[와우! 과학] ‘허리 디스크’ 근본 치료법 나올까?…줄기세포 개발 중

척추는 우리 몸을 지탱하는 매우 중요한 뼈다. 그러나 단단한 뼈만으로는 충격을 흡수하고 척추를 부드럽게 움직일 수 없다. 척추 사이에는 추간판 혹은 척추사이원반 (intervertebral disc)이라는 튼튼하고 부드러운 조직이 있어 충격을 흡수하고 척추 사이에 조금씩 움직일 수 있게 도와준다.

하지만 세상에 완벽한 것은 없게 마련이라서 이 튼튼한 추간판도 망가지거나 고장 날 수 있다. 흔히 디스크로 부르는 추간판 탈출증이 그것이다. 심한 경우 통증은 물론 신경학적 증상까지 동반해 삶의 질을 크게 떨어뜨린다. 추간판 탈출증으로 고생하면 아예 새 걸로 교체하면 안될까 하는 생각을 누구나 한번은 해봤을 것이다.

사실 의사와 과학자들 역시 같은 생각을 지니고 있다. 하지만 추간판은 지금까지 인간이 만든 어떤 인공 보형물보다 더 튼튼하고 질기며 충격흡수에 뛰어나다. 많은 연구자들이 인공 합성물 대신 실제 추간판을 이식하는 것이 가장 이상적이라고 생각하는 이유다. 그래서 줄기세포를 이용해 인공 추간판을 배양하는 연구가 진행 중이다.

미국 펜실베이니아 의과대학의 연구팀은 이를 위한 일련의 동물 실험을 진행하고 있다. 연구팀은 DAPS(disc-like angle ply structures)라는 줄기세포 배양 추간판을 개발했다. 하지만 추간판처럼 중요한 기능을 하는 장기를 사람에 바로 이식하는 것은 매우 위험하다. 따라서 일단 작은 실험동물인 쥐를 대상으로 기술을 검증한 결과 적어도 DAPS는 5주 이상 제대로 작동하는 것으로 나타났다.

다음 단계로 연구팀은 eDAPS(endplate-modified DAPS)라는 더 진보된 배양 추간판을 개발해 쥐에서 20주 간 테스트를 마쳤다. 하지만 당연히 쥐같이 작은 동물과 사람처럼 큰 동물이 받는 척추 압력은 큰 차이가 있기 때문에 다음 단계 실험은 더 큰 생물인 염소를 대상으로 할 예정이다. 연구팀은 염소에 이식할 수 있는 크기의 줄기세포 배양 eDAPS 인공 추간판을 공개했다.(사진) 인공 추간판은 거푸집 역할을 하는 인공 척추에 붙어 있다.

염소는 직립보행을 하지는 않지만, 대신 사람만큼 큰 추간판을 지니고 있고 제법 압력을 받기 때문에 줄기세포 배양 추간판의 중간 테스트 목적으로 적합하다. 하지만 염소에서 실험이 성공해도 사람에게 이식할 수준까지 신뢰성을 확보하는 일은 여전히 많은 시간이 필요하다. 또 인간에서 안전하게 이식해 제대로 작동하게 만드는 일 역시 해결해야 할 과제다. 그러나 추간판 탈출증으로 고생하는 많은 환자를 생각하면 쉽지 않은 일이라도 도전할 가치가 있다. 많은 연구가 이뤄지는 분야인 만큼 언젠가 좋은 해결책이 나올 수 있을 것으로 기대된다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com