미·일 연구팀, 인간·양 세포 섞은 '하이브리드 배아' 생성

2018-02-19 16:33:59

유전자편집기술 [EPA=연합뉴스 자료사진]

인간과 양의 유전형질을 결합한 '하이브리드'(hybrid) 배아(胚芽)가 만들어졌다.



이는 가축의 몸안에서 인간 장기를 키워 환자에게 이식하려는 전 단계 시도로 평가된다.


미국과 일본 연구팀은 줄기세포와 게놈 편집기술을 동원해 인간 세포를 갓 생성된 양과 염소의 배아에 이식하는 데 성공했다고 영국 일간 파이낸셜타임스(FT)가 19일 전했다.

연구팀은 인간과 양의 세포를 동시에 결합한 '키메라'(chimera) 배아' 개발에 3주가 걸렸다고 말했다.

이런 내용은 미국과학진흥협회(AAAS) 세미나에서 발표됐다.

연구팀을 이끈 도쿄대 히로 나카우치 박사는 앞서 쥐 췌장을 지닌 생쥐와 생쥐 췌장을 지닌 쥐를 키웠다.

쥐에서 성장한 생쥐 췌장에서 채취한 세포를 당뇨병에 걸린 생쥐에 이식하게 되면 거부반응없이 당뇨병을 치료할 수 있는 충분한 인슐린이 만들어진다는 사실을 알아냈다.

나카우치 박사는 "다음 단계는 몸집이 큰 동물들에게 적용하는 것"이었다며 "일본에서는 이런 실험이 금지돼 있어 스탠퍼드대 연구팀과 실험을 진행했다"고 덧붙였다.

그는 "환자에게 안전하게 적용될 수 있는 키메라 이식 기술 개발에는 수년이 걸리겠지만 모든 것은 빨리 변한다"고 강조했다.

그와 공동 연구에 나선 데이비스 캘리포니아 대학의 파울로 로스 박사는 설치류를 대상으로 한 나카우치 박사의 실험 결과 다른 종에서도 장기를 자라나게 할 수 있으며 거부반응없이 병을 치료할 수 있게 된다는 사실을 알 수 있게 됐다고 말했다.

로스 박사는 "이식용 장기가 턱없이 부족한 현실을 감안해 이를 인간에게도 적용하려 노력하고 있다"고 덧붙였다.

이 연구는 돼지에서 심장이나 신장 등 장기를 만들어 인간에게 이식하는 '이종(異種)이식'(xenotransplantation)에 새로운 활력을 불어넣었다는 평가를 받고 있다.

이종이식은 유전적으로 인간 면역체계에 거부반응을 일으키지 않도록 조작된 돼지의 장기를 생산한다는 아이디어에 기초를 두고 있다.


이를 토대로한 새로운 연구는 거부반응을 최소화할 수 있도록 동물 몸에서 인간 장기를 생성하는 게 목표로 하고 있다.

우선 새로운 유전자편집기술(CRISPR)을 동원, 유전적으로 췌장 등 특정 장기를 만들 수 없는 동물 배아를 생산한다. 이어 그 배아에 인간 줄기세포를 주입한다.

이 키메라 배아에서 인간 세포가 차지하는 전체적인 비율은 낮지만 자궁에서 성장시키면 인간 세포가 그 비율을 높이면서 동물의 전자가 생성하지 못하는 장기를 만들어 내게 된다.

로스 박사는 "돼지와 양의 장기 사이즈나 모양이 인간과 비슷하고 이들 장기가 신속히 자라나는 점을 고려해 이들 동물을 실험 대상으로 연구해왔다"고 말했다.

미네소타대 의대 교수 다니엘 개리는 심장혈관계 질환 치료를 위해 이와 비슷한 방법을 동원하고 있다.

그는 인간-돼지 키메라를 토대로 스스로 심장이나 혈관 등 혈관구조(vasculature)를 생성할 수 없는 돼지를 만들어 낸다는 목표를 세웠다.

kyunglee@yna.co.kr
<연합뉴스>



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