Abstract


Human pluripotent stem cells (hPSCs) represent an accessible cell source for cell-based clinical research and therapies. The rapid advance in stem cell research has allowed for hPSCs clinical trials in several countries including the US, Korea, and Japan.
Despite the potential of hPSCs, there are still unsolved limitations and major challenges of the clinical translation such as safety and efficacy issues. Here, we present a comprehensive historical review and current research topics of hPSCs. We hope the information will be valuable for understanding current status of hPSC researches.



Ⅰ. 들어가는 말


  사람의 신체는 200 여종 이상의 서로 다른 세포들로 구성이 되어 있다. 신체를 유지하기 위해서 이들 세포들은 끊임없이 새롭게 생겨났다가 사멸하게 된다. 줄기세포는 이러한 세포들을 지속적으로 공급할 수 있는 능력을 지닌 세포들로 자가증식(self-renewal)과 분화(differentiation)의 특성을 가지고 있다. 줄기세포는 세포 유래, 자가증식력 및 분화능 등에 따라 여러 가지로 분류할 수 있다. 줄기세포의 분화능을 기준으로 생체의 거의 모든 조직으로 분화할 수 있는 전분화능줄기세포(Pluripotent Stem Cell, PSC)와 피부, 간, 심장 등의 특정 세포로 분화 가능한 성체줄기세포(adult stem cell)로 분류할 수 있다. 전분화능줄기세포는 난자 또는 수정란 유래의 배아줄기세포(Embryonic Stem Cell, ES), 체세포의 핵을 수정란에 이식한 체세포복제배아줄기세포(Somatic Cell Nuclear Transfer-ES, SCNT-ES), 체세포를 인위적으로 역분화(reprogramming) 유도하여 수립하는 역분화줄기세포(induced Pluripotent Stem Cell, iPSC) 등이 있다.

줄기세포의 무한증식력과 전분화능(pluripotency)은 기존 의료 기술이 해결하기 어려운 난치성질환의 잠재적 해결책으로 기대를 가지게 하였다. 최근 생명공학 전 분야에서 가장 주목받고 있는 유전자 교정(gene editing) 기술이 줄기세포 분야에 도입되면서 유전적 질환에 대한 세포치료제의 개발 분야까지 줄기세포의 적용범위가 확대되고 있는 추세이다. 특히 배아줄기세포와 역분화줄기세포에 이어 오랜 연구 끝에 체세포복제배아줄기세포 수립을 성공함에 따라 종류가 다른 전분화능줄기세포 비교 연구로부터 역분화 유도 기전, 후성유전학 및 전분화능을 유지 기전 등의 다양한 특성 규명 연구가 가능하게 되었다. 최근 여러 국가에서 경쟁적으로 전분화능줄기세포 유래 치료제의 임상시험이 진행되고 있어 보다 안전하고 효과적으로 환자에게 적용할 수 있는 제반 기술 및 기준 마련에 대한 요구도 커져 가고 있다. 국제적으로 추진되고 있는 대규모 전분화능줄기세포은행과 연구자 네트워크는 줄기세포 자원과 연구 전반 경험을 모아 표준화된 기준을 제공하는데 중요한 역할을 담당할 것으로 기대된다. 본 기고에서는 전분화능줄기세포 관련 전반적인 연구 현황, 세부 연구 분야의 기술, 개발 동향에 대한 정보를 제공함으로서 미래 성장동력으로서의 전분화능줄기세포 활용 전략 수립에 기여하고자 한다.

