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(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 줄기세포 연구에서 빠질 수 없는 유전자 중 'OCT4'가 있다.
OCT4 유전자는 배아줄기세포가 만능성을 유지하는 데 중요한 역할을 한다고 알려졌다. 이에 이미 운명이 결정된 체세포를 분화능력이 있는 유도만능줄기세포로 만들 때 이 유전자를 넣어준다.
하지만 사람 OCT4 유전자의 정확한 기능은 여전히 베일에 싸여있다. 쥐 실험을 통해 기능을 유추해왔을 뿐 실제 사람배아에서 연구한 적은 없었다.
케이시 니아칸 영국 프랜시스크릭연구소 박사팀이 주도하고 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단의 김진수 단장(서울대 화학부 교수)과 김대식 박사가 참여한 국제연구진은 "크리스퍼 유전자 가위 기술을 이용해 사람배아에서 이 유전자의 기능을 확인했다"고 21일 밝혔다.
크리스퍼 유전자가위는 유전물질인 DNA에서 원하는 부위를 마치 '가위'처럼 자르는 교정 기법이다. 연구결과는 국제학술지 '네이처'(Nature) 20일 자에 실렸다.
연구진은 사람 배아에서 OCT4 유전자만 효과적으로 잘라버리는 크리스퍼 유전자 가위를 제작했다.
이 유전자 가위를 배아 19개에 각각 넣은 결과 이 중 17개의 배아에서 OCT4 유전자가 기능을 수행할 수 없을 정도의 변형이 일어났다.
OCT4 유전자가 망가진 사람배아는 자궁에 착상하기 전 단계인 '배반포'(blastocyst) 단계에 도달하지 못하고 이전 단계에서 발달이 멈췄다. 쥐의 경우 OCT4가 제 기능을 하지 못하더라도 배반포(blastocyst) 단계까지는 제대로 발달한다.
이는 OCT4 유전자가 쥐배아보다 사람배아에서 초기 발달에 더 중요한 역할을 함을 시사한다. 또 같은 유전자라도 종에 따라 서로 기능에 차이가 날 수 있다는 것이다. 연구에 사용한 배아는 모두 불임 치료 뒤 남은 배아를 기증받아 진행됐다.
케이시 니아칸 박사는 "우리가 연구한 OCT4 외에도 다른 연구자들이 유전자들의 배아 발달 관련 기능을 밝히기를 바란다"며 "이런 연구가 IVF(체외수정) 성공률을 높이고 난임의 여러 원인을 파악하는 데 기여하길 바란다"고 밝혔다.
국내에서는 사람배아 대상 연구가 금지된 만큼 배아실험은 모두 영국에서 진행됐다.
김대식 박사는 "영국에서 사람배아 실험이 허가된 뒤 이곳에서 처음 시행된 사람배아 연구"라며 "중국에서 최초로 사람배아 실험을 시작했고, 지난달 IBS가 참여한 연구에서는 미국에서 배아실험을 진행했다"고 밝혔다.
정부도 사람배아 연구 관련 규제 개선을 위해 과학기술계 의견 수렴을 시작했다. 지난 18일 과학기술정보통신부는 '제6회 바이오특별위원회'를 열어 바이오 연구개발 혁신의 관점에서 사람배아와 난자 등을 연구 목적으로 사용하지 못하게 하는 '생명윤리법 규제 조항'에 관한 개선방향을 도출하기 위한 토론을 마련한 바 있다.
케이시 니아칸 영국 프랜시스크릭연구소 교수 [The Francis Crick Institute 제공]
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