"영장류 배아줄기세포 연구·질환 동물모델 개발 등에 기여할 것"
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| ↑ 원숭이 두 마리의 세포를 가지고 태어난 키메라 원숭이 / 사진=연합뉴스 |
한 원숭이의 수정란에 다른 원숭이 배아줄기세포를 주입해 각종 장기는 물론 생식세포에까지 배아줄기세포(ESC)에서 유래한 세포가 섞여 있는 '키메라 원숭이'가 처음으로 태어났습니다.
중국과학원(CAS) 신경과학연구소 류젠 교수팀은 오늘(10일) 과학 저널 '셀'(Cell)에서 수정 7일 된 시노몰구스 원숭이의 배반포기 배아줄기세포를 수정 4~5일 된 배아에 주입, 장기와 조직 세포의 67%가 배아줄기세포 유래 세포로 이뤄진 '키메라 원숭이'가 태어났다고 밝혔습니다.
류 교수는 "이는 이 분야에서 오랫동안 추구해온 목표로 인간을 포함한 영장류 배아줄기세포 만능성에 대한 규명 측면뿐 아니라, 유전공학과 종 보존 등 실용적 의미도 있다"며 "특히 신경계 질환과 다른 생의학 연구를 위한 정밀한 원숭이 모델을 만드는 데 도움이 될 것"이라고 말했습니다.
지금까지 초기 배아줄기세포를 이용해 두 개체의 세포가 섞여 있는 새끼를 만드는 것은 생쥐와 쥐에서는 성공을 거둬 유전자 표적 모델로 이용돼 왔지만 비인간 영장류를 포함한 다른 종에서는 성공하지 못했습니다.
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| ↑ 사진=연합뉴스 |
연구팀은 먼저 수정된 지 7일 된 배반포기 원숭이 배아에서 신체의 모든 장기와 조직으로 자랄 수 있는 배아줄기세포를 채취한 다음 이들 세포가 어떤 세포로 발달하는지 알 수 있도록 녹색 형광 단백질 유전자를 추가했습니다.
이어 이 배아줄기세포를 다양한 조건에서 배양한 다음 수정된 지 4~5일 된 다른 원숭이 배아에 주입하고 배양한 다음 두 원숭이의 세포가 섞여 있는 배아를 대리모 40마리의 자궁에 이식했습니다.
키메라 배아가 이식된 대리모 원숭이 중 12마리가 임신에 성공했으며 최종적으로 한 마리가 살아있는 키메라 원숭이를 낳았고 다른 키메라 원숭이 한 마리는 임신이 유지되다가 유산됐습니다.
두 마리 모두 수컷이었습니다.
연구팀이 유산된 키메라 원숭이와 태어난 지 3일 된 키메라 원숭이의 심장과 뇌, 폐 등 26개 장기·조직의 유전자를 검사한 결과 장기에 따라 21~92%, 전체적으로 평균 67%가 배아줄기세포에서 유래한 세포로 이루어진 것으로 밝혀졌습니다.
배아줄기세포 유래 세포들은 일반 장기와 조직은 물론 고환과 정자 세포로 발달하는 세포에도 들어 있었고, 눈동자와 손가락 등 다양한 조직과 장기에서 배아줄기세포 유래임을 나타내는 녹색 형광 단백질이 확인됐습니다.
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| ↑ 생후 3일 된 키메라 원숭이 / 사진=연합뉴스 |
연구팀은 앞으로 배아줄기세포의 배양 조건과 배아줄기세포가 주입된 키메라 배아의 배양 조건 등을 최적화해
이어 궁극적으로 유전자 편집 기술을 이용해 원하는 유전적 특성을 가진 새끼를 낳을 수 있는 생식세포가 있는 키메라 원숭이를 만드는 것이 목표라며 이번 연구 결과가 이 목표를 달성할 수 있는 토대가 될 것이라고 덧붙였습니다.
[정다진 디지털뉴스부 인턴기자 dazeen98@gmail.com]
