탈모가 걱정된다면? 세포를 이용한 탈모 치료법이 나올지도 모른다.

작성일2022.03.09
탈모가 걱정된다면?
세포를 이용한 탈모 치료법이 나올지도 모른다
몇 스타트업의 생물학자들이 탈모 치료의 가능성을 모색하고 있다. 이들은유전공학의 최신 기술을 이용해 머리카락을 다시 자라게 할 수 있는 새로운 모발 형성 세포를 만드는 연구를 진행하고 있다.

일부 연구자들은 인간의 머리카락 세포를 성장시키는 기술을 동물 실험에 적용하고 있다고 MIT 테크놀로지 리뷰 측에 밝혔다. ‘디노보(dNovo)’라는 이름의 스타트업은 자신들이 ‘인간 머리카락 줄기세포’라고 부르는 세포를 이식한 후 인간의 머리카락이 자라난 쥐 사진 한 장을 전송하기도 했다.

디노보의 창립자는 스탠퍼드대학교 출신 생물학자 에르네스토 루한(Ernesto Lujan)이다. 그는 자신의 회사가 혈액 세포나 지방 세포 같은 평범한 세포를 유전적으로 ‘리프로그래밍(reprogramming)’하여 모낭의 구성 요소를 만들어낼 수 있다고 설명했다. 아직 추가 연구가 많이 필요하기는 하지만, 루한은 이 기술이 결국에는 ‘탈모의 근본적인 원인’을 치료해줄 수 있게 될 것이라고 희망을 품고 있다.

우리는 태어날 때 모든 모낭을 가지고 태어나지만, 노화, 암, 남성 호르몬인 테스토스테론, 유전적 불운, 심지어 코로나19 같은 원인들로 인해 머리카락을 자라게 하는 모낭 속 줄기세포가 손상될 수 있다. 일단 줄기세포가 손상되면, 머리카락도 함께 사라진다. 루한은 디노보가 유전자가 발현되는 패턴을 변화시키는 방법을 이용해 어떤 세포라도 머리카락 줄기세포로 변환시킬 수 있다고 주장했다.

루한은 “생물학에서 이제 우리는 세포에 어떤 고정된 정체성이 있는 것이 아니며, 세포라는 것이 그저 ‘상태’일 뿐이라는 것을 이해하게 됐다. 따라서 세포를 어떤 상태에서 다른 상태로 변화시킬 수 있는 것”이라고 설명했다.

세포 리프로그래밍

탈모 치료 연구는 리프로그래밍 기술을 이용해 노화로 인한 증상들을 정복할 수 있는지 알아보기 위한 광범위한 연구 중 하나이다. 8월에 MIT 테크놀로지 리뷰는 리프로그래밍 기술을 활용해 사람을 다시 젊게 만들 가능성에 관해 조용히 연구를 진행하고자 하는 알토스 랩스(Altos Labs)라는 기업에 관해 보도한 적이 있다. 또 다른 스타트업인 컨셉션(Conception)은 혈액 세포를 인간의 난자로 변환하여 인간의 생식능력을 확장하려고 하고 있다.

이러한 연구를 가능하게 한 핵심적인 돌파구를 발견한 것은 2000년대 초였다. 당시 일본 과학자들이 어떤 종류의 조직이든 배아에 있는 줄기세포와 비슷한 ‘강력한’ 줄기세포로 변환할 수 있는 간단한 방법을 찾아낸 것이다. 그 이후로 상상력은 거침없이 뻗어나갔다. 과학자들은 이 방법을 이용하면 어떤 종류의 세포라도 제한 없이 만들어낼 수 있으리라는 것을 깨닫게 되었다.

그러나 실제로 특정 유형의 세포를 생산하는 방법을 찾는 것이 쉽지 않다는 사실이 드러났고, 실험실에서 성장시킨 세포를 인체에 집어넣는 것도 문제이다. 지금까지 환자를 치료하는 데 리프로그래밍 기술을 사용한 사례는 매우 소수에 불과하다. 예를 들어, 일본의 연구자들은 눈이 보이지 않는 사람들에게 망막 세포 이식을 시도했다. 지난 11월에는 미국 기업 버텍스 파마슈티컬스(Vertex Pharmaceuticals)가 리프로그래밍을 통해 인슐린을 생성하는 ‘베타세포’를 만들어 제1형 당뇨를 앓고 있는 한 남성에게 주입하여 실험한 결과 당뇨병 치료의 가능성이 보였다고 밝히기도 했다.

탈모 치료 관련 연구를 진행하는 스타트업들은 환자로부터 피부 세포처럼 평범한 세포를 수집하여 그 세포들을 머리카락을 형성하는 세포로 변환하고자 한다. 디노보 외에도, 스템손(Stemson, 줄기세포(stem cell)와 삼손(Samson)을 조합한 이름이다)이라는 기업이 미국 제약회사 애브비(AbbVie)를 포함한 투자자들로부터 2,250만 달러(약 268억 원)를 투자받는 데 성공했다. 스템손의 공동 창립자이자 최고경영자 제프 해밀턴(Geoff Hamilton)은 자신의 회사가 리프로그래밍한 세포들을 쥐나 돼지의 피부에 이식하는 방식으로 해당 기술을 실험하고 있다고 밝혔다.

