제목 : [사이언스샷] 혈액세포가 인간 정자로, 인공 고환에서 성숙

출처 : 조선비즈

링크 : https://v.daum.net/v/20260711084748379

요약 : 사사키 고타로(Kotaro Sasaki) 미국 펜실베이니아대 의대 교수 연구진은 “사람의 혈액 세포로 만든 인간 유도만능줄기세포(iPS세포)를 미성숙 정자로 분화시켜 쥐의 신장에 이식한 인공 고환 조직에서 배양했다”고 7월 10일(현지 시각) 국제 학술지 ‘셀 스템 셀’에 발표했다.

 사사키 교수는 2015년 일본 교토대 박사후 연구원으로 있을 때 인간 iPS세포를 초기 배아 세포와 유사한 형태로 바꾸는 데 성공했다. 이후 2020년 펜실베이니아대에서 인간의 미성숙 정자 세포를 생쥐의 고환 세포와 같이 섞어 배양하는 방법을 고안했다. 그러면 실제 인체처럼 고환세포가 미성숙 정자를 보호하고 영양분을 제거하지만, 정자 발달의 초기 단계를 넘어서지는 못했다. 연구진은 이번에 연구를 한 단계 더 발전시켰다. iPS세포에서 나온 정자 전 단계 세포를 고환 세포와 섞은 다음, 생쥐 신장에 이식했다. 그러자 세포들은 스스로 고환에서 정자가 생성되는 곳처럼 관상 구조로 바뀌었다. 이식 6개월 후, 인간 세포들은 정모세포로 발달했다. 그러나 이번 연구도 아직은 정모세포가 성숙한 정자로 분화하지는 못했다는 점에서 한계가 있다.

 연구진은 앞으로 연구를 발전시켜 iPS세포로 만든 인간 정모세포가 실질적인 정자 기능을 할 수 있는지 알아볼 계획이다. 하지만 대부분 국가에서 줄기세포와 난자, 정자를 이용한 연구를 엄격히 제한하고 있다. 사사키 교수가 이런 법적 규제와 윤리적 논란을 피하려고 같은 연구를 마카크 원숭이를 대상으로 계속할 계획이다.

 한편, iPS세포로 생식세포를 만드는 연구는 빠르게 발전했다. 일본 교토대 연구진은 2011년 피부 세포로 iPS세포를 만들고 이를 정자로 자라게 했다. 2012년에는 같은 방식으로 난자까지 만들었다. 정자와 수정시켜 태어난 암컷은 나중에 정상적으로 후손을 낳았다. 그에 더해, 규슈대 연구진은 2023년 엄마 없이 아빠가 아기를 낳을 길도 열었다. 수컷 쥐의 iPS세포를 난자로 분화시키고 정상 정자와 수정시켜 후손까지 탄생시켰다.

 또한, 인간 iPS세포를 이용한 연구도 성과를 거뒀다. 교토대 연구진은 2024년 혈액 세포로 만든 인간 iPS세포를 정자와 난자 전 단계까지 분화시켰다. 하지만 생쥐처럼 수정과 출산까지는 성공하지 못했다. 이번 연구진 역시 완전한 정자로 만들지는 못했다. 그럼에도 기존 연구처럼 실험 용기에서 키우지 않고 생쥐의 몸에 이식한 일종의 인공 고환에서 배양해 생식세포 분화와 배양 연구를 한 단계 높였다는 평가를 받았다.

한 줄 요약 : 미국 펜실베이니아대 의대 교수 연구진이 사람의 혈액 세포로 만든 인간 유도만능줄기세포를 미성숙 정자로 분화시켜 쥐의 신장에 이식한 인공 고환 조직에서 배양했는데, 정모세포가 성숙한 정자로 분화하지는 못했다는 점에서 한계가 있지만 앞으로 연구가 더 진행될 예정이다.