Ⅱ. 몸 말


  바이오산업에서 신기술의 출현은 다양한 사회 경제적 측면의 쟁점을 불러일으키는 경우가 많다. 줄기세포 연구 분야는 경제적 측면에서 신성장동력으로 고속 성장을 이어가고 있어 국제적 시장 규모 또한 점진적으로 확대되어가고 있다. 수명 연장과 인구 고령화가 사회적 위기 상황으로 인식되면서 그에 따른 의료 및 보건 기술력 확보에 대한 국가적 부담감이 점차 커져가고 있다. 줄기세포는 재생의학 분야의 신의료기술로 이러한 사회적 요구에 부응하여 향상된 의료기술을 제공하고 삶의 질을 높이기 위한 새로운 수단으로 기대되고 있다. 배아줄기세포와 역분화줄기세포를 포함하는 전분화능줄기세포는 윤리적인 문제와 안전성 등의 이유로 성체줄기세포에 비하여 임상 연구 및 상용화를 위한 제품개발에서 느린 행보를 보여 왔다. 그러나 최근에는 세계 여러 나라에서 배아줄기세포와 역분화줄기세포에 대한 임상 승인이 이루어져 가까운 미래에 전분화능줄기세포가 상용화될 것으로 기대되고 있다.

  배아줄기세포와 역분화줄기세포 수립의 역사적 배경
  배아줄기세포는 1981년 에반스 등에 의해 처음 생쥐에서 수립 보고된 이후, 1998년 톰슨이 인간 배아줄기세포의 수립을 성공하였다. 수정란의 배반포로부터 얻어진 배아줄기세포는 내배엽, 중배엽, 외배엽 발생단계를 거쳐 형성된 생체의 거의 모든 세포로 분화할 수 있는 능력, 즉 전분화능을 가지고 있어 대표적인 전분화능줄기세포로 자리 매김하게 되었다. 배아줄기세포는 거의 모든 생체 조직 세포로 분화할 수 있고 무한히 증식하는 특성 때문에 유용한 새로운 치료제로 기대되었으나, 배아를 이용한다는 생명윤리적 쟁점 및 면역적합성에 대한 논란이 제기되어 왔다. 배아줄기세포의 출현 이후 면역적합성 문제를 해결하기 위하여 1997년 윌머트에 의해 처음으로 보고된 체세포 복제 기술이 배아줄기세포에 접목하는 체세포복제배아줄기세포를 수립하는 연구가 시도되었다. 인간 배아줄기세포의 수립과 체세포복제 기술의 발전은 생명공학뿐만 아니라 사회적 전반에서 끊임없는 논쟁의 중심에 서게 되었으나, 재생 의학 분야가 극히 제한된 세포나 조직이식 등으로 한정되어 있던 종래의 기술에서 벗어나 거의 모든 세포와 조직을 바꿀 수 있는 맞춤형 치료제 개발로 전환되는 계기를 마련하게 되었다. 그러나 다른 동물과 달리 인간 체세포복제배아줄기세포 수립은 그 효율이 낮아 비교적 최근인 2014년에 미탈리포프에 의해 보고되었다.

2007년 야마나카는 인위적으로 발생학적 시간을 돌릴 수 있는 4개의 핵심 유전자(OCT3/4, SOX2, KLF4, MYC)를 체세포에 도입하여 배아줄기세포와 유사한 특성을 가진 역분화줄기세포를 보고하였다. 사람의 난자 또는 수정란과 그로부터 발달하는 배아를 이용한다는 점에서 윤리적으로 논쟁 대상이 되어온 배아줄기세포와 체세포복제배아줄기세포가 안고 있었던 근원적인 문제점을 해결할 수 있는 새로운 종류의 전분화능줄기세포가 탄생한 것이다. 완전히 분화가 종료된 것으로 알고 있던 체세포를 단지 몇 개의 유전자 도입으로 역분화 시킬 수 있다는 사실은 기존의 발생학적인 지식을 뒤집는, 재생의학뿐만 아니라 생물학 전반에 있어서 완전히 새로운 패러다임이었다. 특히 역분화줄기세포는 자기 유래의 줄기세포를 확립할 수 있어 배아줄기세포에서 해결하지 못한 면역적합성 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 역분화줄기세포 연구는 처음 보고된 이후 현재까지 비교적 짧은 기간 동안 급속하게 발전하여 다양한 조직의 세포로부터 전분화능줄기세포를 유도하는 것이 가능하고 수립 효율과 안전성 확보 등 다각적으로 수립 방법이 개선되고 있다. 최근에는 상품화된 키트를 이용하여 연구자들이 비교적 쉬운 방법으로 역분화줄기세포를 만들 수 있게 되었다. 


