日 ‘만능줄기세포’로 실험용 ‘인공 폐’ 생성 성공

실험용 쥐 세포(녹색), 실험용 마우스 세포(빨간색)로 생성된 쥐 PSC 유래 폐 조직 모습. 일본 나라과학기술대학교

일본 연구진이 다능성 줄기세포(pluripotent stem cell)를 이용한 실험용 인공 폐 생성에 성공했다.

5일(현지시각) 일본 나라과학기술연구소(NAIST) 연구팀은 유전적으로 특정 장기를 만들 수 없는 실험용 생쥐(Mouse)의 초기 배아에 이종(異種) 동물인 실험용 쥐(Rat)에서 추출한 다능성 줄기세포(PSC)를 주입한 결과, 기능적으로 유효한 폐 장기 생성에 성공했다고 밝혔다.

이 연구결과는 국제학술지 '디벨롭먼트(Development)'에 이날 게재됐다.

다능성 줄기세포는 태반 조직에서 추출한 세포로, 포유동물의 성체를 이루는 거의 모든 세포로 분화할 수 있는 능력을 가지고 있어 ‘만능줄기세포’로도 불린다.

특히 특정 장기를 만들 수 없는 돌연변이 배아(배반포)에 그 장기가 될 수 있는 이종(異種)의 줄기세포를 주입하는 실험법인 ‘배반포 보완법’으로 통해 태어난 개체는 유래가 다른 두가지 종류의 세포들이 몸속에 섞이게 되므로 ‘키메라(Chimera)’라고 불린다.

인간의 줄기세포를 이용한 키메라는 윤리적인 이유로 잘 연구되지 않지만, 종별 장벽극복과 장기 재생의학 발전을 위해 췌장이나 위 등 다양한 이종 장기를 갖는 수많은 키메라가 연구되고 있다.

다만 쥐-생쥐 키메라 연구에 있어 췌장이나 심장‧신장 등은 성공적으로 장기 형성이 이뤄졌으나, 폐는 미세세포 호흡이 필요한 장기의 특성 때문에 기능적 폐를 만들어내는데 어려움을 겪어왔다.

연구팀 관계자는 “이번 연구는 세계 최초로 이종 간 인공 폐 생성을 성공했다는 데 그 의의가 있다”며 “장기이식을 목적으로 한 키메라 폐 개발연구를 이어갈 예정”이라고 설명했다.