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(서울=연합뉴스) 한성간 기자 = 미국 연구팀이 세계 최초의 인공 여성생식기관인 '여성 생식 시스템 온 어 칩'(female reproductive system on a chip)을 만들어냈다.
미국 노스웨스턴대학 산부인과 전문의 테레사 우드러프 박사가 이끄는 연구팀은 난소, 나팔관, 자궁, 자궁경부 등 여성 생식기관에 간(肝)을 추가한 작은 도시락 크기만 한 인공 여성 생식 시스템을 완성했다고 영국의 과학전문지 네이처 온라인판이 28일 보도했다.
'이브'(Eve)에 아바타(avatar)를 붙여 '이바타'(Evatar)로 명명된 이 시스템의 5개 기관은 생식 호르몬을 운반하는 혈액 유사 액체(blood-like liquid)와 세포 신호전달 분자 그리고 약물로 연결돼 있다.
나팔관, 자궁, 자궁경부는 자궁 절제술을 받은 여성들로부터 얻은 인간조직으로 만들어졌고 난소는 쥐의 난소조직을 이용했다. 건강한 여성의 난소는 절제되는 경우가 매우 드물기 때문이다. 여기에 약물을 대사하는 기능을 지닌 간을 추가했는데 간은 인간조직을 이용했다.
연구팀은 이 합성 생식 시스템으로 여성의 28일 생식 사이클을 가동시켜 보았다.
먼저 난포자극 호르몬을 '이바타'에 주입하자 난소가 여성호르몬 에스트로겐을 생산했다. 그로부터 14일 후 황체형성 호르몬을 추가하자 난소에서 난자가 배출되면서 황체호르몬 프로게스테론이 만들어지기 시작했다.
방출된 난자는 난소방(ovary chamber)에 그대로 머물고 있었지만, 인간의 나팔관 조직으로 만들어진 두 번째 방은 마치 난자가 통과하는 것처럼 섬모체라고 불리는 털 구조가 난자를 자궁으로 밀어내기 위한 동작을 시작했다.
인간의 자궁과 자궁경부 조직으로 만들어진 3번째와 4번째 방은 각각 호르몬을 받아들이기 위한 수용체를 만들어냈다.
인간의 간 조직으로 만든 5번째 방은 '이바타'와 연결시켜 실험 약물을 투여했을 때 간에서 대사가 이루어지면서 '이바타'에 어떤 효과를 미치는지 관찰할 수 있도록 했다.
'이바타'는 자궁경부암 등 생식기관암, 자궁내막증, 자궁근종, 불임 같은 질환을 연구하고 치료제와 피임약 등의 효과를 실험하는 데 이용될 예정이다.
우드러프 박사는 난소암 등 생식기관암 환자의 세포를 '이바타'에 주입하거나 자궁경부암을 일으키는 인유두종 바이러스로 '이바타'를 감염시키는 실험도 진행할 계획이라고 밝혔다.
연구팀은 앞으로 음경과 고환으로 구성된 인공 남성 생식 시스템인 듀드큐브(DudeCube)를 만들 계획이다.
'이바타'에 관한 연구결과는 '네이처 커뮤니케이션'(Nature Communications) 최신호(3월 28일 자)에 실렸다.
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