남남커플 ‘친자식 임신’ 가능해졌다…피부세포로 난자 만들어

한·미 공동연구팀 세계최초로 생성성공
성공률 9% 그치고 안정성 확보도 과제
“난자없는 여성도 유전적 자녀 길 열려”

환자 체세포(피부세포) 핵을 핵이 제거된 난자에 이식해 만든 체세포 핵이식 난자. 난자 안에 방추사(흰색 점)가 보인다. [Mitalipov laboratory]

한·미 공동연구팀이 세계 최초로 사람의 피부 세포를 이용해 ‘수정 가능한 난자’를 만드는 데 성공했다. 난자 노화나 특정 질병 등으로 임신이 어려운 여성들도 아이를 낳을 수 있는 새로운 길이 열릴 수 있을 지 주목된다.

차의과학대학교와 미국 오리건 보건과학대학(OHSU) 소속 국제 연구팀은 인간의 피부 세포 핵을 기증받은 난자에 이식한 뒤 인위적인 세포 분열을 통해 염색체 수를 절반으로 줄여 기능적 난자를 생성했다고 발표했다. 이 연구 성과는 9월 30일(현지시간) 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 게재됐다.

피부 세포 같은 일반적인 체세포는 46개의 염색체를 가지고 있어 생식세포로 기능할 수 없다. 정상적인 난자와 정자는 감수분열이라는 과정을 거쳐 염색체 수가 절반인 23개로 줄어들고, 이 둘이 만나야 46개의 염색체를 가진 온전한 개체가 될 수 있기 때문이다.

한·미 공동연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 ‘체세포 핵치환(SCNT)’ 기술을 활용했다. 먼저 기증받은 난자에서 핵을 제거한 뒤 빈 자리에 환자의 피부 세포에서 분리한 핵을 이식했다. 이 상태의 난자는 환자의 유전 정보를 모두 가졌지만 염색체 수가 46개로 두 배 많은 상태다.

연구팀은 여기에 특정 효소(CDK) 억제제를 처리해 세포가 강제로 분열하도록 유도했다. 이 과정을 연구진들은 ‘유도 감수분열(mitomeiosis)’이라 명명했다. 이식된 핵은 염색체 절반을 세포 밖으로 방출하며 염색체 수가 23개인 정상 난자와 같은 상태가 됐다.

연구팀은 이 기술로 생성된 난자 82개를 정자와 수정시켜 배아 발생 과정을 관찰했다. 그중 약 9%에 해당하는 배아가 수정 6일 후 착상 직전 단계인 ‘배반포(blastocyst)’까지 성장하는 것을 확인했다. 피부 세포에서 유래한 난자가 수정되어 초기 생명 활동을 시작할 수 있음을 실험적으로 증명한 것이다.

다만 일부 배아에서는 염색체 이상이 발견돼 기술 효율성과 안전성을 높이기 위한 추가 연구가 필요할 것으로 보인다.

또한 이 기술은 남성의 피부 세포도 사용할 수 있다. 동성 커플 모두의 유전자를 물려받은 유전적 후손을 가질 수 있다는 것이다.

이번 성과에 대해 학계에서는 ‘개념 증명’으로서의 의미를 높이 평가했다. 리처드 앤더슨 영국 에든버러 대학 교수는 “이 연구는 다양한 이유로 난자를 잃어 가족을 꾸리지 못하는 많은 여성이 자신의 유전적 자녀를 갖도록 돕는 중요한 한 걸음이 될 것”이라고 밝혔다.