미국과 중국 연구진이 인간의 줄기세포를 같은 영장류인 원숭이 배아에 주입해 종간 혼합 배아인 '키메라'(chimera)를 만들고, 최대 20일까지 성장시킨 것으로 과학 저널 '셀'(Cell)에 발표했다.

동물 배아에 인간 세포를 주입하는 키메라 실험은 1970년대에 설치류에 처음 시도된 이후 양이나 돼지 배아 등을 대상으로 진행됐으며, 그때마다 윤리 논란을 촉발해 이번에도 논쟁이 재연할 것으로 전망된다.

셀지를 발행하는 '셀 프레스'(Cell Press)와 BBC뉴스 등 외신에 따르면 미국 솔크 생물과학연구소 유전자발현 실험실의 후안 카를로스 이즈피수아 벨몬테 교수가 이끄는 미중 연구팀은 마카크 원숭이의 배아를 채취하고 6일 뒤에 인간의 '유도만능세포주'에서 뽑아낸 세포 25개를 주입하는 실험을 진행했다.

이 실험은 공동연구팀으로 참여한 중국 쿤밍(昆明)이공대학 동물학연구소장인 지웨이지 교수가 지난해 원숭이 배아를 채취해 체외에서 장시간 배양할 수 있는 기술을 개발해 가능했다.

연구팀이 마카크 배아에 인간 세포를 주입하고 하루 뒤 132개 배아에서 인간 세포를 포착됐으며, 10일 뒤에는 103개의 키메라가 크는 것이 확인됐다.

이후 생존율이 줄어들기 시작해 19일째는 3개의 키메라만 남았지만, 인간 세포는 배아가 성장하는 동안 높은 비율을 유지한 것으로 나타났다.

인간과 돼지 잡종 배아를 만드는 데 참여하기도 했던 이즈피수아 벨몬테 교수는 "지금까지 인간과 다른 동물의 키메라는 효율이 낮고, 주입된 인간 세포가 배아에 잘 통합되지 않았다"면서 "진화상 이전에 사용된 다른 동물들보다 인간에 더 가까운 원숭이와의 키메라는 진화적 장벽이 존재하는지, 장벽이 있다면 이를 극복할 수단이 있는지에 관한 통찰력을 얻게 해 줄 것"이라고 했다.

연구팀은 배아 내 인간과 마카크 세포 전사체의 유전자 발현량을 규명하는 '전사체 해석'을 통해 "세포 간에 새로 형성되거나 강화된 여러 개의 소통 경로를 확인했다"고 밝혔다.

키메라 세포 간 소통과 관련된 경로가 파악되면 진화적으로 인간과 거리가 먼 다른 동물 종과의 키메라에서 세포 간 소통을 강화하고 효율을 높일 수 있는 것으로 연구팀은 설명했다.

연구팀은 앞으로 키메라 세포 발달 과정에 필수적인 소통 경로 파악을 비롯해 종간 세포 사이의 소통과 관련된 분자 경로를 더 자세히 파악하는데 연구의 초점을 맞출 계획이며, 궁극적으로는 인간의 초기 발달 과정을 연구하고 질병 치료 모델을 개발하며, 이식용 세포와 조직, 장기 생산에 활용한다는 목표를 세워놓고 있다.