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일본 오사카시 나카노시마 크로스 빌딩 6층에 있는 ‘야나이 마이 iPS 연구소’의 청정 실험실. 1200㎡ 규모 연구실에서 흰색 마스크를 쓴 연구원들이 한 대에 5000만엔(약 4억7000만원)이 넘는 의료 장비와 한창 씨름 중이었다. 이곳은 다 자란 어른 세포를 아기 세포(유도만능줄기세포·iPS)로 되돌리는, 생명의 시간을 거꾸로 돌리는 현장이다. iPS 세포는 심장, 망막, 뇌 세포 등 인간의 각종 조직으로 자라날 수 있다. 이를 난치병 환자에게 이식하 할부상환방식 면 질병을 치료할 수 있어 ‘꿈의 치료’로 여겨진다. 지난달 20일 문을 연 야나이 마이 iPS 연구소는 세계 최초로 난치병 환자 세포를 iPS 세포로 되돌리는 과정을 자동화하는 데 도전장을 던졌다.
한국과 일본은 2000년대 초만 해도 미래 의학 꽃으로 불리던 줄기세포 연구를 두고 치열하게 경쟁했다. 한국 줄기세포 연구가 2005년 황우 일용직주5일제 석 사태라는 트라우마를 겪으며 ‘잃어버린 20년’이라는 늪에 빠져 허우적대는 사이 일본은 규제 완화, 정부·기업의 과감한 투자와 국민 성원에 힘입어 노벨상까지 받으며 2033년 62조원 규모로 성장할 줄기세포 치료 분야 세계 1위에 올랐다.
◇10년간 1조원 투자한 日 정부
일본은 지난 3~4월 한 달 간격으로 유도만능줄 24시간 상담 기세포(iPS 세포) 연구와 관련된 임상 연구를 최고 권위 학술지 네이처에 잇따라 발표했다. 지난 3월 일본 게이오대 연구진은 척수 손상으로 하반신이 마비된 환자가 iPS 세포 이식 후 스스로 일어서게 됐다는 논문을 발표했다. 한 달 뒤 교토대 연구진은 iPS 세포로 배양한 신경세포로 파킨슨병을 치료한 임상 연구를 발표해 학계를 놀라게 했다.
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그래픽=양인성
최근의 일본 연구진 성과는 하루아침에 이뤄진 게 아니다. iPS 세포를 만드는 유전 인자를 처음으로 규명한 공로로 야마나카 신야 교토대 교수가 2012년 노벨 생리의학상을 받은 것을 계기로 일본 정부는 줄기세포 연 계산대 구에 대한 전폭적 지원에 나섰다. 2013~2022년 ‘iPS 세포 연구 지원 프로젝트’에 투자한 금액이 1100억엔(약 1조원)에 달한다. 이후에도 매년 80억~100억엔의 투자를 이어오고 있다. 또 일본 정부는 10여 년 전부터 줄기세포 치료와 관련한 규제도 대폭 완화해 대형 병원은 물론이고, 의원에서도 줄기세포 치료를 할 수 있도록 했다.
기업들은 투자로 호응했다. 일본 다케다 제약은 교토대와 iPS 세포 치료제 공동 연구 파트너십을 맺고 10년간 200억엔(약 1900억원)을 투자하는 프로젝트를 진행 중이다. 유니클로 창업자 야나이 회장은 100억엔을 교토대에 기부했는데 이 가운데 45억엔이 iPS 세포 연구에 쓰인다.
◇규제 완화, 투자, 국민 성원 덕
기자가 방문한 연구소 한쪽 벽에는 개인 기부자의 손 편지가 있었다. “희망의 빛에 다가갈 수 있도록 힘낼게요” “iPS 세포로 치료받을 수 있는 날이 오기를 바랍니다”라는 내용이 담겨 있었다. 연구소 관계자는 “‘내가 지금 당장 혜택을 받진 못하더라도 나중에 iPS 세포 치료제 개발에 꼭 성공해 나와 같은 환자를 살려 달라’는 이들의 열망이 기부금 행렬로 이어졌다”고 했다. 야나이 마이 iPS 연구소를 세운 교토대 iPS세포연구재단에 들어온 기부금은 2만8690건, 41억엔(약 400억원)이다. 기부금 90%(37억엔)가 개인 기부일 정도로 국민 성원이 큰 것이다.
교토대 iPS연구재단은 연구 목적인 경우 무료로 iPS 세포를 외국 연구소에 제공하고 있다. 기업에는 100만~200만원에 공급한다. 세계 수많은 연구 기관과 기업이 일본의 iPS 세포를 분양받아 연구에 쓰면, 앞으로 일본의 줄기세포 치료 방식이 국제 표준이 될 수 있다는 점을 고려한 것이다. 로열티(기술료)를 받을 수 있고, 이를 다시 iPS 세포 R&D에 재투자하는 선순환 구조를 만들 수 있다. 교토대 iPS세포연구재단의 하야시 요헤이 박사는 “환자 자신에게서 유래한 iPS 세포를 자동으로 배양하는 기술을 2028년까지 개발할 것”이라며 계획대로 진행될 경우 MIT테크놀로지리뷰가 2030년으로 예상한 의료 혁명이 앞당겨질 수 있다.
☞줄기세포(stem cell)
다양한 인체 조직으로 성장할 수 있는 일종의 원시(原始)세포다. 뼈 안쪽 공간을 채우고 있는 물질인 골수나 지방 조직 등에서 추출한 줄기세포를 ‘성체(成體)줄기세포’라고 한다. 특정 조직·장기로만 자란다는 단점이 있다.
☞유도만능줄기세포(iPS 세포)
성인의 피부 세포처럼 이미 역할이 정해진 세포를 유전자 조작으로 어린 세포로 되돌린 것이다. 심장·간·뇌 등 인체 거의 모든 세포로 자라날 수 있다. 면역 거부 반응이 낮고, 성장한 세포를 이용한다는 점에서 윤리적 논란에서도 자유롭다.
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