 능력을 지닌 줄기세포를 주입하는 시술과는 차이가 있습니다. 2012년 5월 마침내 캐나다는 골수이식 뒤에 나타나는 부작용인 ‘이식편대 숙주반응’을 치료하는 ‘프로카이몰(Prochymal)’이라는 줄기세포를 의약품으로서 어린이들에게 사용하는 것을 승인했습니다. 미국 오하이오주에 있는 케이스웨스턴리저버대학의 연구자들이 1992년 설립한 오시리스 세라퓨틱스(Osiris Therapeutics) 회사가 만든 제품입니다.
그러나 캐나다가 비록 프로카이몰을 의약품으로 승인했지만 이 승인은 조건부 승인으로서 그 이면에 아직 어두운 면이 있다는 것은 잘 알려지지 않았습니다. 프로카이몰을 대상으로 한 주요한 두 가지 임상실험이 거의 실패 수준인데도 캐나다가 프로카이몰을 승인한 공식적 배경은 다음과 같은 것이었습니다. 이식편대 숙주반응에 대한 전통적인 스테로이드 치료에 효과가 나타나지 않는 어린이들이 절반에 이르며, 이 질병의 증상은 이들 대부분이 사망에 이를 정도로 심각하다는 점, 전체적으로 이식편대 숙주반응은 희귀 질병으로서 충분한 임상자료 확보에 어려움이 있다는 점, 그리고 이 줄기세포가 초기 임상 자료에서 단기적인 안전성을 보였다는 점이 그것입니다.
이것을 달리 표현하면 캐나다의 승인은 이 줄기세포가 보인 가능성에 대한 희망에 기대어 보는 것 이외에 다른 대안이 없는 어린이 환자들을 상대로 사실상 합법적인 임상실험을 연장한 것에 가깝습니다. 줄기세포를 승인한 위원회도 인정했듯이 지금까지 자료는 가능성을 제시하고 있을 뿐 효과가 있다는 근거는 극히 제한적입니다. 이러한 이유로 이 줄기세포로 치료를 받은 환자는 치료 후 15년 동안(15년 되기 이전에 30세가 되면 30세까지) 정기검진을 받도록 되어 있으며, 또한 추가적인 임상실험으로 안전성과 효과를 입증해야 한다는 조건이 걸려 있습니다. 임상적으로 완전히 효과와 안전성이 입증된 이후에야 이 조건들을 해제하기로 되어 있습니다.
현재 캐나다의 뒤를 이어 뉴질랜드에서도 이 줄기세포는 승인되어 있지만, 같은 자료에 근거해서 미국 식약청은 더 많은 입증 자료가 필요하다는 이유로 의약품으로 승인하지 않았습니다. 오직 임상실험에 참가할 수 없는 심각한 상태의 환자에 대해서 의사가 자의적으로 할 수는 없고 여러 제약이 따르는 실험적 의약품으로만 사용할 것을 허가했습니다. 줄기세포에 대한 수많은 연구 자료와 각종 일화적 치료 성공 사례에도 불구하고 엄격한 과학의 잣대를 지니고 있는 미국에서 볼 때는 현재까지 효과와 안전성이 검증된 약품으로서 진정한 줄기세포 치료는 단 한 가지도 존재하지 않는다는 것입니다.
» 참조. 줄기세포와 세포의 분화능력. 한겨레 자료그림(2007)
과소평가 되는 줄기세포의 위험
배아줄기세포를 이용한 초기 임상실험이 몇몇 있기는 하지만 배아줄기세포나 유도만능 줄기세포(iPCs)는 아직도 기초연구 단계를 벗어나지 못한 상태이므로 이들의 임상적용에 대한 위험성은 분명합니다. 이와는 다르게 성체줄기세포는 일부 국가에 한정적이나마 승인된 제품이 있는 상태에서 상대적으로 안전하다는 과학적 사실로부터 혼란을 초래하기 쉬운 편입니다.
그러나 성체줄기세포가 상대적으로 안전하다 할지라도 그것을 이용한 실제 치료의 안전성을 보장하지는 않으며 장기적인 안전성은 더욱 그러합니다. 태반에서 유래한 신경줄기세포를 러시아에서 소년이 이식받았으나 4년 뒤에 그 줄기세포에서 암이 유발된 사례는 이미 언론 보도를 통해 잘 알려져 있습니다. 이스라엘 연구팀이 이 사실을 학술지에 발표했던 2009년 같은 해에 독일의 한 연구팀은 중간엽 줄기세포를 돼지에 투입한 결과 종양이 발생하는 것을 확인한 동물실험 연구결과를 발표했습니다.
최근에는 지난해 10월 벨기에, 스위스 등의 연구팀이 생쥐에서 추출한 골수기질세포를 실험실에서 배양하여 다시 생쥐에 투여한 결과 이 줄기세포가 암세포로 전환되는것이 확인됐다는 연구결과가 발표되기도 했습니다. 여기에는 성체줄기세포 자체가 지닌 속성에서 비롯하는 잠재적 위험과, 조직에서 줄기세포를 추출하기 위해 사용된 시약부터 환자에 투여되기 직전까지 인위적 배양 과정에서 발생할 수 있는 잠재적 위험까지 모두 연관성을 가지고 있을 수 있습니다.
배아줄기세포가 실험실에서 배양되듯이 성체줄기세포도 역시 치료에 필요한 양을 확보하기 위해서는 실험실에서 배양 단계를 거치는 경우가 대부분입니다. 특히 배아줄기세포에 비해 자가증식 능력이 떨어지는 성체줄기세포의 경우에 증식 능력을 증가시키는 첨가물이 추가되기도 합니다. 그러나 배양과정에서 발생할 수 있는 잠재적 위험을 제거하거나 최소화할 수 있는 검증된 프로토콜조차 아직 없습니다. 이렇게 배양과정을 거친 성체줄기세포는 환자 몸에서 추출한 자가줄기세포라 할지라도 동일한 줄기세포가 아닌 인위적 조작이 가해진 약품으로서 안전성 확인이 절대적으로 필요하게 됩니다.
