미국 중국 스페인 공도 연구팀이 사람 줄기세포를 원숭이 배아에 이식하는 데 성공했다는 소식이 지난주 국제 학술지‘셀’에 실렸습니다.사람 피부세포에서 추출한 줄기세포를 긴꼬리원숭이 배아132개에 각각25개씩 이식했는데, 19일이 흐른 후에도3개 배아에 사람 세포가 생존했다는 내용이었습니다.이 연구는 바로‘키메라’장기 프로젝트 중 하나입니다.
키메라(嵌合体)는 한 개체에 유전자형이 다른 조직이 겹쳐 있는 유전 현상 또는 서로 다른 종끼리의 결합으로 새로운 종을 만들어 내는 유전학적인 기술을 말합니다. ‘키메라’는 고대 그리스 전설 속에 나오는 사자 머리에 염소 몸통,뱀 꼬리를 가진 괴물에서 따온 것으로 알려졌습니다.(네이버 시사상식사전)
연구진은 사람 피부세포를 인체의 모든 세포로 자랄 수 있는 배아줄기세포 상태로 바꾸었습니다.이를 수정된 지6일 지난 원숭이 수정란에 이식한 후10일까지 배아103개에서 사람 세포가 자랐고19일이 지나면서 배아3개에서만 사람 세포가 생존했습니다.
과거 양이나 돼지 배아에 사람 줄기세포를 이식한 실험에서는 세포10만 개 중 한 개꼴로 사람 세포였지만,이번에는 사람 세포가 전체 배아 세포 중 평균3~4%까지 차지했다고 전했습니다.
이런 실험 왜 진행되는 걸까?
사자의 머리에 염소의 몸,뱀의 꼬리를 한 그리스 신화 속 동물처럼 다른 동물에서 사람 줄기세포를 키워 인간 발생과 질병을 연구하고 나아가 갈수록 부족해지는 이식용 사람 장기까지 얻자는 데에서 시작된 프로젝트입니다.
2017년 미국 스탠퍼드대 나카우치 히로마쓰 교수의 실험은 키메라 실험에 좋은 근거가 되는 실험으로 시궁쥐의 몸에서 서로 다른 종인 생쥐의 체장을 키워 당뇨병 걸린 생쥐에게 이식했더니 당뇨병이 치료되었습니다.
이번 연구는 인간고 가까운 영장류인 원숭이와 처음으로 혼합 배아를 만들었다는 점에서 키메라 연구를 한 단계 끌어올렸습니다.미국 예일대의 알레한드로 데 로스 앙헬레스 교수는 과학 저널 사이언스에 이번 논문은 줄기세포와 이종 키메라 분야의 기념비적 성과라고 말했습니다. 연구진은 돼지와 사람의 혼합 배아는 중국어와 프랑스어 관계라면 원숭이 조직에서 자라는 사람 세포는 서로 가까운 스페인어와 프랑스어쯤 된다고 설명했습니다.
윤리적 문제로 보는 키메라 실험
미국에서는 규제로 인해 정부 연구비를 받고 키메라 배아를 만들 수 없고 중국에서 원숭이 수정란을 구하기 쉽다는 점 때문에 이번 실험은 중국에서 진행되었습니다.하지만 윤리적 문제를 의식하여 연구진은 배아를 대리모 자궁에 이식하지 않고 체외 배양했으며, 20일째는 이를 파괴하기도 했습니다.
또한 전미과학 공학의 한 한림원은 지난주 발표한 보고서에서 키메라 연구에 대해 사람 신경세포가 동물의 뇌로 들어가 정신 능력을 변화시킬 수 있다고 우려하기도 했습니다.이번 키메라 배아는 신경 체계를 아직 형성하지 않았다는 점에서 그런 우려는 기우에 가깝지만 이번 실험으로 통해 인간과 동물의 키메라가 성체로 되는 것은 시간문제라고 말하기도 했습니다.
물론 이 실험의 목적이 원숭이와 인간의 혼종을 만드는 것이 아니지만 어떤 사람들로 인해 이런 혼종이 태어나게 된다면 도덕적 법적 지위는 어떻게 봐야 하는지도 매우 심각하게 고려해봐야 할 문제입니다.
키메라 돼지도 중국에서 탄생
실제 실험 돼지 사진
2019년에도 중국에서 세계 최초로ehow와 원숭이의DNA를 혼합한 키메라 돼지가 태어났다고 뉴사이언티스트가 보도한 바 있습니다.보도에 따르면 베이징의 한 실험실에서 태어난 키메라 돼지는 새끼 돼지 배아에 필리핀 원숭이의DNA를 주입한 것으로 실험을 통해 탄생한 키메라 돼지는 총 두 마리입니다.
연구진은 배양을 통해 필리핀 원숭이 세포가GFP로 불리는 형광 단백질을 생산하도록 유전자를 변형했으며 이후 수정된 세포에서 배아줄기세포를 추출하고 수정된 지5일 된 돼지의 배아에 주사했다고 전했습니다.
이러한 과정으로 성장한 배아는 새끼 돼지의 형태를 띠고 세상에 나왔지만,두 마리 모두 태어난 지 일주일 이내에 죽었다고 전했습니다.이 실험에도 윤리적인 문제로 논란이 되었지만 별다른 조치는 없었습니다.
