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공지사항

제목 줄기세포-제대혈
작성자 세종바이오솔루션
1. 제대혈이란

태아는 엄마의 자궁 안에서 탯줄을 통해 생명을 유지하고 발육에 도움 주는 영양분과 산소를 공급받는다. 제대혈은 탯줄에서 채취한 혈액(탯줄혈액, Cord Blood)을 말하며, 제대혈 속에는 인체 내의 면역 체계와 생명을 유지하는데 중요한 역할을 하는 백혈구 적혈구 및 혈소판 등의 혈액세포를 만들어내는 조혈모세포(조혈줄기세포)를 비롯해 우리 몸의 연골과 뼈, 근육, , 지방, 심장 등을 만드는 간엽줄기세포 등의 줄기세포가 다량 들어있다.


 

2. 줄기세포

줄기세포란 끊임없는 자가 재생능력과 신체 내의 모든 조직으로 분화할 수 있는 능력을 가진 세포를 말한다. 예를 들어 파충류인 도마뱀은 꼬리가 잘려도 수일 이내에 곧 같은 모양과 기능을 가진 조직으로 재생(regeneration)되는 특징이 있다. 이와 같이 도마뱀의 생체 내에서 벌어지는 재생의 신비는 도마뱀의 피부와 조직 내에 존재하고 있는 줄기세포(stem cell) 때문이다.


 

줄기세포는 우리 인체의 장기뿐만 아니라 모든 조직으로 나뉘어 질 수 있다. 줄기세포는 배아줄기세포와 성체줄기세포로 구분할 수 있는데, 제대혈에 있는 조혈모세포는 성체 줄기세포의 한 종류이다.


 

3. 조혈모세포

조혈모세포는 혈액을 만드는 어머니세포라는 뜻으로, 인체 내의 면역체계와 생명유지에 필수적인 백혈구와 적혈구, 혈소판 등의 혈액세포가 모두 이 조혈모세포에서 비롯된다. 조혈모세포는 매 순간순간 끊임없는 분열과 성장 과정을 통해 계속해서 건강한 혈액을 만들어냄으로써 인체를 보호하는데, 백혈병이나 악성빈혈, 각종 암, 면역질환 등의 난치성 질환 치료에 있어 중요한 역할을 한다. 그간의 많은 국내외 연구진들의 보고에 의하면, 제대혈에는 어른 골수의 약 10배에 해당하는 조혈모세포가 들어있는 것으로 밝혀졌다. 보통 탯줄 한 개에서 채취 가능한 제대혈의 양은 100cc 정도로, 이 속에 들어있는 조혈모세포의 수나 기능은 골수 약 1000ml 속에 들어있는 것과 비슷하다.




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그림. 줄기세포의 공급원



4. 제대혈의 채취

아이가 탄생하는 순간, 산모의 몸속에는 태반과 탯줄 즉 제대가 남아 있게 되는데 이 때 제대혈을 신속하게 채취하게 된다. 먼저 탯줄을 깨끗하게 소독을 한 다음 중력에 의해서 흘러내리는 혈액을 채취하든지, 아니면 항응고제가 처리된 주사기로서 제대 정맥을 찔러서 제대혈을 채취하게 된다.


 

그 다음엔 태반까지 완전히 몸 밖으로 나오게 된 후 태반에 남아있는 혈액까지도 채취하게 되는데, 역시 세균감염을 줄이기 위하여 철저히 소독을 한 다음 태반 정맥을 통하여 혈액을 채취하게 된다. 이런 방법을 통하여 제대혈을 채취하게 되면 약 100ml의 혈액이 채취 가능하다. 이렇게 받아진 제대혈은 각 보관업체의 실험실로 가져가서 냉동보관을 하기 위한 처리를 하게 된다.


 

   #. 제대혈 발견의 역사

1970년대에 과학자들이 처음 골수이식을 개발했을 때, 소렌 누첸이란 무명의 덴마크 과학자가 백혈병의 치료법을 찾기 위해 개인적인 연구를 시작했다. 탯줄 혈액에 줄기세포가 많다는 것을 발견했다. 이 줄기세포는 단 몇 주 만에 전체 병든 혈액을 수조에 달하는 새로운 세포로 대체해 줄 수 있다. 하지만 이 놀라운 가능성의 발견에도 불구하고 누첸의 생각은 인정받지 못했고 잊혀졌다.


