미국의 대통령이었던 레이건이 자신의 부인인 낸시 여사를 알아보지 못해 세계를 놀라게 한 치매는 노인성 치매, 파킨슨병, 헌팅턴병 등과 같이 다양한 형태의 퇴행성 뇌신경 질환으로 알려져 있다. 치매가 큰 관심을 불러일으키는 것은 의료선진국인 미국의 대통령조차도 예방할 수 없었고 일단 발병하면 치료가 불가능하다는 점 때문이다. 한국보건사회연구원의 보고서에 따르면 국내 65세 이상의 노인성 질환자 수는 2002년 26만3000명에서 2009년 67만2000명으로 155% 증가했다. 우리나라의 빠른 고령화 속도를 감안할 때 노인성 질환은 현재는 물론 미래 한국사회의 가장 두려운 병으로 공포감을 주고 있다. 뇌과학은 인간의 대표적인 미개척지다. 그러면 난제 중의 난제로 일컬어지는 치매는 극복할 수 없는 것일까.

이종호 과학저술가

역사를 살펴보면 어려운 문제가 생길 때마다 인간의 능력은 한껏 발휘됐다. 치매도 예외는 아니다.

뉴질랜드 오클랜드 대학의 커티즈 박사와 스웨덴 살그렌스카 연구소 에릭손 박사팀은 사망한 사람의 뇌로부터 얻은 조직을 전자현미경으로 분석한 결과 뇌의 일부 영역에서 새로운 뇌세포가 생성돼 냄새가 처리되는 후각망울(olfactory bulb) 부위로 세포들이 이동한 것을 발견했다. 인간의 후각이 동물만큼 효율적은 아니지만 썩은 음식을 순간적으로 구별해 낼 만큼 생존에 중요한 일익을 담당한다. 학자들이 이 연구에 주목하는 것은 후각소실이 파킨슨병 같은 뇌세포가 파괴됨으로써 나타나는 질환의 초기 징후를 예시한다고 생각하기 때문이다. 즉 이들 생물학에 대한 연구로 손상된 인간의 뇌세포를 복구시킬 수 있다면 퇴행성신경질환을 사라지게 할 수 있다는 것이다.

또 학자들을 고무시킨 것은 심장은 한번 손상되면 스스로 복구할 능력이 없는 대표적인 장기로 간주됐다. 그러나 그동안 줄기세포의 활용분야에서 제외됐던 심장에 극적인 변화가 발견됐다. 사건의 발단은 여성의 심장을 이식받은 남성이었다. 여성은 XX염색체, 남성은 XY염색체를 갖고 있으므로 남성에게 이식된 여성의 심장 세포에는 원래 갖고 있던 X염색체만 있었다. 그런데 심장이식을 받은 지 몇 달이 지난 뒤 남성의 심장에서 Y염색체가 발견됐다. 이것은 남성의 줄기세포가 골수로부터 심장으로 와서 심장을 보수했다는 것을 의미한다.

나이를 먹으면 줄기세포의 수가 점점 줄어든다. 줄기세포의 감소는 자신의 몸에 발생하는 손상을 보수할 능력이 감소하는 것을 뜻하므로 더 이상 젊음과 회춘을 보장할 수 없다는 것이 정설이다. 그런데 일부 80, 90대 노인에게 이상한 현상이 일어난다. 흰머리가 검어지고 치아가 다시 나는 것이다. 회춘한다는 뜻인데 학자들은 노인들의 회생이 두뇌의 줄기세포가 다시 살았기 때문이라는 것을 발견했다.

가장 놀라운 연구는 줄기세포를 인공적으로 조절하는 방안이 제시됐다는 점이다. 최근 영국 과학전문지 ‘네이처’ 최신호는 미국 뉴욕 슬론-케터링 연구소의 로런스 스투더 박사가 인간 배아줄기세포를 신경전달물질 도파민을 생산하는 신경세포로 분화시킨 뒤 이를 파킨슨병 쥐의 뇌에 주입하자 파킨슨병 증상이 3∼5개월에 걸쳐 완전히 사라졌다고 발표했다. 이제 학자들이 인간의 두뇌에 있는 줄기세포를 보다 활성화시킬 방법을 찾아낸다면 치매 등 불치병을 원천적으로 치료할 날이 머지않았음을 보여준다.

생명·보건의료산업은 21세기 가장 강력한 성장 선도산업으로 각광받고 있다. 정부가 줄기세포 산업을 신성장동력 산업으로 중점 육성할 방침이라고 한다. 줄기세포 연구로 세계 희귀·난치병 환자들에게 새 희망이 싹트길 기대해 본다.

이종호 과학저술가