해밀턴과 루한 모두 탈모 치료와 관련한 시장의 규모가 상당할 것으로 예상하고 있다. 남성의 거의 절반이 남성형 탈모 증상을 겪고 있으며, 일부는 20대부터 탈모가 진행되기도 한다. 여성이 겪는 탈모 증상은 흔히 머리숱이 적어지는 식으로 나타나지만, 이것 역시 환자에게는 큰 스트레스가 될 수 있다.

이러한 기업들은 환상이 가득한 바이오 업계에 최신 기술을 도입하고 있다. 탈모 치료약과 줄기세포의 잠재력에 관해서는 허위 주장도 상당히 많은 편이다. 캘리포니아대학교 데이비스 캠퍼스의 줄기세포 생물학자 폴 뇌플러(Paul Knoepfler)는 “가짜 주장들에 대해서 잘 알고 있어야 한다”고 11월에 글을 쓰기도 했다.

그래서 줄기세포 기술이 정말 탈모를 치료할 수 있게 될까? 아니면 이것 역시 헛된 희망일 뿐일까? 올해 글로벌 탈모 서밋(Global Hair Loss Summit)에서 기조연설 연사로 초대받은 해밀턴은 자신의 회사가 탈모 치료와 관련하여 아직 많은 연구를 앞두고 있다는 점을 강조하려고 했다고 설명했다. 그는 “우리는 많은 사람들이 해결책이 있다고 나서는 상황을 자주 목격했다. 탈모와 관련해서는 특히 그런 일이 많이 있었다. 따라서 진정성을 보여주려면 아직 더 많은 연구가 필요하다는 점을 밝혀야 한다고 생각한다”고 말하며, “우리는 우리가 진정한 과학자들이며, 우리가 하는 연구가 성공을 확신할 수 없을 만큼 어려운 일이라는 것을 전 세계에 보여주려고 한다”고 밝혔다.

현재 프로페시아(Propecia)와 로게인(Rogaine)처럼 탈모 치료제로 승인받은 약이 존재하기는 하지만, 이 약들은 제한적으로만 사용할 수 있다. 탈모 치료를 위한 외과 시술로는 머리카락이 있는 피부 부위를 잘라서 탈모가 진행된 부분에 모낭들을 이식하는 방법이 있다. 루한은 미래에는 실험실에서 만든 ‘머리카락 형성 세포’를 비슷한 시술을 통해 환자의 머리에 이식할 수 있을 것이라고 설명했다.

하버드대학교의 칼 쾰러(Karl Koehler) 교수는 “탈모를 치료하려면 아직 갈 길이 멀다고 생각한다. 아마 처음에는 개개인에 맞춘 값비싼 치료법이 먼저 등장할 것”이라고 말했다.

모낭은 놀라울 정도로 복잡한 기관이며, 몇 개의 세포 유형 사이에서 일어나는 분자의 상호작용을 통해 만들어진다. 쾰러는 인간의 머리카락이 자라난 쥐 사진이 새로운 것이 아니라고 설명하면서, “이런 사진은 언제든 볼 수 있다. 그러나 인간에게 이런 기술을 적용하기에는 아직 문제가 많다”고 덧붙였다.

쾰러의 실험실에서는 완전히 다른 방식으로 모간(hair shaft)을 만든다. 바로 오가노이드(Organoid) 배양을 통해서다. 오가노이드는 페트리 접시에서 배양된 작은 세포 집합체를 말한다. 쾰러는 원래 청각장애 치료약을 연구하면서 내이(inner ear)에 있는 머리카락 같은 세포를 배양하려고 했다고 설명했다. 그러나 그가 배양한 오가노이드는 모낭을 가진 피부가 되고 말았다.

쾰러는 우연히 탄생한 그 오가노이드를 활용하기로 했다. 그는 이제 크기가 약 2mm가 될 때까지 150일 정도 성장시킨 구형의 피부 오가노이드를 만들고 있다. 그가 만든 오가노이드에서는 튜브 모양의 모낭을 또렷이 볼 수 있다. 그는 그것들이 태아를 덮고 있는 보송보송한 솜털과 같다고 설명했다.

한 가지 놀라운 점은 오가노이드들이 반대 방향으로 자란다는 것이다. 다시 말해, 머리카락이 오가노이드의 안쪽으로 향한다. 쾰러는 오가노이드를 “아름다운 구조물”이라고 묘사하며, “왜 안과 밖이 뒤집혀서 자라는지는 큰 의문”이라고 밝혔다.

그가 연구를 진행하고 있는 하버드 실험실은 30세의 일본인 남성에게서 가져온 세포를 리프로그래밍하여 사용한다. 그러나 이곳의 연구자들은 오가노이드가 독특한 색깔이나 질감을 가진 머리카락을 가질 수

“화장품 회사들도 관심을 보인다. 그들은 이 오가노이드를 보면서 눈을 빛낸다”고 덧붙였다.

​-출처- https://www.technologyreview.kr/bald-lab-grown-hair-cells/

탈모가 걱정된다면? 세포를 이용한 탈모 치료법이 나올지도 모른다 - MIT Technology Review
세포를 리프로그래밍하여 원하는 세포를 만드는 방식을 적용해 탈모 치료법을 연구하고 있는 기업들이 있다. 이들은 유전공학의 최신 기술을 이용해 머리카락을 다시 자라게 할 수 있는 새로운 모발 형성 세포를 만드는 연구를 진행하고 있다. 아직은 연구가 초기 단계에 머물러 있지만, 어쩌면 미래에는 탈모 걱정을 덜게 될지도 모른다.

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