1. 서론

줄기세포(Stem Cell)는 실제로 태생기 전능세포를 지칭한다. 줄기세포는 어떤 조직으로든 분화할 수 있으며 주로 초기 분열 단계의 배아로부터 채취된다.

줄기세포의 분화를 적절히 유도하고 통제할 수 있는 기술이 확보된다면 질병 치료의 신천지가 열릴 것이다. 장기 이식이 매우 쉬워질 것이기 때문이다. 또한 불임 치료의 가능성 역시 높아질 것이다.


하지만 줄기세포 연구는 인간의 복제를 가능케 하며 이는 인간의 존엄성과 정체성을 위협하고 여러 윤리적 문제를 나을 수 있다. 이 줄기세포 연구가 논란이 되고 있다.


2. 줄기세포 연구 현황과 미래

자연적으로 존재하는 줄기세포는 배아줄기세포(Embryonic Stem Cell)와 성체줄기세포(Adult Stem Cell)로 분류할 수 있다. 배아줄기세포는 수정란으로부터 추출되며 배아줄기세포는 골수와 제대혈 등으로부터 추출된다.


배아줄기세포는 또 다시 2가지로 분류할 수 있다. 남성의 생식세포인 정자와 여성의 생식세포인 난자의 핵이 유합되어 생성된 수정란으로부터 추출된 배아줄기세포는 수정란 배아줄기세포라 하며 난자의 핵을 일반세포의 핵으로 치환해 생성한 수정란으로 추출된 배아줄기세포는 복제 배아줄기세포라 한다.

수정란은 세포분열과 분화를 거쳐 배아를 형성하고 배아는 임신기간을 거치면서 하나의 개체로 발생하므로 배아줄기세포는 모든 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 갖는다. 특히 환자의 핵으로부터 얻은 복제 배아줄기세포는 환자와 유전자가 완전히 일치하므로 연역거부반응이 없다는 장점이 있다. 

하지만 배아줄기세포의 경우 특정 세포로의 분화 유도에 고도의 기술이 필요하고 이에 따라 비용과 실패 확률이 증가한다는 단점이 존재한다. 또한 하나의 개체로 발달할 수 있는 생식세포인 난자를 이용하므로 윤리적 문제 또한 크다.


성체줄기세포는 골수, 제대혈, 지방조직 등 일부 조직에 극히 소량으로 존재하는 미분화 세포이다,

성체줄기세포는 환자의 인체에 존재하는 세포이기 때문에 면역거부반응과 윤리 문제로부터 자유롭다. 또한 분화 과정을 유도할 필요가 없으므로 암 발생 위험이 낮으며 성공 확률 역시 높다는 장점이 있다.

하지만 인체의 모든 조직으로 분화할 수 없다는 결정적인 한계 때문에 치료 목적으로의 가능성은 배아줄기세포에 비해 매우 떨어진다.


이렇게 배아줄기세포와 성체줄기세포 모두 문제점이 존재하기 때문에, 줄기세포 연구는 이 두 세포의 문제를 보완한 유도만능줄기세포(Induced Pluripotent Stem Cell)를 중심으로 이루어지고 있다. 유도만능줄기세포는 성장이 끝난 세포에 특정 유전자를 삽입해 배아줄기세포로 역 분화를 시킨 것이다. 즉 분화된 세포를 원시세포로 되돌렸다 할 수 있겠다.

유도만능줄기세포는 난자를 사용하지 않으므로 윤리적 문제로부터 자유롭다. 뿐만 아니라 이론적으로 배아줄기세포와 동등한 분화 가능성을 갖고 있다. 환자의 체세포를 역분 화시킨 것이므로 면역거부반응 역시 없다.

2007년, 일본 교토대의 야마나카 신야 교수 연구팀이 유도만능줄기세포로의 역 분화에 성공했고 이 공로로 2012년 노벨생리의학상을 수상한 바 있다. 야마나카 교수가 일반세포의 역 분화에 성공하면서 줄기세포 연구의 흐름은 유도만능줄기세포로 집중되었다.

하지만 유도만능줄기세포 역시 문제점이 존재하는데, 역 분화를 위해 유전자를 삽입하는 과정에서 유전자 변이가 일어날 가능성이 있고 유전자 변이가 일어난 세포는 종양세포로 발달할 수 있다는 것이다. 때문에 순수하게 치료 목적만을 생각했을 때 배아줄기세포의 가능성이 더 높다는 주장이 제기되어 왔다.


이러던 중 2013년 미국 오리건 보건대학의 슈크라트 미탈리포프 박사 연구팀이 복제 배아줄기세포의 복제에 성공했다. 난자에 핵을 피부세포의 핵으로 치환해 복제 배아줄기세포를 생성했고 이를 150여개로 분열시키는데 성공한 것이다.