  배아줄기세포와 역분화줄기세포 최신 연구 동향
  역분화줄기세포는 지난 수년 동안 생명윤리적 논쟁 대상이 되어온 배아줄기세포의 대체 가능한 전분화능줄기세포로서의 역할을 담당할 수 있기를 기대하게 되었다. 역분화줄기세포 출현 이후 전분화능줄기세포 연구 변화를 조사하기 위하여, 2008년-2013년 사이에 발표된 배아줄기세포와 역분화줄기세포 관련 국제 학술논문의 연구 유형분석이 조사되었다[1, 2]. 이들 보고서에 따르면 해당 기간 동안 배아줄기세포와 역분화줄기세포 관련 논문 건수는 두 종류의 세포 모두 매년 수적으로 꾸준히 증가하는 것으로 나타났다(Figure 1). 역분화줄기세포 출현으로 생명윤리적 측면의 논란이 있는 배아줄기세포 연구는 점차 축소되면서 역분화줄기세포 개발에 필요한 전분화능 특성 확인을 위한 황금 표준(gold standard)이 되는 참조 물질(reference materials)로서 제한적으로 사용될 것이란 극단적인 예측과 달리, 배아줄기세포 연구는 역분화줄기세포에 비해 오히려 많은 수의 논문이 발표되었으며, 다각적인 연구에 이용되고 있음이 확인되었다(Figure 2). 이와 같이 배아줄기세포 연구가 꾸준하게 지속되는 것은 외부 도입유전자로 전분화능을 획득하는 역분화줄기세포 수립 방법이 체세포 돌연변이 및 후성유전학적 불안정성을 야기할 수 있다는 우려 때문이다. 배아줄기세포와 역분화줄기세포의 비교 연구에서 이 두 종류의 줄기세포는 형태적, 생화학적으로 유사한 특징을 가지고 있으나 유전자 및 후성유전학적 비교 연구에서는 상이점이 확인되었다.

또한 이들 보고서에서는 배아줄기세포와 역분화줄기세포에 대한 세부 연구 분야를 분석하였다. 그 결과, 2011년에서 2013년 사이에 보고된 논문에서 배아줄기세포와 역분화줄기세포를 이용한 연구는 서로 다른 세부 연구 분야가 집중된 것으로 나타났다(Table 1). Table 1에서 보이는 바와 같이 배아줄기세포를 이용한 연구는 간, 신경, 심장 등 특이적 조직 세포로의 분화 프로토콜 개발 및 최적화 연구, 발생학적 기작 분석 연구, 줄기세포 분자적 특성분석 등이 가장 두드러진 세부 연구 주제로 나타났다. 또한 전분화능 기전 연구, 분화된 세포 제공, 줄기세포 배양 환경의 최적화 연구 등과 같은 분야에 배아줄기세포가 이용된 것으로 나타났다. 역분화줄기세포 세부 연구 분야 중에는 새로운 역분화줄기세포 수립 분야가 전체 발표된 논문 수의 절반 이상으로 나타났다. 또한 역분화줄기세포에서는 질병특이적 역분화줄기세포의 수립과 질병모델 구축 분야가 괄목할 만한 연구 분야로 나타났다. 한편 배아줄기세포와 역분화줄기세포 연구 전체에서는 분화 프로토콜 개발과 최적화 연구, 발생학적 기작 분석 연구, 질병특이적 줄기세포 및 질병모델 구축, 배양 최적화와 특성분석 방법 연구 등의 순서로 연구되었다(Table 1).

