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키메라 돼지 배아에서 인간화 신장 배양

과학기술발전

등록일  2023.09.15

조회수  949

 #기사1. Humanized Kidney Development Described In Chimeric Pig Embryos

 

#참고1. Generation of a humanized mesonephros in pigs from induced pluripotent stem cells via embryo complementation

#참고2. Humananimal chimeras: ethical issues about farming chimeric animals bearing human organs

#참고3. Growing a Kidney Inside a Pig Using your own DNA: The Ethics of ‘Chimera Organs’

 

 

 

 

 

중국과학원(China Academy of Sciences)이 이끄는 연구팀은 "인간화된(humanized)" 신장 형성 전 단계(pre kidney)를 포함하는 돼지 배아를 생산하는 것이 가능하다는 것을 보여주었습니다.

  *  Generation of a humanized mesonephros in pigs from induced pluripotent stem cells via embryo complementation

 
그것은 키메라* 배아 접근법으로 전환하여 인간 유도 만능 줄기 세포 (iPSCs)*를 신장 형성에 결함을 갖도록 조작된 돼지 배아에 주입하는 것입니다.

 

키메라(chimera) ?

한 개체 내에 서로 다른 유전적 성질을 가지는 동종의 조직이 함께 존재하는 현상

 

인간 유도 만능 줄기 세포 (iPSCs) ? iPS세포, 유도만능줄기세포. 만능세포의 하나로, ES세포(배아줄기세포, embryonic stem cell)와 마찬가지로 많은 세포로 분화할 수 있는 분화 만능성과, 분열증식을 거쳐도 그것을 유지할 수 있는 자가복제능을 가진 세포를 말한다. 재생의료 · 신약개발에 그 응용이 기대된다.

 

 

키메라 배아.jpg

 

 

연구팀은 최적화된 조건에서 인간 iPSC를 배양한 후, 신장 발달과 관련된 유전자를 제거한 초기 돼지 배아에 주입했습니다. 그들은 궁극적으로 1,800개 이상의 키메라 돼지 배아를 13마리의 대리모 모()돈에게 이식하여 25~28일 성장시킨 후, 인간 세포 통합을 조사하기 위해 배아 발달을 중단시켰습니다.

 

이식 후 28일 된 배아 3개와 25일 된 2개의 배아를 자세히 살펴보았을 때, 연구팀은 신장 세포에서 적어도 절반 이상이 인간의 것으로 나타났다는 점과 정상적인 신장 발달 징후를 발견했습니다. 이러한 발견 등을 바탕으로 연구자들은 언젠가 돼지를 통해, 보다 광범위한 인간화된 장기를 생산하는 것이 가능할 수 있으며, 잠재적으로 장기이식 수혜자의 거부반응을 줄일 수 있다고 주장했습니다.

 

그러나 인간-동물 키메라의 사용은 오랫동안 논란의 대상이 되고 있습니다. 예를 들어, 2016줄기 세포 연구 및 치료(Stem Cell Research and Therapy)저널에 실린 논문*에서 프랑스 연구자들은 인간의 의식, 생식 세포 등을 만드는 "최악의 시나리오"는 용납될 수 없으며 위험 평가를 통해 엄격하게 모니터링을 해야 하고, 필요한 경우 기술적으로 막아야 한다고 주장했습니다.

*Humananimal chimeras: ethical issues about farming chimeric animals bearing human organs

 

 

연구팀은 특수한 적색 형광 단백질 태그를 사용하여 신장 부위 이상에 인간 세포를 검색함으로써 이러한 우려를 해결하려고 했습니다. 이 연구의 공동 교신 저자 미구엘 에스테반 (Miguel Esteban)은 다른 동물에서 완전하게 기능하는 인간 장기를 생산하기 위해서는 보다 많은 유전 공학적 연구와 윤리적 고려가 필요할 것이라고 했습니다. 그는 더불어 이 같은 새로운 줄기세포 연구가 "인간의 발달 과정을 연구하는 창을 제공할 것이다"라고 덧붙였습니다.

 

 

  

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