뉴스 | 실험실에서 ‘기능성 인간 난자’를 만들려는 노력, 난관에 부딪혀 — OHSU 연구팀이 진전과 과제 보고
오리건 보건과학대학교(OHSU) 연구팀이 체세포 핵이식(SCNT)을 이용해 인간 난자를 재구성하려는 시도에서 중대한 장애물에 직면했다. 배아학 연구의 선구자로 알려진 쇼크라트 미탈리포프가 이끄는 이 연구팀은 이전에 2022년에 성체 생쥐의 피부세포로 실험실에서 난자를 만들어 건강한 생쥐 세 마리를 탄생시켜 전 세계의 주목을 받았다. 그러나 Nature Communications에 발표된 최신 연구는 동일한 기법이 인간 세포에서는 효과가 낮으며, 핵심 과제가 여전히 해결되지 않았음을 보여준다.
논문에서 연구팀은 체세포의 46개 염색체를 절반으로 줄이고 염색체 세트가 두 배인 배아를 방지하도록 설계된 ‘마이토메이오시스’라는 새로운 전략을 설명했다. 그러나 인간 난자에서는 이 기전이 생쥐보다 훨씬 복잡하다. 연구진은 체세포 DNA를 난자에 주입한 후 인간 난자의 세포질이 염색체 분리 기계를 적극적으로 차단해, 의도한 대로 여분의 염색체를 배출하지 못하게 한다는 사실을 발견했다.
세포 활성을 회복하기 위해 연구팀은 전기 자극과 로스코비틴을 병용했지만, 염색체 분포는 무작위였고 염색체 1–22번 및 X 염색체를 포함하는 완전한 반수체 세트를 만들지 못했다. 평균 염색체 수는 23개에 가까웠지만, 모든 난자는 잘못된 염색체 조합을 보였다. 이후 수정된 82개의 난자 중 정상 염색체 수를 가진 것은 없었고, 10%개 미만만 배반포 단계까지 발달했다.
이는 자연 감수분열과 현저히 달랐다. 일반적으로 상동 염색체는 감수분열 동안 재조합된 뒤 분리되어 23개의 재조합 염색체로 이루어진 반수체 세트를 형성한다. 그러나 이 연구에서 생성된 난자는 재조합을 거치지 않았으며, 대신 체세포 공여자의 부모 중 한쪽에게서 유래한 온전한 염색체를 포함해 모든 배아가 염색체 이상을 보였다.
UCLA 발생생물학자 어맨더 클라크는 이 연구의 투명성이 특히 중요하다고 말했다. “데이터는 명확합니다. 이 기술은 임상 또는 생식 목적으로 사용할 준비가 되지 않았습니다.”
그럼에도 미탈리포프는 연구팀이 두 가지 핵심 과제를 해결하기 위해 노력하고 있다고 말했다.
첫째, 23개의 염색체를 가진 인간 난자를 안정적으로 만드는 것, 둘째, 정상적인 염색체 재조합을 달성하는 것이다.
연구팀은 자연에 가까운 교차를 촉진하기 위해 염색체 재조합 핫스폿에서 CRISPR로 이중가닥 절단을 유도하는 방법을 시험하고 있다. 그는 데이터가 아직 발표되지 않았지만, 예비 결과를 바탕으로 향후 십 년 내 임상 적용 가능성에 대해 “신중하게 낙관적”이라고 말했다.
기술적 문제 외에도 법적·윤리적 쟁점도 똑같이 복잡하다. 스탠퍼드대학교 법과생명과학센터 소장 행크 그릴리는 이 방법이 주(州)의 복제 금지법에 의해 제한되는지는 해당 법률이 “복제”를 정확히 어떻게 정의하는지에 달려 있다고 말했다. 미국에는 인간 복제를 포괄적으로 금지하는 연방법이 없지만, 일부 주에서는 연구를 목적으로 인간 배아를 만들거나 파괴하는 것을 금지한다. 의회는 또한 유전적으로 변형된 배아와 관련된 임상시험 신청을 계속 금지하고 있어 FDA가 이러한 프로젝트를 검토할 수 없게 한다.
이 연구는 현재 주로 Open Philanthropy의 $4백만 보조금과 여러 기술 기업가 및 암호화폐 업계 기부자가 지원하는 Longevity Impetus Grants의 지원을 받고 있다.
미국의 제한과 대조적으로, 일본 규제 당국은 올해 칠월 연구 목적으로만 줄기세포 유래 정자 또는 난자로 인간 배아를 만드는 것을 연구자에게 명시적으로 허용했다. 이는 전 세계적으로 규제 태도가 점차 완화되고 있음을 보여주는 신호로 여겨진다.
클라크는 다음과 같이 결론지었다. “IVG는 심각한 난자 부족 또는 낮은 난소 예비력을 가진 사람들의 치료 공백을 메울 수 있는 반면, IVF 자체는 달성할 수 있는 한계에 가까워지고 있습니다. 그러나 진정한 임상 적용은 과학적 투명성, 대중 참여 및 철저한 위험 평가를 토대로 해야 합니다.”
