세계 최초로 수컷 세포로 포유류 난모 세포를 만든 연구가 성공했다. 일본 규슈대 연구진이 수컷 생쥐의 피부세포의 줄기세포를 이용해 난자를 생성한 후 수정시켜 생쥐를 탄생시켰다. 반면 인간세포에서 성숙한 난자를 만들려면 아직은 배양하는데 시간이 오래 걸리고 예상못한 유전적 변화 위험이 높다.
수컷 세포로 생성한 수정란으로 아기쥐 태어나다
사람마다 호기심이 다르고 기여하고 도전하고 싶은 분야가 다르다. 일본 규슈대 연구팀이 수컷 세포만으로 포유류 난모세포를 만들어 냈다. 하야시 카츠히코가 영국 런던 프랜시스 크릭 연구소에서 2023년 3월 6일부터 8일까지 열린 제3차 유전자 편집국제회의에서 공개했다.
프란시스 크릭 연구소는 유럽 최대규모의 생체의학 연구소이다. 영국의 6개 단체가 공동 출자해서 2010년 세워졌고 최초로 염색체를 발견하고 노벨상을 받은 영국 생물학자 프란시스 크릭의 업적을 기리기 위해 2011년 5월 25일 그의 이름이 붙여졌다.
https://www.crick.ac.uk/news/2021-12-03_gene-editing-used-to-create-single-sex-mice-litters
규슈연구팀은 수컷 생쥐의 피부세포를 줄기세포와 유사한 상태로 재설계해 유도만능줄기세포(iPS)를 만든 뒤 Y염색체를 제거하고 다른 세포에서 빌려온 X염색체로 대체해 XX 암컷염색체를 가진 세포를 만들어냈다.
iPS는 성체세포를 어떤 유형의 세포로도 발달시킬 수 있는 세포이다. 연구팀은 이렇게 만들어진 세포를 생쥐의 난소 내부조건과 동일하게 설계한 난소 오가노이드(인공장기)에 넣어 배양했다.
이렇게 만들어진 난자를 정자와 수정시켜 약 600여개의 배아를 얻었다. 이를 대리모 쥐에 이식해 새끼쥐 7마리가 건강하게 태어났다. 아기쥐들은 건강하게 성장하고 자연번식 방법으로 새끼를 낳았으며 평균수명을 살았다.
인간 체세포로 수정란은 아직 무리수
연구팀은 연구결과를 인간세포에 적용하기 위해 시도중이다. 연구를 주도한 히야시 교수는 10년 안에 남성 피부세포로 인간난자를 만드는 것이 가능할 것으로 예측한다.
또 X염색체가 선천적으로 부분적으로 결여돼 난소에 장애가 생기는 유전질환인 터너증후군을 가진 여성도 정상 염색체를 가진 아기를 낳을 수 있게 될 거라고 전망했다. 또한 동성커플이 자신들의 유전자로 부모가 되거나 난임치료의 새로운 방법이 될지 주목된다.
하버드 의대의 조지 데일리 학장은 매우 흥미로운 연구이나 이 기술을 인간세포에 적용해서 성공하는 데는 시간이 더 걸릴 것으로 본다. 실험실에서 배양한 난자를 사용하려면 안전성 등 넘어야 산들이 있다.
인간세포는 성숙한 난자를 획득하기 위해 훨씬 긴 배양기간이 필요하고 세포가 예상치 못한 유전적 변화를 일으킬 위험도 높다고 보기 때문이다.
아직 여성 세포로 난자를 못만드는 실정이어서 이 연구를 인간 세포에 적용시키는 것은 크나큰 도약이 될 것이라고 아만더 클라크 박사가 의견을 말했다. 이렇게 해서 인간의 아기도 태어나면 생명이나 신의 영역을 어떻게 해석해야 할까.
앞서 이스라엘 연구팀이 인간 난자의 전구체를 실험실에서 만드는 데 성공했으나 세포분열의 중요한 단계인 감수분열 이전에 세포가 발달을 멈춰 성숙한 난자로 만들지 못했다.
(출처 bbc, franciscrickInstitute)
생물학자와 유전학자들은 보통의 체세포에서 생식 세포가 실제로 만들어지고 아기로까지 발달해서 태어나는지 연구한다. 일본 규슈대 연구팀이 실험실에서 유도된 난자로 수정을 시켰더니 아기생쥐가 태어났다. 실험 결과는 런던 프랜시스크릭연구소에서 열린 유전자편집 국제회의에서 발표됐다.