이 결과들은 전분화능줄기세포 연구는 배아줄기세포와 역분화줄기세포 두 종류 중 편향된 세포에 국한된 연구보다는 서로 다른 두 종류의 세포가 가지는 기본적인 특성에 따라 연구가 이루어지고 있으며 그 세부적 연구 기술력의 확보 정도에 따라 다양한 분야에 적용된다는 것을 나타낸다. 배아줄기세포는 주로 세포의 발생학적 측면의 기저 상태에 있어 전분화능 및 분화 등 전분화능줄기세포의 기본 특성, 줄기세포 배양 최적화 등의 기초적 연구에 활용되었다. 한편 역분화줄기세포는 역분화 유도 방법과 새로운 역분화줄기세포 수립 등 신기술의 정립 단계 연구가 우선적으로 진행되었고, 환자 체세포를 이용할 수 있는 특징을 이용하여 질병특이적 줄기세포의 수립, 질병모델 및 관련된 신약 개발 등의 연구가 높은 비중을 두고 있음을 알 수 있다. 이에 따라 배아줄기세포와 역분화줄기세포 두 종류의 전분화능줄기세포는 향후 상호 의존적으로 발전될 가능성이 있고 전분화능과 줄기세포의 기저 생물학적 조사, 분화와 신약 개발 등의 다양한 주제 연구에서 이용될 것으로 전망된다.
국가별 연구 동향을 살펴보면 미국이 배아줄기세포와 역분화줄기세포 종류 모두에서 2008년-2013년 사이에 발표된 연구 논문의 절반 이상을 점유하고 있었으며, 최근 중국의 성장세가 두드러지는 것으로 나타났다. 발표 논문 건수에 따른 국가별 순위는 배아줄기세포의 경우, 미국, 중국, 한국, 이스라엘, 싱가포르, 일본, 캐나다, 호주, 스웨덴, 독일, 스페인, 프랑스, 핀란드, 벨기에 순위로 나타났고 역분화줄기세포의 경우 미국, 일본, 중국, 독일, 영국, 스페인, 싱가포르, 이스라엘, 프랑스, 한국, 캐나다, 이란, 호주, 핀란드, 이태리의 순위로 나타났다(Figure 1)[1].

  전분화능줄기세포 은행
  전분화능줄기세포는 임상 적용을 최종적인 목표로 하고 있기 때문에 연구 단계에서 임상 준비와 상업화 개발 등 치료제의 발굴에서 생산 및 임상적용 과정 전반적 문제점을 고려할 필요가 있다. 따라서 전분화능줄기세포의 임상적용을 위해서는 다학제적 협력 연구가 반드시 필요하며 이를 구체적으로 실현하기 위하여 국제적 연구자 네트워크가 활발히 조성되고 있다. 배아줄기세포 연구 분야에서는 줄기세포 등록 시스템 운영과 줄기세포 은행을 설립하여 줄기세포 수립에 이용되는 배아 사용을 최소화하고 수립된 배아줄기세포 활용을 극대화하는 노력이 지속되고 있다. 줄기세포 등록 시스템과 줄기세포은행의 운영으로 생명윤리적 문제를 제고하고 줄기세포 관련 정보의 수집, 줄기세포 배양과 특성 분석 기술의 축적 등으로 질적 표준화를 마련해왔다[3].

