원숭이 줄기세포로 수정 초기 배반포 만들어···암컷에 착상까지

중국 연구진 "원숭이 배반포 모델 활용해 태아 발생 과정, 유산 연구 기대"

중국 연구진이 원숭이 줄기세포로 배반포와 비슷한 구조체를 만드는데 성공했다. 이 인공 배반포를 암컷 원숭이에 이식하자 일부는 임신 초기와 같은 변화를 보였다.

태야 초기 발생 과정에 대한 이해를 높여 난임 및 불임, 유산 등의 문제 해결에 기여할 것으로 기대된다.

이 연구 결과는 학술지 '셀 스템 셀 (Cell Stem Cell)'에 6일(현지시간) 실렸다.

중국 연구진이 원숭이 줄기세포로 배반포 유사체를 만들었다. (자료=셀 스템 셀)

배반포는 수정란이 자궁에 착상하기 전 단계로, 태아가 인간으로 발달하는 초기 과정에서 중요한 역할을 한다. 사람의 임신 초기 발달 단계에 대해선 여전히 모르는 것이 많지만, 윤리적 문제 때문에 인간 세포를 이용한 실험과 연구엔 한계가 있었다. 지금까진 주로 쥐의 줄기세포를 이용해 배반포를 만들어 연구했다.

중국과학원 연구진은 마카크 원숭이의 배아 줄기세포를 배양해 시험관에서 배반포 유사체를 만들었다. 이 유사체는 배반포(blastocyst)에서 이름을 따 블라스토이드(blastoid)라고도 한다. 연구진이 만든 배반포 유사체는 실제 배반포의 양막과 난황낭과 비슷한 구조를 형성했다. 단일 RNA 시퀀싱을 실시한 결과, 유사체를 이루는 세포에선 실제 배반포와 비슷한 유전자 발현 패턴이 나타났다.

7일 된 이들 배반포 유사체를 8마리의 원숭이 암컷 자궁에 이식하자 이중 3개가 착상했고,  프로게스테론과 융모막 생식선 등 임신했을 때 많이 나오는 호르몬을 분비했다. 수정란을 둘러싼 조직인 태아주머니의 초기 형태가 형성되기도 했다.

하지만 태아로 성장하지는 못 하고, 관련 구조도 몇주 후 사라졌다.

이 논문 교신저자인 중국과학원 젠리우 연구원은 "인간 배아 발생 초기의 분자 수준 메커니즘은 아직 명확하지 않다"라며 "진화적으로 인간과 가까운 원숭이에 대한 연구를 통해 인간 발생 과정에 대한 이해를 높이고 조기 유산 등의 문제를 해결하는데 도움이 될 것"이라고 말했다.

연구진은 향후 원숭이 세포에서 유래한 배반포 유사체 발달을 심화하는 연구를 이어갈 계획이다. 또 이같은 연구를 둘러싼 윤리적 문제에 대한 논의가 필요하다고 밝혔다. 다만 배반포 유사체는 실제 태아로 발달할 수는 없다며 선을 그었다.