 

그리고 한참 후, 할 브록스메이어와 그 연구진들이 제대혈에 있는 줄기세포들 수를 일일이 세어 반 컵 정도의 혈액 안에 있는 줄기세포의 수가 골수 1에 있는 그것의 수와 비슷하다는 것을 발견하여, 제대혈로 인한 치료 가능성을 이끌었다.


 

1988, 프랑스의 Dr. GluckmanFanconi' s Anemia를 앓고 있는 매튜라는 남아에게 첫 제대혈 조혈모세포 이식을 시행하여, 현재까지 건강하게 생존하고 있음으로 해서, 새로운 치료의 장을 열게 되었다.


 


 

#. 제대혈의 활용

제대혈의 활용도가 급격히 높아지고 있는 것은 세계적인 추세라고 할 수 있다. 1992년 미국 뉴욕혈액센터에서 제대혈은행이 설립된 이래 미국, 유럽 등을 중심으로 제대혈은행이 잇따라 생겨 활발하게 운영되고 있다. 미국은 신생아의 5% 정도가 제대혈을 보관하고 있는 것으로 알려지고 있고, 일본은 연간 500건 이상 제대혈 조혈모세포 시술이 행해지고 있는 것으로 전해지고 있다.


 

프랑스, 독일, 이탈리아, 영국 등 유럽에서도 제대혈 조혈모세포 이식은 폭넓게 시술되고 있다. 현재 알려진 바로는 제대혈은 조혈모세포 이식이 필요한 모든 질환에 골수이식의 대체치료방법으로 활용될 수 있다. 지금까지는 '조혈모세포'이식 외에는 별다른 대안이 없는 백혈병, 재생불량성 빈혈 등 혈액암 관련 질환에 사용되고 있고, 앞으로는 제대혈의 조혈모세포를 이용하여 유방암 및 각종 대사성 질환 등을 치료할 수 있는 길이 생길 거라고 공언되고 있는 상황이다.


 


 

#. 제대혈 이식의 장점

제대혈 조혈모세포는 골수의 그것보다 훨씬 미성숙한 상태로, 미성숙하기 때문에 타인에게 이식되었을 때 거부반응이 적게 나온다는 장점이 있다. 골수조혈모세포 이식의 경우 항원이 완벽하게 일치해야만 가능한 반면, 제대혈 조혈모세포는 이런 미성숙함으로 조직적합성 검사(HLA)에서 6개의 항원 중 3개만 맞아도 이식을 가능하게 만든다.


 

두 번째, 중요한 장점은 공여과정이다. 골수의 경우, 공여하기 위해서는 많은 시간이 들뿐더러, 고통도 만만치 않아 많은 사람들이 두려워하게 되지만, 제대혈의 경우 출산 시 나오는 탯줄에서 헌혈하듯 채취하기 때문에, 산모와 아기 모두 아무런 고통이 없다. 이외에도 제공자에만 의존하는 골수 이식에 비해 필요할 때 언제든지 쓸 수 있다는 용이함이 있으며, 이식 받은 조혈모세포가 면역력이 약해진 정상세포를 공격, 사망하는 숙주질환반응도 약한 것으로 알려지고 있다.


 


 

#. 제대혈 이식의 현 단계 및 과제

현재 제대혈 채취가 불치병이나 난치병을 모두 해결해 줄 수 있는 상황은 아니다. 아직 몇 가지 단점들을 우선 극복해야만 가능한 것이다. 가장 큰 약점은 채취할 수 있는 혈액의 양이 매우 작다는 것이다.


 

100cc 정도의 제대혈에서 분리해낼 수 있는 조혈모 세포는 약25cc 정도인데 이 정도 양으로는 환자에게 즉각적인 반응을 기대하기가 어렵다. 그래서 아직까지는 몸무게가 30kg전후인 소아환자들에게만 이식이 제한되고 있는 실정이다. 그래서 이를 위한 해결방안으로 조혈모세포를 체외에서 증식한 뒤에 이식하는 방법이 활발히 연구 중이다. 이것이 가능해지면 몸무게가 많이 나가는 어른도 혜택을 받을 수 있을 것으로 예상되지만, 아직은 검증이 필요한 단계이다.

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