최근 미국, 영국, 일본 등의 대규모 역분화줄기세포 은행 프로젝트는 주목할 만한 경향이라고 할 수 있다. 역분화줄기세포가 주로 질병모델 연구에 이용되고 있으나 유전적 안정성 등 품질을 입증할 수 있는 기준 및 표준물질의 부재로 개별 역분화줄기세포가 특정 질환에 대응하거나 치료제로 개발되는 것에 한계가 있다. 이를 극복하기 위하여 최근 미국, 영국, 일본 등의 국가 연구자들은 수백 개 이상의 다수 역분화줄기세포주를 확보, 이와 관련된 정보와 지식을 공유하는 것을 목표로 대규모 역분화줄기세포 은행을 확립하고 있다. 대규모 역분화줄기세포주 은행은 면역적합성 줄기세포주 모델, 질병모델 구축, 정상 범위의 유전적 다양성에 따른 세포와 질병의 상관관계, 신약 개발 등의 영역에서 정보를 모을 수 있는 중요한 수단으로 이용될 것으로 기대된다[4, 5]. 또한 대량의 역분화줄기세포주 수립, 생산, 특성분석 및 뱅킹은 이들 작업 공정을 통하여 줄기세포 연구 전반적인 기술력 향상에 따른 표준화에 기여할 것이며, 선행된 배아줄기세포 등록제와 뱅킹의 경험이 대규모 역분화줄기세포은행 프로젝트에서 중요한 모델이 될 것으로 기대 된다[3]. 대규모 역분화줄기세포 은행은 향후 역분화줄기세포의 수립과 특성분석의 표준화 정의, 서로 다른 연구실 기관으로부터 검증된 표준 역분화줄기세포의 확보, 연구자 교육, 현재 역분화줄기세포의 윤리적, 특허 등 지적재산권에 대한 의견, 각 연구기관으로부터 역분화줄기세포의 자원과 정보 공유 기대효과가 있다[4, 5].

  전분화능줄기세포와 질병 모델, 신약개발 및 유전자 치료
  역분화줄기세포와 체세포복제배아줄기세포는 수립 초기의 연구에서부터 질환자 유래 체세포를 이용한 질병 모델 개발에 적극적으로 활용되고 있다. 환자 유래 피부세포나 혈액으로부터 역분화줄기세포를 수립하고 해당 세포로 분화하여 질병모델을 만들 수 있다. 수립 초기에는 비교적 단순한 특정유전자 결함이 질환으로 나타나는 단일 유전자 질병(monogenic disease)을 대상으로 질병 모델이 구축되었다. 이후 전분화능줄기세포를 이용한 질병 모델은 후성유전학적 및 환경적 질병 모델로 개발되고 있다[6]. 이러한 질병 모델은 질환의 병리학적 이해뿐만 아니라 신약 개발에 활용되고 있다. 예를 들어, 상염색체 열성유전자 유전질환으로 알려진 판코니 빈혈증(fanconi anemia) 환자로부터 역분화줄기세포를 수립하고 조혈세포로 분화연구 유도 및 약물 선별 등의 연구가 보고되었다. 현재까지 역분화줄기세포를 이용하여 헌팅턴병, 파킨슨병, 소아당뇨병, 근육병 등 다양한 질병 유래 역분화줄기세포가 수립되었고, 척수근위축증 유래 역분화줄기세포 등에서 환자의 병리적 이상 증세를 재현 가능한 모델이 제시되었다. 전분화능줄기세포의 질병 모델시스템을 이용하여 신약 개발에 활용되고 있다. 기존 신약 개발에서는 신약의 효능 분석과 독성 분석을 동물 모델을 통해 진행되었으나 동물의 생리학적, 해부학적 특성은 사람과 달라 안전성과 부작용을 평가하는데 어려움을 겪고 있다. 전분화능줄기세포를 이용하면 인체의 다양한 조직 세포로 분화가 가능하다. 분화된 세포에서 신약 후보물질을 적용하여 약효 및 부작용을 동물 모델보다 빠르고 정확하게 확인할 수 있다.

