니나 탠던: 인공조직 보살피기

안녕하세요 여러분.

저는 세포라고 불리는 작고 작은 생명체를 다루는 일을 하고 있어요. 그리고 연구실에서 이 세포들을 어떻게 키우는지 말씀드릴 겁니다. 저는 연구소에서 세포를 원래의 환경에서 꺼내는 일을 하는데요. 세포들을 종종 배양접시라 불리우는 그릇에 옮겨 담습니다. 그리고 그 세포들을 양육합니다. 물론 무균 상태에서죠. 세포배양배지라고 하는 음식을 주면서 인큐베이터에서 양육시킵니다.

왜 이런 일을 하냐구요? 저희는 접시의 세포들을 관찰하는데 그건 표면으로만 보이는 것이죠. 저희가 연구실에서 진짜로 하려는 일은 생체 조직을 조작하는 것이예요. 이게 무슨 뜻이냐구요? 이건 실제 심장을 자라게 하는 것이거나, 이를테면 몸에 삽입할 수 있는 뼈의 일부를 자라게 하는 것이죠. 그 뿐만 아니라, 질병 연구의 모델이 되기도 합니다. 이런 목적을 이루는데, 기존의 세포 배양 기술로는 충분하지 못합니다. 세포들은 향수병에 잠기기도 해요. 그 접시가 집이라는 느낌이 들지 않는거죠. 그래서 자연 그대로의 환경을 복제하여 잘 자라게 하는 방법이 필요합니다. 이것을 생체모방 패러다임이라 부릅니다. 자연을 연구실에서 복제하는 것이죠.

심장을 예로 들어 보죠. 제 주된 연구분야예요. 심장의 특징은 무엇일까요? 음, 심장박동이나 리듬이 있는 것, 지치지 않는다는 것, 충실하다는 점이 있겠죠. 저희 연구실에서 세포를 복제할때는 세포배양시스템에 전극을 설치해 사용합니다. 이 전극들은 작은 심장 박동기의 역할을 해서 실험실 내의 세포들을 수축시킵니다. 심장에 대해 우리가 알고 있는 것은 또 무엇일까요? 심장세포들은 욕심이 많은데요. 원래 여러분 몸안의 심장세포들은 매우매우 촘촘한 혈관 공급체를 통해 양분을 공급합니다. 저희는 연구실에서 미세 패턴 경로로 바이오물질 위에 세포를 자라게 합니다. 그렇게해서 세포배양배지, 세포들의 음식을 세포들이 자라는 발판으로 공급할 수 있게 되죠. 여러분이 예상하시듯이 심장의 모세혈관계를 통해서 말이죠.

이것이 저에게 가르쳐준 교훈 하나는 인생은 작은 것들로 많은 것을 할 수 있다는 겁니다. 전기자극을 예로 들어 이런 필수요소 중 하나가 얼마나 강력한지 봅시다. 왼쪽에는 실험용 쥐들의 세포에서 조작한 뛰고 있는 심장 조직의 조그만 부분을 볼 수 있죠. 작은 마시멜로우 크기에 불과합니다. 그리고 일주일 후에, 심장이 뛰죠. 왼쪽 위 구석에 있어요. 잘 보이지 않을 수도 있어요. 이 세포들이 뛰고 있다는 사실은 놀랍습니다. 하지만 정말 놀라운 점은 세포들에게 심장박동기 같은 것으로 전기자극을 주었을 때 더욱 강하게 뛴다는 점이예요.

저에게 가르쳐준 교훈 두번째는, 세포가 모든 일을 해낸다는 겁니다. 조직공학은 어떤 정체성의 문제가 있다고 할 수 있는데, 왜냐하면 구조공학에서는 다리를 건설하거나 큰 무언가를 만들고 컴퓨터 공학에서는 컴퓨터를 만들지만 조직공학에서 하는 일은 세포가 스스로 자라게 하는 기술이기 때문입니다. 이게 무슨 뜻일까요? 간단하게 말해보죠 세포는 추상적 개념이 아니라는 것을 떠올려 봅시다. 우리 세포가 우리 생명을 유지시킨다는 점을 기억해봅시다. "우리가 먹는 것이 곧 우리"라는 것은 쉽게 말해서 "우리 세포가 먹는 것이 곧 우리"라고 표현할 수 있습니다. 우리 내장에 있는 식물군의 경우, 이 세포들은 사람이 아닙니다. 하지만 주목할 가치가 있고 이 세포들이 우리 삶의 경험에 영향을 미칩니다. 모든 소리, 시각, 감각, 미각, 후각의 이면에는 일련의 세포군이 있어서 이러한 정보를 받아들이고 해석합니다. 여기서 의문이 생깁니다: 우리가 환경 보호에 대한 생각을 넓혀 우리 몸의 생태계까지 포함할 수 있을까요?

여러분과 이에 관해 더 이야기를 할 수 있길 바라며, 그 동안 여러분의 행운을 빕니다. 암에 걸리지 않은 여러분의 세포들이 멸종위기종이 되지 않길 빕니다.

감사합니다.

(박수)