이는 2005년 황우석 박사 연구팀이 조작했던 연구와 유사하다. 복제가 불가능하다고 알려져 있던 배아줄기세포의 복제에 성공하며 줄기세포 연구의 새 장을 열었다 평가받고 있다. 치료 목적으로 가장 적합한 배아줄기세포는 생성 과정에서 수백 개의 필요해 윤리적 문제가 컸다. 하지만 슈크라트 박사는 난자 두 개로부터 하나의 배아줄기세포를 얻었으며 이것의 복제에도 성공하며 윤리적 문제를 어느 정도 해결했다.


현재 줄기세포 연구는 유도만능줄기세포의 역 분화 과정에서 발생하는 유전자 변이 가능성을 최소화하는 방향과 배아줄기세포의 생성 및 복제 확률을 더욱 높이는 방향으로 진행되고 있다. 또한 줄기세포의 분화 유도 연구 역시 진행되고 있다.

특히 미국은 줄기세포 전 분야의 거쳐 집중적인 투자를 진행하고 있다. 오바마 정권의 집권 이후 배아줄기세포의 연구 제한이 폐지되었고 민관에서 매년 수억 달러를 투자하고 있다. 또한 일본은 유도만능줄기세포를, 영국인 배아줄기세포의 복제를 집중적으로 연구하는 있다. 우리나라의 경우 황우석 박사 연구팀의 조작 논란 이후 연구에 난자가 요구되지 않는 성체줄기세포 연구만이 이루어져왔다는 한계가 있다.


3. 인류를 위한 인간복제

앞에서도 서술한 것과 같이, 줄기세포 연구는 배아줄기세포와 유도만능줄기세포를 중심으로 이루어지고 있다. 배아줄기세포와 유도만능줄기세포 모두 모든 세포로 분화할 수 있는 가능성을 갖고 있고, 이는 하나의 온전한 개체로 발달할 수 있다는 것을 의미한다. 그리고 이렇게 발달한 개체는 핵의 제공자와 유전적으로 100% 동일할 것이다. 즉, 줄기세포 연구는 인간의 복제와 연관된다.

또한 ‘복제인간’뿐만 아니라 아닌 배아줄기세포와 유도만능줄기세포를 통한 일부 조직과 기관의 분화 역시 ‘인간복제’의 범주이기 때문에 줄기세포 연구는 곧 인간복제 연구라 할 수 있다.


인간복제, 즉 줄기세포 연구를 반대하는 가장 큰 이유는 인간의 존엄성과 정체성을 위협할 수 있다는 것이다. 현재 줄기세포 연구는 호모 사피엔스 사피엔스 종의 ‘개체’가 아닌 일부 조직 및 기관의 복제를 목표로 하고 있지만, 언제든지 개체를 복제할 수, 즉 복제인간을 탄생시킬 수 있다. 이 때문에 과학자뿐만 아니라 미래학자, 철학자 등 수 많은 지성인들이 다양한 논리와 정의를 들어 인간복제 연구를 두고 논쟁하고 있다.


하지만 나는 인간복제 기술의 진보, 인간 개체의 복제 수준의 진보는 필연적이라 본다. 문명이 시작된 뒤로 과학과 기술은 인류와 함께 발전해왔다. 과학기술이 초래할 수 있는 문제점을 우려해 과학기술의 연구를 제한해야 한다는 주장은 근대 들어 계속해서 존재했지만 과학기술의 발전은 막을 수 없다고 본다.

여러 문제점이 뒤따른 과학기술도 있었지만 그것은 부산물에 불과하며 과학기술의 주산물은 인류의 삶의 질을 향상시켰다. 즉 과학기술의 발전을 제한하기보다 그 기술이 발생시킬 수 있는 문제들을 최소화하는 시스템을 연구하고 구축하는 것이 맞다.


인간복제 기술은 다양한 방면에서 인류의 삶의 질을 향상시킬 것이다.


먼저, 앞에서 서술한 바와 같이, 난치병과 불치병의 치료가 가능해질 것이다. 배아줄기세포는 인체의 모든 세포로 분화할 수 있다. 따라서 난치병과 불치병 치료에 필요한 정상세포를 생성해 문제가 되는 환자의 장기를 대체할 수 있다.

제 1형 당뇨병의 경우 인슐린 합성 능력이 없는 랑게르한스섬을 대체해 완치가 가능하다. 계속해 인슐린을 주사하며 혈당량을 관리할 필요가 없을 것이다. 파킨슨 병 역시 신경세포를 이식해 치료할 수 있다. 또한 여러 선천성 면역 결핍증에 치료에도 줄기세포가 사용될 수 있다. 이와 같이 줄기세포를 통해 만성 심장병, 화상 환자 등 수 많은 환자들을 치료할 수 있을 것이다. 

