높은 해상도로 실시간 ‘인간 배아’ 포착

형광 염료를 이용해 실시간으로 살아있는 인간 배아를 관찰할 수 있게 됐다. Cell저널 제공

형광 염료와 레이저 현미경을 이용해 높은 해상도로 인간 배아를 실시간으로 촬영할 수 있게 됐다. 

니콜라스 플라흐타 펜실베이니아대 세포생물학과 교수는 국제학술지 ‘셀’에 살아있는 인간 배아를 관찰한 내용을 담은 논문을 5일(현지시간) 발표했다. 

플라흐타 교수는 “발달 초기 단계의 인간 배아를 세포 해상도로 처음 이미지화했다”며 “우리는 단일 세포와 착상 전 세포들의 상호작용을 관찰할 수 있었다”고 말했다. 

과학자들은 유전적 변형 이슈로, 주로 사후 샘플을 이용해 인간 배아를 연구해왔다. 연구팀은 특정 세포 구조를 표시하는 형광 염료를 간단하게 첨부하는 것만으로 살아 있는 샘플을 관찰하는 방법을 개발했다고 설명했다. 

DNA 염색에 쓰이는 형광 염료인 ‘SPY650-DNA’와 세포 골격을 형성하는 단백질 F-액틴을 염색하는 ‘SPY555-actin’, 레이저 스캐닝 현미경을 사용해 40시간 동안 수십 개의 살아있는 배아를 이미지화했다. 

연구팀은 “세포들이 분열하고 염색체들이 분리되는 것을 볼 수 있었다”며 “심지어 실시간으로 염색체 분리에 결함이 발생한 것도 포착했다”고 말했다. 연구팀은 배아 바깥층인 영양외배엽에서 세포들이 DNA를 복제하는 동안 일부 DNA가 소실되는 것을 발견했다. 이는 배아 이식 실패나 임신 실패와 연관이 있을 것으로 분석했다. 

연구팀은 이번 기술이 향후 실제 임상에도 적용될 수 있을 것으로 보았다. 비침습적인 방법으로 배아를 추적 관찰하고, 어떤 배아가 좋은 잠재력을 가졌는지 결정할 수 있게 될 것이란 설명이다. 

[문세영 기자 moon09@donga.com]