논란 중인 죽음에 도전하는 실험
어떤 질병이든 줄기세포를 이용해 그 병의 치료법을 연구하려는 팀들이 있습니다. 당뇨에서 황반변성, 근위축성측색경화증(ALS)에 이르는 다양한 병에 대해 과학자들은 줄기세포로 치료법을 찾고 있습니다.
하지만 올해 하반기에 시작될 한 연구는, 줄기세포를 이용해 위의 질병들과는 차원이 다른 문제를 해결하려 하고 있습니다. 바로 죽은 사람을 살리려는 것입니다.
필라델피아에 위치한 바이오쿼크(Bioquark)사는 줄기세포를 뇌사 환자의 척수에 주입하는 임상시험을 시도하고 있습니다. 환자들에게는 단백질 혼합물 주사와 뇌에 직접 가해지는 신경 전기자극 및 레이저 치료술 또한 주어집니다.
이들은 이 기술을 이용해 뇌신경을 자라게 만들고 서로 연결함으로써 죽은 뇌를 살리려합니다.
“우리는 한 가지 방법으로는 뇌를 살릴 수 없다는 것을 알고 있습니다. 그래서 여러 방법을 동시에 사용하는 것입니다.” 바이오쿼크의 CEO 아이라 패스터의 말입니다.
그러나 이에 관련된 과학적 근거는 매우 드물며 이때문에 여러 방법을 동시에 사용한다 하더라도 이들이 자신의 목표를 달성하기는 매우 어려워 보입니다.
이번 시도가 이들의 첫 시도는 아닙니다. 지난 해 4월, 인도의 루드라퍼에서 이들은 임상 시험을 시도했습니다. 하지만 패스터는 지원자가 한 명도 없었다고 말합니다. 사이언스에 따르면, 이들은 인도의 약품관리청 허가를 얻지 못해 지난 11월 임상시험을 종료했습니다.
(그러나 바이오쿼크와 공동으로 연구할 계획이었던 인도의 병원 소유주인 히만슈 반살은 임상시험이 종료되었다는 사이언스의 보도가 사실이 아니라고 주장합니다. 그는 자신이 바이오쿼크가 개발한 단백질 혼합물을 사용하지 않는 새로운 치료법을 시도하고 있으며, 그 결과를 지역 의대의 “외부 인사”가 확인 중이라고 말했습니다.)
패스터는 임상시험을 시작할 새로운 장소를 거의 확정했다고 말합니다. 이들은 몇 달 안에 남아메리카에서 임상시험을 시작할 계획입니다.
이들이 인도에서 시도한 것과 비슷한 방법을 따른다면, 이들은 20명의 환자를 모집할 것입니다. 환자들은 먼저 자신의 지방이나 혈액에서 분리된 줄기세포 주사를 맞게 됩니다. 그 다음 새 뇌신경세포의 성장을 촉진하는 특별한 단백질 혼합물 주사를 척수에 맞게 됩니다. (이는 BQ-A라 불리는 혼합물로 바이오쿼크는 흑색종, 외상성 뇌손상, 피부 주름에 대해 이 혼합물의 동물 실험을 마쳤습니다.) 그 후, 15일 동안 신경세포가 서로 연결되도록 신경전기자극과 레이저 치료를 받게 됩니다. 이들의 회복 여부는 행동과 뇌파를 통해 확인하게 됩니다.
그러나 위의 과정은 수많은 질문들을 가지게 합니다. 먼저, 임상시험에 참여하는 이들이 법적으로 이미 죽은 상황이며, 따라서 어떻게 이들의 서류상 동의를 얻어야 할까요? (미국의 경우 대부분의 주는 심장, 폐 혹은 뇌가 회복불가능한 상황을 죽음으로 정의합니다.) 만얀 환자가 살아난다면, 그는 무엇을 할 수 있고 무엇을 할 수 없게될까요? 환자의 가족들은 극히 낮은 가능성에도 희망을 가져야할까요?
이 질문들에 답을 얻기는 아직 이릅니다. 패스터도 이를 인정합니다. “많은 사람들이 ‘그래서 그 다음은?’이라고 묻습니다. 환자가 완전히 회복되는 것은 지금의 기술을 계속 발전시켜나갈때 가질 수 있는 장기적인 목표일 뿐, 이번 첫 시도의 목표는 아닙니다.”
참신한 시도? 혹은 사기?
이들의 성공여부를 말해줄 수 있는 어떤 사례도 존재하지 않으며, 학자들은 오히려 유감을 표하고 있습니다. 뇌과학자 아리안 루이스와 생명윤리학자 아더 카플란은 2016년 이들의 시도가 “사기의 경계”에 있으며 “어떠한 과학적 근거도” 없을 뿐 아니라, 환자의 가족들에게 “잔인한 가짜 희망”을 준다고 썼습니다. (패스터는 이에대해 “이런 모험적 연구는 가짜 희망이 아니라 미약한 희망을 준다고 해야한다”고 답했습니다.)
