과학 2018. 1. 26. 12:32

과학자들이 암을 치료하는 데에 도움을 줄 수 있는 원숭이를 복제했다



돌리를 만들었던 기술을 이용해 처음으로 복제된 원숭이들인 종종과 후아후아를 만나보자.


이 꼬리가 긴 암컷 마카크 원숭이들은 기술의 기념비를 잘 보여준다. 이를 통해 필요에 따라 유전적으로 동일한 원숭이들을 많이 만들어 내서 파킨슨 병이나 알츠하이머, 암과 같은 질병을 치료할 수 있는 기술을 빠르게 발전시킬 수 있을 것이다. 그러나 이런 획기적인 발전은 인간 복제가 멀지 않았다는 공포를 일으킬 수밖에 없다.


이 원숭이들은 중국의 연구팀이 복제해 냈다고 주장하는 똑같은 유전적 물질에 의해 만들어졌기에 매우 큰 잠재력을 가지고 있다.


이 물질은 과학자들로 하여금 사람의 질병과 관련된 원숭이 유전자를 조작해서 그렇지 않은 실험체들과 비교했을 때 어떻게 그 동물의 생태에 영향을 주게 되는지 알아볼 수 있게 한다. 연구팀은 이것이 질병 유전자와 그 과정을 포착해내는 기술을 발전시켜 개선시키는 데에 도움을 줄 수 있을 것이라고 이야기한다.


돌리를 비롯해 스물세 종의 포유류가 복제되었으나(돼지, 고양이, 개, 쥐, 소 등) 지금까지는 원숭이에게 이 기술을 적용하는 것이 힘겨웠다. (포유류 복제 역사에 대한 간단한 설명 참조)



2000년에 과학자들은 처음으로 원숭이를 복제했으나 이것은 수정된 배아를 분리해서 만든 것으로 본질적으로 말해서 일란성 쌍둥이를 만든 것에 불과했다. 이런 기술을 이용해서는 동일한 개체를 만든다 해도 네 개체가 한계이다.


그러나 샹하이에 있는 중국과학원 신경과학연구소의 Sun Qiang 교수 연구팀은 돌리를 만드는 데에 사용되었고 이론적으로 제한이 따르게 되는 이 기술을 비틀어냈다.


체세포핵 전이라 불리는 방법은 난세포에서 핵을 제거한 다음 다른 동물의 세포에서 추출한 것을 집어넣는 것이다.


전류를 이용해서 난세포가 수정된 것으로 착각하게끔 만든 만들면 난세포는 초기 배아 단계로 성장하게 된다. 이것을 대리모의 자궁에 착상시키면 배아는 핵을 제공할 수 있는 동물의 탄소 복제물로 성장하게 된다.



전에 있었던 시도들은 원숭이에게 초기 배아 단계 이후인 배반포라 불리는 단계로 나아가지 못했다.


Sun 교수 연구팀은 영양제 수프 속에서 두 개의 새로운 성분을 만들어내 복제된 배아를 대리모에게 착상시키기 전에 성장시켜 내는 단계까지 갈 수 있었다. mRNA와 trichostatin A가 적어도 이천 개의 유전자를 발현시킬 수 있었고 배아의 성장이 더 많은 단계로 나아갈 수 있는 데에 중요한 역할을 하여 실험과정을 진행하는데에 도움을 주었다.


연구팀은 또한 이 기술이 다 자란 마카크 원숭이보다는 태아의 것을 복제하는 것이 용이하다는 것을 알았다. 종종과 후아후아는 유산된 암컷 태아의 결합조직을 형성하는 세포를 사용해 만들어졌다.


합해서 일흔아홉 개의 배아가 스물한 마리 대리모에게 착상되었다. 그 결과 여섯 마리가 임신을 하였고 거기에서 태어난 것은 두 마리, 한 살밖에 살지 못했다. (Cell, DOI: 10.1016/j.cell.2018.01.020). 돌리의 경우 이백칠십칠 개의 배아 중 유일하게 살아남았다.


인간 복제


다 자란 마카크 원숭이에서 추출한 세포를 이용해 보려는 시도도 있었지만 또한 두 마리를 만드는 데에 그쳤고 태어나자마자 죽었으며 한 마리는 기형이었다.


메사츄세스에 있는 Astellas 재생의료 연구소의 수석연구원인 Robert Lanza는 "세포 유형이 다양한 어른의 세포를 재구성하는 것은 태아의 것보다 훨씬 어렵습니다. 여기서도 곧잘 일어나는 경우죠."라고 밝혔다. 이 연구소는 2014년에 성인의 피부 세포를 처음으로 복제했었다.


또다른 기술적 난관은 곧잘 제기되는 복제가 성공했을 때의 공포에 대한 것이다. 이것은 장기를 제공하기 위해 만들어진 복제인간을 다룬 과학소설 <Never Let Me Go>를 떠올리게 한다.


