엑소좀은 세포에서 분비되는 30~150nm(나노미터ㆍ10억 분의 1m) 크기의 ‘세포외 소포(Extracellular VesicleㆍEV)’다. 1960년대 초 처음 알려졌을 때에는 필요 없는 단백질로 여겨졌던 세포외소포가 단백질ㆍ지질ㆍ핵산ㆍ재생 인자 등을 세포로 보내주면서 세포 간 통신을 매개하는 중요한 역할을 한다. 특히 이중 지질막 구조로 세포 유효 성분이 파괴되지 않도록 보호하고 줄기세포처럼 손상된 조직을 재건하는 역할을 하는 것이 밝혀지면서 ‘핫’한 연구 분야로 떠올랐다.
필자가 지난 칼럼에서 세포외소포를 소개한 뒤 재생 의학의 선두 주자로 꼽혔던 줄기세포와 어떻게 다른지 등 많은 질문을 받았다.
잘 알려져 있다시피 줄기세포는 배아ㆍ탯줄ㆍ성인 골수ㆍ지방 등에서 발견되는 특별한 세포다. 줄기세포는 모든 유형의 세포로 발현돼 신체를 구성하고 몸을 수리(재생)하는 역할을 한다. 따라서 자신이나 다른 사람 몸에서 줄기세포를 추출해 몸속 병든 세포를 복구 대체해 세포가 건강하도록 만든다. 이 때문에 그동안 줄기세포가 ‘재생 의학의 대표 주자’로 자리매김했다.
그런데 이 같은 줄기세포의 재생 능력이 줄기세포에서 분비된 세포외소포 덕분이라는 사실이 밝혀지면서 세포외소포 치료에 관심이 쏠리고 있다. 이에 따라 세포외소포 치료법이 재생 치료를 70% 이상 차지할 것으로 예상될 정도로 잠재력이 커졌다.
세포외소포 치료는 자신의 몸에서 뽑은 줄기세포를 사용하지 않고 기증된 인간 줄기세포에서 세포외소포를 추출해 사용한다. 세포외소포 용액에는 귀중한 지질, mRNA(메신저 RNA), miRNA(마이크로 RNA), 신호 전달 사이토카인, 단백질이 포함돼 있기에 정맥주사나 치료 부위에 직접 주사 또는 도포 방식으로 치료한다. 세포외소포가 세포 건강에 필수적인 세포 간 의사 소통을 높여 세포를 복원하기 때문이다.
특히 세포외소포는 성체 줄기세포보다 성장 인자가 3배 정도 많아 치료해야 할 세포를 복원ㆍ활성화하는 능력이 크다. 유전 질환과 만성 퇴행성 질환 치료와 노화 억제에 유용하다. 특히 노화로 인해 발생하는 모발 손실ㆍ피부 노화ㆍ노안ㆍ골관절염ㆍ만성통증ㆍ근골격 부상 등을 치료할 수 있는 것으로 알려졌다.
예컨대 노화 과정에서 모발 손실이 흔히 나타난다. 줄기세포는 모발 손실을 억제할 수 있지만 기존 모발 세포와 주입받은 줄기세포의 건강성 여부에 따라 달라진다. 특히 모발 회복을 위해 줄기세포를 더 많이 투입해 모발 세포를 재생할 수 있지만 줄기세포를 마냥 늘릴 순 없다.
반면 세포외소포는 몸이 필요한 젊은 세포로부터 추가 정보를 제공해 노화돼 척박한 모발 세포 환경을 개선해 성장을 촉진하고 흰머리를 검은 머리로 되돌리게 한다는 연구 결과가 속속 나오고 있다.
특히 미국 성형외과 의사 고든 사사키는 20명의 안드로겐성 탈모 환자에게 12주간 세포외소포 치료를 시행한 결과, 모발 밀도와 굵기가 개선됐다는 연구 결과를 내놓았다.
미국 식품의약국(FDA)은 이 같은 세포외소포 치료법에 대한 승인을 하지 않았기에 일반적으로 적용하기는 아직 이른 상태다. 그래도 다양한 연구 결과가 축적되면 세포외소포가 젊음을 되찾는 ‘청춘의 샘’으로 자리 잡을 것으로 보인다.