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난자 없이 두 남자의 DNA로 새 생명 탄생 가능할까?


▲ 출처=셔터스톡

영국 과학자들이 난자 없이 정자만으로 자손을 만드는 방법을 찾아냈다. 두 남자의 DNA를 물려받은 새 생명이 탄생할 수도 있다는 뜻이다.  

보통은 난자와 정자가 만나 수정된 배아가 세포분열 과정을 거쳐 생명체로 발달하면 우리가 말하는 ‘아이’가 된다. 누구나 알다시피 아이가 생기려면 난자와 정자가 필요하고, 아이는 어머니와 아버지의 유전자를 절반씩 물려받는다. 

그런데 영국 배스대학교(University of Bath)의 연구진은 난자 없이 정자만으로 새끼 쥐가 태어나게 하는 실험에 성공했다. 아버지의 유전자를 절반이 아니라 온전히 다 물려받은 배아를 만들어 내는 게 가능하다는 얘기다. 이 실험을 통해 이론적으론 정자가 인체의 모든 체세포와 수정할 가능성이 열렸다고 텔레그래프(The Telegraph)는 보도했다.

연구진은 난자를 일종의 ‘화학적 속임수’를 이용해 정자와의 수정 과정 없이 배아로 발달하도록 만들었다. 난자와 정자의 수정 없이 탄생한 배아의 세포들은 감수분열을 하는 다른 생식세포와 달리 피부세포처럼 체세포분열을 했다

그런 다음 연구진은 이 ‘유사 배아’에 정자세포를 주입하여, 배아가 발달해 건강한 새끼 쥐가 태어나게 하는 데 성공했다. 연구진은 이 실험에 난자 세포를 사용했지만 꼭 똑같이 할 필요는 없다고 밝혔다. 이론상으로는 난자 세포가 아닌 어떠한 체세포도 이용 가능하다는 것. 우선 해당 세포의 염색체 절반을 제거해 나중에 정자 세포의 염색체와 융합할 수 있게만 하면 된다.

▲ 출처=셔터스톡

실험 결과 태어난 30마리의 쥐는 보통 쥐와 마찬가지로 건강하게 평균수명을 산 것은 물론이고 정상적인 생식으로 후손까지 남겨, 지금까지 3대에 이르고 있다. 유사 배아들 가운데 쥐로 발달할 확률, 즉 성공률은 24%나 됐다. 복제양 돌리(Dolly the Sheep)에게 적용된 체세포 핵이식 방식으로 만든 복제 배아의 경우 성공률이 1~2%라는 점을 감안할 때 매우 높은 성공률이다. 연구진은 앞으로 피부 세포를 이용해 그들의 이론을 시험해 볼 계획이다. 

이 연구의 수석 연구원이자 분자발생학자인 토니 페리 박사는 이 연구결과가 발표되기 전에는 반드시 난자가 있어야만 배아 발달이 가능하도록 정자를 재프로그램 할 수 있다는 믿음이 유지된 점에 주목했다. 

초기 발생학자들은 1827년 처음으로 포유류의 난자를 발견했고 그로부터 50년 뒤 난자와 정자의 수정 과정을 관찰했다. 이후 오직 난자 세포와 정자 세포가 결합해야만 수정된 배아가 세포분열을 거쳐 포유류 생명체로 발달, 탄생할 수 있다는 과학적 정설(도그마)이 형성됐다. 페리 박사는 이 연구가 이러한 도그마에 도전한 셈이라고 말했다.  

이번 연구는 앞으로 난자 없이도 포유류 생체에서 떼어낸 일반 세포만으로도 새 생명체를 태어나게 할 가능성을 보여줬다는 데 의의가 있다. 이로 인해 남성 동성애자들이 각각의 유전자를 물려받은 아이를 가질 가능성이 높아졌다. 한 남성의 체세포에 다른 남성의 정자를 주입하면 두 남자의 DNA를 모두 물려받은 후손을 볼 수 있지만, 여전히 대리로 임신과 출산을 해줄 여성은 필요하다. 또한 한 남성이 자기 자신의 세포만으로 자신의 유전자와 그의 부모의 유전자를 결합하여 자식을 낳을 가능성도 높아졌다. 

그 뿐만이 아니다. 항암약물 복용이나 방사선요법 등으로 임신능력이 저하된 여성들도 자신의 아이를 가질 수 있게 될 것이다. 지금까지는 항암치료를 시작하기 전에 미리 난자를 채취해 냉동 보존했다가 치료가 끝난 후 난자를 해동한 뒤 체외수정(IVF)해 다시 자궁에 착상시키는 방법이 최선이었다. 하지만 만약 난자를 분실하거나 사용할 수 없게 된 경우, 이 방법은 무용지물이었다.  

나이가 들수록 난자의 질이 저하되면서, 늦은 나이에는 임신이 점차 힘들어진다. 하지만 새로운 피부세포에 수정할 수 있다면 늦은 나이에도 아이를 가질 확률이 높아진다. 또한 이 기술은 인간을 뛰어넘어 멸종 위기에 처한 동물들을 보존하는 데도 유용할 것으로 보인다. 난자를 구하기 힘든 상황에서도 체세포를 이용한 번식이 가능하기 때문이다. 


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