2001년 미국 국립보건원(NIH) 소속 연구팀이 인슐린을 분비하는 줄기세포를 유도했다는 연구결과를 과학저널 <사이언스>에 발표했으나 이후 그들이 제시한 프로토콜을 사용하여 다른 연구팀이 재연 실험을 해보니 그 줄기세포 자체가 인슐린을 만들어 분비하는 것이 아니라 배양과정에서 그 줄기세포가 주변 환경에 존재하는 인슐린을 흡수하여 가지고 있었던 것으로 밝혀졌습니다. 이렇듯 줄기세포는 배양 환경에 민감합니다. 그리고 과학적 연구결과는 후속 연구와 임상실험에 의해 단단한 과학적 증거가 쌓였을 때 비로소 검증되는 것입니다.
동물실험 결과들이 반드시 실제 사람에게도 똑같이 일어난다고 할 수는 없지만 반대로 시술 후 장기적으로 이러한 일이 발생하지 않는다는 어떠한 자료나 증거도 현재는 없습니다. 성체줄기세포의 안전성을 확신하는 대부분의 주장은 완료된 임상실험으로 검증한 결과가 아니라 기초과학 수준에서 분석된 이론에 많이 근거하고 있습니다. 그마저도 잠재적 위험을 축소하거나 과소평가한 경우가 많은 편입니다.
지난해 10월 <사이언스>에 나온 미국 식약청 전문가의 분석에 따르면 2007~2011년에 세포와 관련한 재생의학 제품의 각종 승인 신청이 115건에 달했는데 그 대부분은 중간엽 줄기세포와 조혈모세포였습니다. 그런데 이들 중 43%만이 발암성 실험을 했을 뿐이고 나머지 57%는 자체 실험 없이 현재의 과학적 근거를 인용하여 그들 줄기세포에 대해 잠재적 발암 가능성을 인정하고 있었습니다. 줄기세포의 잠재적 위험이 아닌 확인된 위험이나 위험 요소들이 거의 알려지지 않은 이유를 충분히 짐작할 수 있습니다.
물론 줄기세포 자체가 암세포로 전환되는 장기적인 위험에 더하여 투여된 줄기세포가 환자에게 이미 존재하고 있던 종양세포의 성장을 촉진하는 부작용도 또한 아직 검증되지 않은 잠재적 부작용으로 남아 있습니다. 발견되지 않은 초기 암을 급속히 악화할 수 있는 잠재적 위험 요소로서 앞으로 더 많은 증거자료에 의해 검증되어야 할 부분입니다.
줄기세포 원정 시술의 위험성
지금 미국이나 다른 나라들에서도 해외 원정 시술이 사회적 논란이 되고 있지만 한국 내에서도 불법으로 되어 있는 줄기세포 시술을 일본, 중국 등의 해외에서 받는 환자들이 의외로 많은 것으로 알려져 있습니다. 불행하게도 줄기세포 치료 이외에 다른 대안이 전혀 없는 난치병 환자들이나 중증 환자들이 합법적인 임상실험에 참가하여 희망을 품어 보는 것은 충분히 가능한 일이지만 아직 안전성은 물론 효과조차 제대로 검증되지 않은 줄기세포 치료를 시술 후 장기적 관리가 보장되지 않는 해외 원정으로 받는 것은 매우 위험한 도박이 아닐 수 없습니다. 그렇게 시술을 받은 많은 환자들의 예후가 투명하게 공개되지 않고 극히 일부의 성공 사례만이 떠돌아 다니는 것은 도박 환경과 같기 때문입니다. 치료의 실패 사례가 공개되지 않고 극히 일부의 성공 사례만이 공개될 때 그 치료에 대한 실질적 위험은 아무도 모르는 것입니다.
줄기세포를 이용한 각종 질병의 치료는 획기적인 일로서 과학의 진전과 함께 현실로 눈앞에 다가올 것입니다. 그러나 과학이 그러한 현실화를 알리기 이전까지는 여전히 잠재력이며 희망일 뿐입니다. 줄기세포가 지닌 미래의 잠재적 시장 가치에 이해관계를 두고 있는 사람들이 제공하는 과장되거나 허위가 포함된 정보는 연구결과에 진실성을 담보로 하는 기초과학자들, 철저한 과학적 증거 기반으로 임상 적용 여부를 판단하는 의사들, 공중보건을 최우선으로 두는 정부 관련 기관들, 객관적인 과학적 사실을 근거로 과학적 논란에 의견을 제시하는 신뢰성 있는 과학자단체들 등이 제공하는 정보에 의해 균형을 맞추고 여과되어 과학적 사실과 희망 사항이 적절히 구분되어져야 합니다.
이런 점에서 특히 과학에 문외한인 비전문가들이나 언론들이 현재의 과학이 할 수 없는 것들을 일부 기업이나 병원이 할 수 있는 것처럼, 또는 줄기세포에 대한 정부의 엄격한 정책 및 제도가 길을 가로막고 있는 것처럼 허위 정보를 퍼뜨리는 것은 건전한 과학을 파괴하는 행위로 사회적 비난을 받아야 할 것입니다. 기초과학 수준에서 밝혀진 줄기세포의 잠재적 가능성에 대한 조급한 기대와 희망으로 엄격한 과학의 잣대를 상실한 결과 큰 실망을 안겨주었던 황우석 사건을 망각하는 경거망동이 아닐 수 없기 때문입니다.
[주요 참고자료]
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