인공 난자 첫 성공… 불임-유전병치료 새 길 열려

2016.10.18 07:00

 

인공난자로 만들어진 실험용 쥐 - 하야시 카츠히코 일본 큐슈대 교수 제공
인공난자로 만들어진 실험용 쥐 - 하야시 카츠히코 일본 큐슈대 교수 제공

일본 연구진이 동물 몸에 있는 체세포(일반세포)로 난자(생식세포)를 만들어내는 데 성공했다. 올해 2월 중국 난징의과대 연구팀이 쥐의 정자를 인공적으로 만든 적은 있지만 난자를 만들어낸 건 이번이 처음이다. 유전병 치료나 복제동물 생산 등 다양한 분야에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

  
난자는 생명연구 분야에서 중요한 연구재료로 쓸 수 있어 과학계의 큰 관심을 받아왔다. 국내에선 황우석 전 서울대 교수팀이 배아줄기세포 연구 중 인간 난자를 공여자의 동의 없이 실험용으로 사용해 윤리문제가 불거진 바 있다.

 

하야시 가쓰히코(林克彦) 일본 규슈대 교수팀은 쥐의 꼬리세포를 역분화시킨 줄기세포(유도만능줄기세포·iPSC)를 난자로 분화시키는 데 성공했다. 이 연구결과는 과학저널 ‘네이처’ 18일자에 실렸다. 

 

하야시 교수팀은 이렇게 얻어낸 난자를 정자와 결합해 정상적인 새끼를 출산시키는 데 성공했고, 그 다음 세대 새끼를 낳는 데도 성공했다.

 

하야시 교수팀은 연구과정에서 일반세포를 생식세포로 만드는 점에서 가장 큰 곤란을 겪었다. 난자와 같은 생식세포는 염색체 수가 일반세포의 절반인데, 실험과정에서 일반세포의 염색체를 딱 절반으로 분리하는 것이 쉽지 않았다. 연구팀은 우선 줄기세포를 난자세포 이전 단계인 ‘원시생식세포’로 만든 다음, 난자를 만들어내는 ‘난소’ 세포와 함께 배양했다. 이 결과 원시생식세포가 염색체를 절반으로 줄이는 ‘감수분열’ 과정을 겪으며 비로소 난자 형태로 자라났다.

 

 

체세포로 유도만능줄기세포를 만든 뒤, 이를 원시생식세포로 분화시킨다. 그리고 배아의 난소세포와 함께 배양하면 성숙한 난자를 얻을 수 있다. - 동아일보 제공
체세포로 유도만능줄기세포를 만든 뒤, 이를 원시생식세포로 분화시킨다. 그리고 배아의 난소세포와 함께 배양하면 성숙한 난자를 얻을 수 있다. - 동아일보 제공

이번 연구결과를 접한 이건수 서울대 생명과학부 교수는 “체세포를 염색체 수가 절반뿐인 생식세포로 분화시키는 일이 어려운 것인데, 그 과제를 해결한 셈”이라고 평가했다. 

 

연구를 이끈 하야시 교수는 본보와의 e메일 인터뷰를 통해 “불임 치료에 사용하거나 멸종위기 동물을 복원하는 데 사용할 수 있을 것”이라며 “이번 연구결과가 멸종위기 동물 복원에 유용하게 활용되길 바란다”고 밝혔다.

 

 

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