영국 쉐필드대학교의 Peter Andrews 교수는 "인간복제로 나아갈 수 있겠죠. 하지만 그런 걸 할 이유는 뭐죠? 인간생물학적으로 보았을 때 사람을 복제하는 것은 영국뿐 아니라 많은 나라에서도 불법이고 누군가가 이성적으로 그걸 하고 싶어할 거라 생각하지 않습니다."라고 말했다.


중국 연구팀은 원숭이를 복제하고 의학적 요법을 연구하기에 더 좋은 모델을 찾는 데에 초점을 기울이고 있다고 주장하고 있다.


Andrews 교수는 이런 생각이 쥐를 통한 알츠하이머병, 파킨슨병 연구와 같이 오랫동안 어려움을 겪어온 질병 모방 연구에 도움을 줄 수 있을 것이라고 말했다.


오늘날까지 쥐의 알츠하이머와 비슷한 증상을 치료하는 데에 쓰인 방법을 인간에게 적용했을 때엔 실패했다. 실패가 반복된 이유로 생각할 수 있는 것은 알츠하이머에 걸린 쥐의 모델이 사람의 경우에 대응할 수 있을 정도로 가까운 대용 모델이 아니라는 것이다.


알츠하이머에 걸린 뇌에 달라붙은 베타 아밀로이드반을 생성하는 유전자와 같이 원숭이와 사람에게 유사하게 작용하는 유전자를 기초로 하여 복제 원숭이를 알츠하이머 모델로 삼는 것이 이젠 가능해 보인다.


Andrews 교수는 "영장류를 기르는 비용뿐만이 아니라 쓸모있도록 육성할 필요가 있다는 것을 염두에 두어야 합니다. 또한 윤리적인 문제도 있습니다. 하다 보면 사람들이 왜 반대하는 건지 알게 될 겁니다."라며 일어날 수 있는 문제점을 설명했다.


영국 윤리위원회가 영장류 연구에 대해 2006년에 펴낸 보고서에 의하면 "특별한 중요성을 가지고 있는지에 대해 명확하게 대답할 수 없는 분야에서 이뤄지는 비인간 영장류에 대한 강압적인 실험은 세심하게 규제될 필요가 있다."라고 밝혔다.


2013년에 미국은 침팬지 연구자 삼백육십 명 중 오십 명만을 남기고 동물 실험 지원을 없앨 것이며 다른 동물에 대한 정책도 재검토하겠다고 발표했다.


반면에 중국은 유전자가 조작된 복제 원숭이를 통한 의학연구를 가속화시키려 하고 있다.


2016년 3월에 열렸던 회의에서 샹하이 신경과학 연구소의 Poo Mu-ming 박사는 사상 최초로 파킨슨병에 대응해 유전자가 조작된 원숭이를 선보이며 원숭이를 사용한 신경퇴행성 질병을 연구를 더욱 확장할 것이라는 야심찬 계획을 발표했다.


얼마 지나지 않아 Poo 박사는 원숭이가 풍부한 감성과 복잡한 사회관계망을 가진 점에서 우리 인류와 비슷하기에 뇌에 일어나는 질병을 연구하는데에 있어서 쥐보다도 훨씬 많은 것을 알려줄 것이다라며 동의하는 과학자들이 나오게 만들었다.


https://www.newscientist.com/article/mg23731623-600-scientists-have-cloned-monkeys-and-it-could-help-treat-cancer/


기사의 원래 제목은 본문 맨 위에 쓴대로인데 본문에서 중점을 두고 있는 건 알츠하이머와 파킨슨 쪽이다. 그래서 그냥 따로 제목을 넣었다.

윤리적이고 비윤리적이고를 따지는 건 옳은 행위지만 아이러니하게도 과학기술의 발전은 윤리 같은 걸 무시했을 때 더욱 큰 발전을 한다. 그게 어떤 방향으로 흘러가든 간에... 칸토우 731부대에서 비윤리적인 실험이 행해졌는데 그게 결국 의학 발전에 큰 도움을 줬다는 이야기는 근거가 있는 건지 그냥 소문인지 잘 모르겠지만 인간의 질병 같은 경우 특히 생체실험을 빼놓고 이야기를 할 수 없다. 그만큼 극단적인 경우를 상정했을 때에 그렇지 않은 많은 병을 치료할 수밖에 없다. 화장품이야 사람이 예뻐지자고 피부에 바르는 거니 동물실험을 하지 않아도 조심만 하면 가능하겠지만... 이런 점에서 중국의 방향과 다른 나라의 방향이 어떻게 작용할지 우려스럽다.

이대로 가면 나중엔 정말 중국에 모든 것을 의존할 수밖에 없는 시대로 다시 돌아갈지도.

posted by alone glowfly

댓글을 달아 주세요