또한 전분화능줄기세포를 이용하여 세포치료제를 개발했을 때 면역학적으로 적합한 세포와 유전적 질환을 대상으로 하는 유전자 교정 치료제의 개발이 가능하다[7]. 유전자 교정 기술의 발전은 최근 생물학 전 분야에서 두드러진 약진을 보이고 있다. 이 기술은 기존 상동유전자 재조합(homologous recombination)을 이용한 외부 유전자도입 방식에서 최근 ZEN, TALEN, CRISPR/Cas9의 단계별 발전을 거치면서보다 정교한 방식의 유전자 교정으로 특정 유전자의 도입과 삭제(knock in/out)가 가능하게 되었다[8, 9]. 이 기술은 유전자 염기 서열의 정확한 위치를 절단하여 효율적으로 원하는 유전자의 염기서열로 변화시키는 특성으로 가지고 있어 유전자 가위로 불리기도 한다. 이러한 유전자 교정 기술은 특히 유전적인 질환 연구에 새로운 질병모델과 치료제로서 시도되고 있다. 실제 조혈모세포에서 HIV 바이러스 표적유전자가 교정된 AIDS 세포치료로 임상 승인 되었다[10]. 전분화능줄기세포에서는 겸상적혈구성 빈혈증(sickle cell anemia), 판코니 빈혈증, 베타-타라세미아(β-thalassemia) 등의 혈액세포 유래질환 역분화줄기세포를 이용한 유전자 교정 연구가 시도되었는데 최근 파킨슨병, 헌팅턴병, 근육실조 등의 다양한 유전성 질환으로 그 연구가 확장되고 있다[7]. 또한 역분화줄기세포에 형광발현유전자를 삽입하여 미분화상태의 세포를 다양한 종류의 세포로 분화시켜 이식한 후 추적 가능한 세포주를 확보하여 줄기세포 질병모델 연구에 활용되고 있다[11].

한편, 비교적 최근에 수립된 체세포복제배아줄기세포를 이용한 미토콘드리아 유래 질환을 교정하는 연구가 보고되었다[12]. 또한 유전자 교정에 의해 유전적으로 변형된 역분화줄기세포가 질환에 연관된 조직세포로 효율적인 분화가 진행될 수 있고 기능적으로도 분화된 세포의 특성을 가지고 있는지 조사되고 있다. 전분화능줄기세포의 유전자 교정은 질병의 기전 및 신약 개발 등 향후 다양한 분야에서 유용하게 활용될 것으로 기대된다. 다양한 기술의 상호보완적 연구를 통하여 더욱 강력한 질병모델의 구축과 신약 개발에 활용되어 나아가 미래의 새로운 치료 방법으로 발전할 것으로 기대된다.

  전분화능줄기세포의 임상적용
  전분화능줄기세포는 성체줄기세포에 비하여 무한 증식이 가능하고 세포공급이 용이함에도 불구하고 특정 세포로의 분화 효율, 치료제 생산, 제도 등 여러 가지 문제점이 제기되어 왔다. 2010년에 세계 최초로 미국 제론사의 배아줄기세포 유래 희소돌기아교세포(oligodendrocytes)로 분화된 세포척수손상치료제가 승인되었으나 사업 전략의 변화로 이듬해 중단되었다. 이후 2014년 전분화능줄기세포 임상연구는 줄기세포연구와 세포치료제 분야에서 새로운 흐름이 형성되기 시작했다[13]. 2011년 미국과 한국의 배아줄기세포 유래 치료제의 안과질환 임상연구는 당시 유일한 전분화능줄기세포 임상이었으나 이후 2014년에 미국, 한국, 영국 등을 비롯한 여러 국가에서 노인성황반변성(age-related macular degeneration)뿐만 아니라, 당뇨병(type 1 diabetics), 척수손상(spinal cord injury), 파킨슨병과 심장병 등의 다양한 질환에 대한 배아줄기세포유래 임상이 시도되었다[14]. 특히 일본에서는 역분화줄기세포를 임상 유래세포 치료제의 안정성 논란에도 불구하고 국가차원의 공격적 정책으로 황반변성망막치료에 대한 임상시험을 승인하였다.