위 경우처럼 조직, 기관의 이식을 통한 치료 뿐 아니라 치료 목적의 생체 물질을 통한 치료 역시 용이해질 것이다. 줄기세포 기술을 통해 각종 호르몬 등의 생체 물질을 대량생산 할 수 있기 때문이다.


또한 배아줄기세포 연구를 통해 불임 치료의 가능성을 더욱 높일 수 있다.

시험관 시술은 생식 능력을 보완해줄 뿐 대체해주지는 못한다. 하지만 핵 치환을 통해 일반세포로부터 수정란을 생성한다면 생식능력이 없는 부부 역시 자녀를 가질 수 있다. 즉 부부 모두가 생식 능력이 없어도 부부 중 한 사람과 유전적으로 동일한 자식을 갖을 수 있다는 것이다. 또한 수정란의 복제를 통해 시험관 시술로 통칭되는 체외 수정의 확률을 더욱 높을 수 있다.


뿐만 아니라 줄기세포 연구는 생명과학 전반의 거쳐 획기적일 발전을 가져올 것이다. 

생명공학자 리 실버는 인간복제 기술 연구의 진정한 의미는 인류를 변화시킬 수 있는 잠재력에 있다 말한다. 유전공학을 통해 더욱 진보한 인류가 탄생할 수 있다는 것이다.

유전공학은 1980년 대 이후로 쥐, 소, 양과 같은 동물에서 성공적으로 진행되어 왔다. 하지만 배아에 유전자를 삽입하는 경우 성공확률이 매우 낮았고 돌연변이의 발생 가능성 역시 높았다. 이 때문에 인간을 대상으로 한 연구는 불가능했다. 하지만 배아줄기세포의 복제가 가능하다면 인간의 유전공학 연구 역시 가능해질 것이다.

배아 수준의 유전자 조작이 가능하다면 노화의 원인이 되거나 질병의 취약한 유전정보와 재구성할 수 있다. 이렇게 탄생한 인간은 보다 긴 수명과 강한 면역력을 갖게 될 것이다.


물론 위와 같은 상황을 오히려 우려하는 시선 역시 존재할 것이다. 하지만 이에 대한 수요 또한 존재할 것이고 이 때문에 인간복제에 대한 연구는 계속해서 진행될 것이다.

그러므로 과학기술계 뿐만 아니라 인문사회계 역시 인간복제 기술이 발생시킬 수 있는 문제점을 최소화하기 위한 규제와 법안 등의 시스템을 준비해야 한다.


4. 결론

줄기세포 기술은 무한한 가능성을 가지고 있으며 또한 인간복제 역시 가능케 할 것이다. 이는 여러 윤리적 문제를 초래하고 인간의 존엄성을 위협할 수 있다. 하지만 지난 수천 년간 인류가 연구하고 발전시켰던 과학기술과 같이 결국 인류의 삶의 질을 높이는 것에 공헌할 것이다. 더욱 중요한 것은, 모든 과학기술이 그렇듯이, 줄기세포 기술의 진보 역시 영원히 제한할 수 없다는 것이다.


20세기 중반, 인류는 핵에너지라는 획기적인 에너지원을 발견했다.

하지만 핵기술은 가공할 위력의 핵무기를 탄생시킬 수 있었고 많은 과학자들은 이를 우려하며 핵 기술의 연구를 우려했다. 하지만 결국 핵기술의 연구는 계속해서 진행되었고 이로부터 개발된 핵무기는 수십만 명의 생명을 앗아갔다. 그 이후 냉전을 거치며 인류는 스스로를 몇 번은 멸종시킬 수 있는 위력의 핵무기를 비축했고 핵전쟁의 위기 역시 어려 번 있었다.

그럼에도 불구하고 현재 인류는 전력의 상당 부분을 핵분열을 통한 발전에 의존하고 있다. 핵융합을 통한 발전이 가능해진다면 인류는 무한하고 지속 가능한 에너지원을 확보하게 될 것이다.


이처럼 줄기세포 기술 역시 심각한 문제를 초래할 수 있다는 것에 동의한다. 하지만 이 때문에 줄기세포 연구를 영원히 제한하는 것은 옳지 않을 뿐만 아니라 불가능하다.

그러므로 인류는 핵기술과 핵무기를 교훈 삼아, 줄기세포와 인간복제 기술로 인해 발생할 수 있는 문제점의 최소화를 위해 미리 노력해야 할 것이다.



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