바이오쿼크는 위의 네 단계 연속 치료를 아직 동물에게도 시도한 적이 없습니다. 각각의 치료법은 독립적인 치료법으로 뇌졸중이나 코마와 같은 병에 대해 시도되고 있을 뿐이며, 뇌사는 이와는 전혀 다른 상태입니다.
뇌 혹은 척수에 줄기세포를 주사하는 것은 뇌손상을 입은 아이들 또는 뇌성마비, 근위축성측색경화증 등에 대해 효과가 있음이 보고되고 있습니다. 21명의 뇌졸중환자들 뇌에 줄기세포를 주사한, 통제되지 않은 한 연구는 이 주사가 회복 효과가 있음을 보였습니다.
경두개 레이저 시술에 대해서는 결론이 다양합니다. 몇몇 동물 연구에서 레이저는 뇌세포의 성장을 촉진했습니다. 그러나 2014년 600명의 뇌졸중 환자들에 대한 임상 3상 시험에서는 아무런 효과가 나타나지 않았습니다. 코마 상태의 환자들에 대한 임상 시험은 현재 진행중입니다.
척수에서 팔을 거쳐 손가락에 이르는 정중신경에 대한 전기자극술 효과에 대해서는 몇몇 근거들이 존재합니다. 노스 캐롤라이나의 에드 쿠퍼는 글래스코 코마 점수가 4점인, 점수가 매우 낮은 환자 12명에 대해 전기자극술을 시도했고, 이들 중 4명이 “충분한 회복”을 보였다고 썼습니다. 다른 이들은 코마에서 깨어난 후 크고 작은 장애를 가지게 되었습니다.
그러나 정형외과 의사인 쿠퍼는 자신의 방법이 뇌사 환자에게는 통할리 없다고 분명하게 말했습니다. 그는 이 방법은 뇌간이 이미 기능을 하고 있을 때에만 유효하다고 말합니다. 뇌간은 운동 뇌신경이 뇌 피질로 가기전에 거쳐가는 장소입니다. 만약 뇌간이 기능하지 않고 있다면, 이 방법은 통하지 않는다는 것입니다.
패스터도 그 말에 동의하지만, 한편으로 그는 뇌사 환자의 뇌간에도 “소규모 뇌세포 그룹”이 살아 있기 때문에 이 방법이 효과가 있을 수 있다고 주장합니다.
이번 임상시험을 더 복잡하게 만드는 것은 뇌사의 정확한 기준이 존재하지 않는다는 것입니다. 즉, 이번 시험을 통해 살아난 사람이 반드시 바이오쿼크의 기술로 살아난 것이라고 말할 수는 없다는 뜻입니다. 예를 들어 몇몇 독이나 약물은 뇌사 상태와 비슷한 상태를 만듭니다. 바이오쿼크는 이번 임상시험에서 해당 지역의 의사들에게 뇌사 여부를 먼저 확인시킬 계획입니다. “우리가 직접 이를 확인하는 것은 아닙니다.” 패스터는 각각의 지원자는 지역 병원의 정확한 검사를 받게 된다고 말했습니다.
하지만 지난 13년간 발표된 38건의 논문을 종합해보면, 미국신경학회의 뇌사 기준을 만족하는 이들 중 뇌 기능을 회복한 이는 한 명도 없습니다.
이번 시험에 사용되는 간엽성 줄기세포 연구자인 텍사스 대학 휴스턴 건강과학센터의 소아과의사 찰스 콕스는 이렇게 말합니다. “이건 내가 지금까지 들어 본 가장 말도 안되는 그런 미친 짓까지는 아니지만, 실제로 성공할 확률은 거의 0에 가까울 것이라 생각합니다.”
뇌의 부뇌실(subventricular zone) 세포가 주인이 죽은 뒤에도 성장하는 사실은 발견된 바 있습니다. 그러나 콕스는 이번 연구에서 줄기세포치료가 새로운 뇌세포와 연결을 만들어낼 가능성은 거의 없다고 말했습니다. 콕스는 일반적인 뇌사 환자의 경우 뇌내 혈류량이 거의 없기 때문에 뇌세포가 생존하기 힘들것이라는 것입니다.
그러나 패스터는 자신의 방법이 성공하리라 생각합니다. “나는 상당한 가능성이 있다고 봅니다. 어떻게 이 모든 방법을 잘 조합할 것인지, 그리고 어떻게 적절한 사람들이 적절한 마음으로 이를 시도하게 만들 것인지의 문제입니다.”
콕스는 덜 낙관적입니다. “누군가가 깨어난다면, 그건 엄밀히 말해 기적입니다.” 그는 말을 이었습니다. “아마 교황은 분명 이를 기적이라고 말할겁니다.”
(STAT)