[줄기세포 추출]사람난자서 배양…이식때 부작용 없어

지난해 4월 미국 피츠버그대의 제럴드 섀튼 박사는 ‘사이언스’에 인간을 포함한 영장류를 복제하면 염색체 이상이 필연적으로 발생하기 때문에 정상적인 배아를 얻을 수 없다고 발표했다. 황우석 교수팀의 이번 연구는 이런 회의론을 종식시켰다는 의미를 갖고 있다.

연구진은 자원 여성 16명에게 배아 복제와 줄기세포연구에 이용된다는 것을 미리 주지시키고 모두 242개의 난자를 채취했다. 이 가운데 176개를 대상으로 난소를 둘러싸고 있는 난구세포의 핵을 이식(체세포 복제)지난해 4월 미국 피츠버그대의 제럴드 섀튼 박사는 ‘사이언스’에 인간을 포함한 영장류를 복제하면 염색체 이상이 필연적으로 발생하기 때문에 정상적인 배아를 얻을 수 없다고 발표했다. 황우석 교수팀의 이번 연구는 이런 회의론을 종식시켰다는 의미를 갖고 있다.

연구진은 자원 여성 16명에게 배아 복제와 줄기세포연구에 이용된다는 것을 미리 주지시키고 모두 242개의 난자를 채취했다. 이 가운데 176개를 대상으로 난소를 둘러싸고 있는 난구세포의 핵을 이식(체세포 복제)해 모두 30개의 배아를 배반포기까지 배양하는 데 성공했다.

이 배아에서 세포덩어리 20개를 얻어 최종적으로 1개의 줄기세포주(株)를 확립했다. 세포주란 몇 차례 분열하면 죽는 보통의 세포와 달리 영원히 분열하도록 만든 세포를 말한다. 줄기세포를 당뇨병, 파킨슨병, 관절염과 같은 질환을 앓고 있는 환자의 손상된 조직이나 기관에 이식하면 정상적인 세포로 자라나 치료가 된다.

황 교수는 “환자 자신의 체세포를 복제해 줄기세포를 확보하면 면역거부반응의 우려가 없다”고 이번 연구의 의의를 설명했다.

분석 결과 이 줄기세포는 기능면에서 정상적인 배아 줄기세포와 차이가 나지 않았으며 외부 배양액에서 신경세포로 분화시키는 데도 성공했다. 줄기세포를 쥐의 고환에 주입한 결과 생식세포의 대표적 세 가지 형태가 모두 발현되는 것도 확인했다.

황 교수는 이번 연구의 성공을 “기존의 인간 배아 복제 방법과 다른 새로운 기술을 개발해 적용한 결과”라고 설명했다.

한 예로 일반적인 동물 복제에서는 미세 유리관을 난자에 찔러 넣어 핵을 제거하는데, 이 방법을 사람의 난자에 적용하면 유리관과 난자가 달라붙어 제대로 조작할 수 없다. 연구팀은 난자에 미세한 구멍을 내고 압력을 가해 오렌지를 짜듯 핵을 뽑아냈다.

황 교수는 “이번 연구의 또 다른 특징은 복제에 필요한 재료인 체세포와 난자 두 가지를 같은 여성에게서 채취했다는 점”이라며 “앞으로 남성의 경우에는 어떤 체세포를 이용해야 복제 성공률을 높일 수 있는지 연구할 계획”이라고 밝혔다.

이영완 동아사이언스기자 puset@donga.com