뉴스 | 실험실에서 ‘기능성 인간 난모세포’를 만들려는 노력, 난관에 부딪히다—OHSU 연구팀, 진전과 과제 보고
뉴스 | 실험실에서 ‘기능성 인간 난자’를 만들려는 노력, 난관에 부딪혀 — OHSU 연구팀이 진전과 과제 보고
오리건 보건과학대학교(OHSU) 연구팀이 체세포 핵이식(SCNT)을 이용해 인간 난자를 재구성하려는 시도에서 중대한 장애물에 직면했다. 배아학 연구의 선구자로 알려진 쇼크라트 미탈리포프가 이끄는 이 연구팀은 이전에 2022년에 성체 생쥐의 피부세포로 실험실에서 난자를 만들어 건강한 생쥐 세 마리를 탄생시켜 전 세계의 주목을 받았다. 그러나 Nature Communications에 발표된 최신 연구는 동일한 기법이 인간 세포에서는 효과가 낮으며, 핵심 과제가 여전히 해결되지 않았음을 보여준다.
논문에서 연구팀은 체세포의 46개 염색체를 절반으로 줄이고 염색체 세트가 두 배인 배아를 방지하도록 설계된 ‘마이토메이오시스’라는 새로운 전략을 설명했다. 그러나 인간 난자에서는 이 기전이 생쥐보다 훨씬 복잡하다. 연구진은 체세포 DNA를 난자에 주입한 후 인간 난자의 세포질이 염색체 분리 기계를 적극적으로 차단해, 의도한 대로 여분의 염색체를 배출하지 못하게 한다는 사실을 발견했다.
세포 활성을 회복하기 위해 연구팀은 전기 자극과 로스코비틴을 병용했지만, 염색체 분포는 무작위였고 염색체 1–22번 및 X 염색체를 포함하는 완전한 반수체 세트를 만들지 못했다. 평균 염색체 수는 23개에 가까웠지만, 모든 난자는 잘못된 염색체 조합을 보였다. 이후 수정된 82개의 난자 중 정상 염색체 수를 가진 것은 없었고, 10%개 미만만 배반포 단계까지 발달했다.
이는 자연 감수분열과 현저히 달랐다. 일반적으로 상동 염색체는 감수분열 동안 재조합된 뒤 분리되어 23개의 재조합 염색체로 이루어진 반수체 세트를 형성한다. 그러나 이 연구에서 생성된 난자는 재조합을 거치지 않았으며, 대신 체세포 공여자의 부모 중 한쪽에게서 유래한 온전한 염색체를 포함해 모든 배아가 염색체 이상을 보였다.
UCLA 발생생물학자 어맨더 클라크는 이 연구의 투명성이 특히 중요하다고 말했다. “데이터는 명확합니다. 이 기술은 임상 또는 생식 목적으로 사용할 준비가 되지 않았습니다.”
그럼에도 미탈리포프는 연구팀이 두 가지 핵심 과제를 해결하기 위해 노력하고 있다고 말했다.
첫째, 23개의 염색체를 가진 인간 난자를 안정적으로 만드는 것, 둘째, 정상적인 염색체 재조합을 달성하는 것이다.
연구팀은 자연에 가까운 교차를 촉진하기 위해 염색체 재조합 핫스폿에서 CRISPR로 이중가닥 절단을 유도하는 방법을 시험하고 있다. 그는 데이터가 아직 발표되지 않았지만, 예비 결과를 바탕으로 향후 십 년 내 임상 적용 가능성에 대해 “신중하게 낙관적”이라고 말했다.
기술적 문제 외에도 법적·윤리적 쟁점도 똑같이 복잡하다. 스탠퍼드대학교 법과생명과학센터 소장 행크 그릴리는 이 방법이 주(州)의 복제 금지법에 의해 제한되는지는 해당 법률이 “복제”를 정확히 어떻게 정의하는지에 달려 있다고 말했다. 미국에는 인간 복제를 포괄적으로 금지하는 연방법이 없지만, 일부 주에서는 연구를 목적으로 인간 배아를 만들거나 파괴하는 것을 금지한다. 의회는 또한 유전적으로 변형된 배아와 관련된 임상시험 신청을 계속 금지하고 있어 FDA가 이러한 프로젝트를 검토할 수 없게 한다.
이 연구는 현재 주로 Open Philanthropy의 $4백만 보조금과 여러 기술 기업가 및 암호화폐 업계 기부자가 지원하는 Longevity Impetus Grants의 지원을 받고 있다.
미국의 제한과 대조적으로, 일본 규제 당국은 올해 칠월 연구 목적으로만 줄기세포 유래 정자 또는 난자로 인간 배아를 만드는 것을 연구자에게 명시적으로 허용했다. 이는 전 세계적으로 규제 태도가 점차 완화되고 있음을 보여주는 신호로 여겨진다.
클라크는 다음과 같이 결론지었다. “IVG는 심각한 난자 부족 또는 낮은 난소 예비력을 가진 사람들의 치료 공백을 메울 수 있는 반면, IVF 자체는 달성할 수 있는 한계에 가까워지고 있습니다. 그러나 진정한 임상 적용은 과학적 투명성, 대중 참여 및 철저한 위험 평가를 토대로 해야 합니다.”
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