중국의 국립 연구소가 ‘키메라 원숭이’를 만들어 출산시키는 것까지 성공했다. 이번 연구는 영장류의 줄기세포를 이해하는 실마리가 될 전망이다.
10일 중국과학원(CAS)은 원숭이 배아에 다른 원숭이의 ‘줄기세포’를 심는 방식으로 키메라 배아를 만들었다고 저명 국제학술지 셀(Cell)에 보고했다.
키메라(chimera) 기술이란 하나의 생물 개체가 유전적으로 다른 여러 종류의 세포를 가지도록 조작하는 것이다. 사람은 하나의 수정체가 세포 분열·분화를 거쳐 발달하기 때문에 모든 세포의 유전형질이 동일하다. 반대로 키메라 생물은 신체 각 부위의 세포의 유전 정보가 다르다.
이번 CAS 연구진은 같은 종의 원숭이 A, B를 원본으로 하는 키메라 배아를 만들어 어미 원숭이에 주입 후 출산까지 성공했다.
연구진은 원숭이의 초기 배아에서 추출한 세포를 통해 줄기세포주를 만들었다. 배아 단계에 존재하는 줄기세포는 다양한 신체 장기로 분화할 수 있는 ‘만능성’의 특징을 지녔다. 예를 들어, 돼지 유전자를 베이스로 뇌만 인간의 세포로 구성하는 일이 가능해졌다는 것이다.
연구진은 배양된 줄기세포주를 다른 원숭이 배아에 주입해 키메라 배아를 만들었다. 키메라 배아는 암컷 원숭이에 12회 이식됐다.
12번의 시도 중 6번이 출산으로 이어졌으며 이 중 2마리에서 키메라 실험이 성공한 것이 확인됐다.
연구진은 키메라 합성을 확인하기 위해 줄기세포를 형광 단백질로 처리했다. 이에 키메라 원숭이의 일부는 형광 신호를 나타냈다.
이외에도 염기서열 분석 등을 거쳐 한 마리의 원숭이에서 두 마리의 유전형질이 고스란히 보존돼 공존하는 것이 확인됐다. 연구진은 탄생한 원숭이의 뇌·신장·간·위장 등 26개 신체조직에서 줄기세포 쪽의 세포가 평균 67%가량 분포하고 있었다고 말했다.
주입된 줄기세포, 생식 세포까지 영향
주목할 점은, 주입된 줄기세포가 생식세포인 생식 세포로까지 발달했다는 점이다.
이번 연구는 영장류의 줄기세포가 지닌 발달 잠재력을 깊이 이해하는 실마리가 될 것으로 보인다.
젠 리우 CAS 선임 연구자는 “이번 연구는 인간을 포함한 영장류의 줄기세포 만능성을 이해하는 걸 넘어 유전공학과 종 보존에도 응용이 가능한 부분이 있다”라며 “향후 배아줄기 세포주의 배양 요건을 최적화하고 자궁에 주입된 배아의 생존 가능성을 높이는 방향으로 연구를 개량할 것”이라 밝혔다.
고기정 인턴 rhrlwjd0312@asiae.co.kr
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