메뉴바로가기본문바로가기

동아사이언스

사람아빠, 돼지엄마 가진 ‘키메라 세포’ 탄생

통합검색

사람아빠, 돼지엄마 가진 ‘키메라 세포’ 탄생

2017.01.27 07:00
美연구진, 인간 줄기세포 첫 동물 배아에서 발달시키는 데 성공
돼지의 배아에 인간 다능성줄기세포를 삽입하고 있는 모습.  - 셀 제공
돼지의 배아에 인간 다능성줄기세포를 삽입하고 있는 모습.  - 셀 제공

아빠는 사람, 엄마는 돼지인 합성 세포가 미국에서 탄생했다. 돼지 배아에 인간 줄기세포를 넣은 형태로 돼지 몸 안에서 장기나 조직을 키워 인간에게 이식하는 재생의학의 가능성을 연 것이다.
 

후안 카를로스 이스피수아 벨몬테 미국 솔크대 교수팀은 인간-돼지 키메라 세포를 세계 최초로 개발하고 연구 결과를 학술지 ‘셀(Cell)’ 27일자에 발표했다.

 

키메라는 그리스 신화에 등장하는 사자 머리, 양의 몸통에 뱀의 꼬리를 가진 괴물에서 유래한 것으로 서로 다른 종끼리 결합해 새로운 종을 만들어내는 유전자 편집 기술을 의미한다.
 

연구진은 기관의 크기가 인간과 유사한 돼지를 숙주로 선택하고 다능성 줄기세포를 돼지의 배아에 넣은 형태의 키메라 세포를 제작했다. 다능성 줄기세포는 어느 정도 발달을 이뤘지만 여전히 다른 세포로 분화할 가능성이 남은 형태의 세포다. 임신 기간이 인간의 3분의 1 정도인 돼지 안에서 배양하기 가장 적합하다는 특성이 있다. 하나의 키메라 세포를 제작하기 위해 4년간 돼지 1500마리의 배아가 연구에 쓰였다.
 

키메라 세포 제조 과정. 인간의 다능성줄기세포(가운데 위)를 돼지의 배아에 삽입하는 식으로 만들어진다. - 셀 제공
키메라 세포 제조 과정. 인간의 다능성줄기세포(가운데 위)를 돼지의 배아에 삽입하는 식으로 만들어진다. - 셀 제공

인간-돼지 키메라 세포를 3, 4주간 배양한 결과 연구진은 키메라 세포에서 뇌를 제외한 모든 장기를 배양할 수 있는 가능성을 확인했다.

 

키메라 세포에서는 근육세포를 포함한 다른 장기의 전구체가 발생했다. 전구체는 일련의 생화학 반응에서 어떤 물질로 변화하기 전 단계의 물질을 의미한다. 하지만 뇌를 이루는 중추신경계와 뇌세포의 전구체는 만들어지지 않았다.
 

연구진은 다음 연구에서 인간-돼지 키메라 세포가 특정 장기를 형성하는 것까지 가능한지 확인할 계획이라고 설명했다.
 

해당 연구진은 2010년 이미 쥐-생쥐 키메라 세포 제작에 성공했다. 생쥐의 수정란을 유전자 편집 기술인 ‘크리스퍼(CRISPR)’ 유전자 가위를 이용해 췌장, 심장, 눈 등 기관 발달에 관여하는 유전자를 삭제한 뒤 쥐 배아에 넣어 양육했다.

 

그 결과 키메라 세포에서 사라졌던 췌장 심장 눈 등의 기능까지 복원됨을 확인했다. 향후 사람의 수정란에서 유전 결함이 있는 부분을 없앤 뒤 돼지에서 정상적인 장기를 만들 수도 있다는 의미다. 
 

벨몬테 교수는 “궁극적인 목표는 인간에게 이식할 수 있는 장기나 조직을 돼지에게서 성장시키는 것이고 이제 그 첫걸음을 뗀 것”이라고 말했다.

 

관련 태그 뉴스

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

댓글 0

8 + 7 = 새로고침
###
    과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기