“기괴한 초파리 사진 보고 iPS세포 연구 영감얻어”

노벨 생리의학상 日 야마나카 교수 “줄기세포 상용화 10년뒤 가능할것”

야마나카 신야 일본 교토대 교수가 9일 2015 세계과학기자대회에서 기조강연을 하고 있다. 세계과학기자대회 조직위원회 제공

“아버지는 제가 의사가 되기를 바라셨죠. 하지만 정작 제가 의사가 되고 얼마 지나지 않아 아버지가 돌아가셨습니다. 그 뒤로 저는 과학자가 되기로 결심했습니다. 과학이 아버지 같은 환자를 치료하는 데 도움이 될 거라고 생각했기 때문입니다.”

2012년 노벨 생리의학상 수상자인 야마나카 신야(山中伸彌·53) 일본 교토대 교수가 ‘2015 세계과학기자대회’ 기조 강연자로 9일 한국을 처음 찾았다. 야마나카 교수는 이미 분화한 성인의 체세포를 신체의 모든 조직으로 분화 가능한 줄기세포로 되돌린 ‘유도만능줄기세포(iPS세포)’를 처음 개발해 차세대 줄기세포 연구를 개척한 선구자로 평가받는다.

야마나카 교수는 원래 정형외과 의사였다. 하지만 지금은 임상(환자를 치료하는 것) 대신에 기초 의학을 연구하는 과학자다. 그는 “유도만능줄기세포를 연구하는 궁극적 목적은 환자를 치료하는 것”이라고 강조했다.

야마나카 교수가 유도만능줄기세포에 처음 영감을 얻은 계기는 초파리 사진이었다. 야마나카 교수 눈에 띈 초파리 사진에서 초파리는 눈에서 다리가 나오는 괴이한 모습이었다. 초파리를 이렇게 바꾼 건 단 한 개의 망가진 유전자였다.

그는 “이 사진을 본 뒤 유전자 몇 개로 다른 형태의 세포를 만들 수 있겠다고 막연히 생각했고, 이때부터 유도만능줄기세포를 연구하기 시작했다”고 회상했다. 야마나카 교수는 결국 쥐의 피부에 약간의 유전자 조작을 가해서 유도만능줄기세포를 만드는 데 성공했다. 그가 사용한 유전자는 단 4개였다. 야마나카 교수는 현재 파킨슨병 환자를 대상으로 유도만능줄기세포로 만든 신경세포를 뇌에 이식하는 임상 연구를 세계 최초로 시도하기 위해 준비하고 있다. 유도만능줄기세포 덕분에 뇌 깊숙이 있는 신경세포를 인위적으로 만들어 환자에게 이식할 수 있게 된 셈이다.

그는 “그동안 원숭이를 이용해 유도만능줄기세포가 이식 후 암세포로 변하거나 돌연변이를 일으키지는 않는지 테스트해왔다”면서 “현재 안전성을 확보한 상태”라고 밝혔다.

야마나카 교수가 유도만능줄기세포를 이용해 꿈꾸는 치료 방식은 ‘타가 이식’이다. 타인의 줄기세포를 미리 만들어 뒀다가 심부전 환자 등 치료가 시급한 환자에게 바로 이식하는 것이다. 이렇게 하면 환자의 성체세포를 줄기세포로 바꾸는 데 필요한 기간을 절약할 수 있어 현실적 의미에서 줄기세포 치료 상용화가 가능해진다.

야마나카 교수의 노벨상 수상 뒤 일본 정부는 2013년 줄기세포 연구에 10년간 총 1100억 엔(약 9900억 원)을 투입하기로 하는 등 집중 지원하고 있다. 하지만 노벨상 수상 전까지만 해도 야마나카 교수의 연구비는 결코 넉넉하지 않았다. 그는 “1997년 미국에서 일본으로 돌아온 뒤 일본 연구 환경이 미국과 비교해 풍족하지 않아 일명 ‘포스트 아메리카 우울증’을 앓았다”고 털어놨다.

그는 “줄기세포 연구 결과를 발표할 때마다 환자와 가족들이 직접 찾아와 시술해 달라고 부탁한다”면서 “이런 연구가 실제 환자에게 적용되기 위해서는 앞으로 5∼10년 정도 시간이 필요하다”고 말했다.

신선미 동아사이언스 기자 vamie@donga.com