전분화능줄기세포가 효과적인 세포치료제로 사용되기 위해서는 무엇보다도 안전성(safety)과 유효성(efficacy)이 입증되어야 한다. 현재 진행되고 있는 이들 임상연구의 대부분은 전분화능줄기세포 유래 치료제를 이식한 후 안전성을 조사하는 것이다. 최초 진행되었던 배아줄기세포유래 황반변성치료제의 임상연구에 대한 중간 결과에 의하면 환자에게 동종 세포치료제 이식 후 2-3년 동안 이상조직증식, 종양 형성, 면역적합성 등의 현상은 나타나지 않았을 뿐 아니라 일부 환자에서 시력 개선 징후도 관찰하였다고 보고하였다[15, 16]. 또한 프랑스의 연구자들이 배아줄기세포 유래 심근병 치료제의 임상사례를 보고하였다. 이들의 연구 결과는 한 명의 환자를 대상으로 시도되었고 수술 후 3개월 동안 종양 형성 등의 특징적 징후를 보이지 않았다고 보고하였다[17]. 이러한 세포치료제로서의 전분화능줄기세포 임상적용을 통해 얻을 수 있는 혜택은 전분화능줄기세포의 임상연구가 가지고 있는 문제점을 해결해야만 희망적이라고 할 수 있을 것이다.

Ⅲ. 맺는말


  배아줄기세포와 역분화줄기세포의 세부연구 분야의 조사에서 확인된 바와 같이 배아줄기세포에서는 줄기세포의 전분화능, 배양과 분화 프로토콜 연구가, 역분화줄기세포에서는 질병모델의 개발, 신약개발 등의 분야에서 더 활발한 연구가 진행됨을 확인하였다. 더불어 최근 체세포복제배아줄기세포 수립 성공으로 전분화능줄기세포 연구 분야는 다양한 기원에 따른 세포가 제공되고 있어 전분화능의 이해 및 유전학적, 후성유전학적 연구를 위하여 상호 보완적으로 활용 가능성을 기대하게 한다.

궁극적으로 전분화능줄기세포 연구의 최종 목표가 치료목적의 세포나 조직 생산이라는 점에서 재생의학 분야에서 그 활용도가 클 것으로 기대된다. 최근 각 국의 활발한 전분화능줄기세포의 임상 시도에도 불구하고 이들 전분화능줄기세포의 임상적용 이상을 실현하기 위해서는 현재까지 제기된 여러 가지 문제점이 우선 해결되어야 할 것이다. 전분화능줄기세포는 기존 화학적 의약품과 달리 현재까지 세포치료제로 이용되기까지 전 단계에 걸쳐 안전성과 유효성의 측면에 대한 기준이 부족하다. 특히 전분화능줄기세포로부터 분화된 특정 세포를 이식했을 때 분화되지 않고 남아있는 전분화능줄기세포로 인해 발생할 수 있는 기형종 생성, 역분화줄기세포의 수립에서 사용되는 바이러스 등에 의한 외부 유전자의 유전체에 미치는 영향 등 이들 각 줄기세포 연구 개발초기에 제기되었던 문제점들은 아직도 해결되지 않고 있다. 전분화능줄기세포의 임상적용에는 미래 규제, 자금 확보, 실험실 수준의 연구에서 임상 및 상업화 등 예측 가능한 걸림돌과 더불어 현재까지 알려지지 않은 의학적 요구 파악 등의 다양한 분야의 도전 과제를 가지고 있다. 현 단계에서는 가능한 임상등급 전분화능줄기세포 개발의 전체 과정에 따른 걸림돌과 쟁점들을 시급하게 파악하고 현실적으로 가능한 문제부터 하나씩 해결책을 찾아나가야 할 것이다. 특히 전분화능줄기세포의 임상적용에는 배양시설 환경, 균일한 품질, 대량생산, 특이적세포로의 분화, 적절한 세포 수, 면역적합성, 종양형성평가, 이식 절차, 비용절감, 제도적 문제 등 다양한 측면에서 표준화가 필요하다. 이러한 다양한 문제점에 대한 전학제적인 노력이 전분화능줄기세포의 활용성을 극대화할 수 있는 방편이 될 것이다.

Ⅳ. 참고문헌


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