바이오인

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 22-59

줄기세포, 인공자궁 기술로 만든 합성배아

◈ 최근 Cell에는 마우스 줄기세포를 이용하여 실제 마우스 배아와 매우 유사한 합성배아(synthetic embryos)를 만든 후, 심장이 뛰고, 두개골에 주름이 생길 때까지 인공자궁 배양기(Ex Utero Culture Device)에서 성장시킨 연구결과가 발표. 이를 통해 향후 인간의 노화 극복, 건강 수명 연장을 위해 이식용 조직, 장기 제작이 가능하다는 긍정적인 평가와 함께 합성배아에 대한 윤리적 논쟁이 불가피할 것으로 전망

▸주요 출처 : MIT Technology Review, This startup wants to you into an embryo for organ harvesting, 2022.8.11.; Cell, Post-gastrulation synthetic embryos generated ex utero from mouse naive ESCs, 2022.8.1.; Nature, Ex utero mouse embryogenesis from pre-gastrulation to late organogenesis, 2021.3.17

■ 최근 이스라엘의 바이오텍 기업인 리뉴얼바이오(Renewal Bio)은 이식용 조직, 장기를 생산하기 위해 합성배아를 제작하겠다는 계획을 밝힘

○ 리뉴얼바이오는 지난 8월초 Cell에 실린 논문*의 기술을 활용하고 있는데, 이스라엘 바이츠만 과학연구소(Weizmann Institute of Science)의 생물학자 야콥 한나(Jacob Hanna)가 선보인 인공자궁과 줄기세포 기술을 활용

- 마우스 줄기세포를 이용해서 실제 마우스 배아와 매우 유사한 배아를 합성한 후, 이 합성배아(synthetic embryos, sEmbryos)를 인공자궁 배양기 (Ex Utero Culture Device)에서 배양한 결과를 발표

- 합성배아(인공배아)는 심장이 뛰고 혈액이 흐르고 두개골에 주름이 생길 때까지 인공자궁 배양기에서 성공적으로 성장

* Cell, Post-gastrulation synthetic embryos generated ex utero from mouse naive ESCs, 2022.8.1

○ 야콥 한나 박사는 1년 전 Nature에 인공자궁 배양기를 이용하여 암컷 마우스에서 꺼낸 자연적인 배아를 배양시킬 수 있다는 연구결과*를 발표

- 인공자궁 배양기는 영양분이 풍부한 혈청과 산소 등의 배양액이 포함된 회전 시스템으로 구성

* Nature, Ex utero mouse embryogenesis from pre-gastrulation to late organogenesis, 2021.3.17

○ Cell에 발표된 이번 연구는 지난해 이용한 것과 같은 인공자궁 배양기를 사용했지만, 이번에는 실제 배아가 아니라 줄기세포를 이용해 합성한 배아를 배양

- 논문에서 합성배아의 세포 유형은 실제 자연배아와 95% 정도 유사한 것으로 분석되었으나, 합성배아를 배양하는 기술은 여전히 비효율적 이어서 성공률은 100건 중 1건 이하에 불과

- 또한 오랫동안 배양한 합성배아에서 심장질환 같은 기형이 발생하였는데, 이는 제대로 된 혈액 공급 없이 더 성장하는 것이 불가능하기 때문으로 추정

< 인공자궁 배양기/시스템 >

출처 : Nature, Ex utero mouse embryogenesis from pre-gastrulation to late organogenesis, 2021.3.17

■ 인간의 합성배아는 노화, 불임 극복 및 건강 수명 연장 등 잠재력이 클 것으로 전망하는 한편, 일부에서는 윤리적 문제를 우려

○ 한나 박사는 수정 후 40∼50일 된 배아*와 거의 유사한 인간 합성배아 모델을 만들어내기 위해 노력 중

* 수정 후 40∼50일 정도 지난 배아는 기본적인 장기가 형성되며 작은 팔다리와 손가락이 형성

- 한나 박사는 “우리는 인공배아를 최고의 3D 바이오 프린터로 보고 있다” 라고 말하며, “인공배아는 장기와 적절한 조직을 만들 수 있는 최고의 재료”라고 덧붙임

○ 합성배아에게 어떤 권리가 있는지 또는 합성배아가 윤리적으로 과학과 의학을 위해 사용되어도 괜찮은지에 대한 논쟁 발생 가능

- 이에 대해 한나 박사는 시작 세포를 유전적으로 조작하면 폐나 심장 또는 뇌가 없는 배아를 만들 수 있어 인공배아의 잠재력을 제한하는 것으로 윤리적 딜레마를 피하는 데 도움이 될 수 있다고 제안

...................(계속)

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