미국의 코넬대학에서 과학자들이 개의 난자와 정자를 체외 수정시켜 처음으로 한배의 강아지들을 탄생시켰다. 이식된 열아홉 개의 체외 수정된 배아로 부터 12마리의 강아지가 태어났다.
멸종 위기에 처한 개과 동물을 보존하거나 유전자 편집 기술을 사용하여 개의 유전적 질병을 근절하는데 이러한 체외수정 기법이 이용될 수 있을 것이다.
개는 인간과 350개 이상의 유사한 유전질환과 유전적 성향을 공유하며, 이것은 다른 동물의 두 배에 달한다고 한다.
따라서 이러한 유전적 질환에 대한 치료법을 개를 통하여 개발한다면 미래에 사람에 적용하는데 많은 도움을 받을 수 있을 것이다.
본 연구는 PLOS ONE에 발표되었는데, 제일저자인 제니퍼 나가시마는 코넬대학의 대학원생이다. 배아를 만들기 위한 첫 번째 단계는 실험실에서 정자와 성숙 난자를 수정시키는 것이다. 그런 다음 생식주기가 맞는 암캐의 난관에 배아를 삽입하는 것이다. 그런데 이러한 과정이 만만치가 않다.
연구자들이 봉착한 첫 번째 문제는 암캐의 난관에서 성숙한 난자를?? 수집하는 것이었다.
연구진은 먼저 다른 포유동물과 세포 성숙이 동일한 단계에 있던 난자를 사용하려고 했으나 개의 생식주기가 다른 포유동물과 다르기 때문에 수정에 실패하였다. 이 문제는 난자를 예정보다 하루 더 난관에 놓아둠으로써 해결하였다.
두 번째 문제는 수정율을 높이는 것이었는데, 세포배양액에 마그네슘을 가하여 그 문제를 해결하였다. 이들은 결국 수정율을 80~90%까지 끌어올렸다.
1970 년대 중반 이후 사람들이 개의 체외 수정을 수행하기 위해 많은 노력을 했음에도 실패하였다. 그 이유는 개의 번식주기가 독특하기 때문이었는데, 이번에 이들은 그러한 문제를 해결하면서 쾌거를 이루게 된 것이다.
최근 중국에서 사람의 배아에 유전자 편집 기술을 적용하는 실험을 하여 국제적으로 윤리적인 문제를 불러일으킨 바 있다. 우리나라에도 생명윤리 및 안전에 관한 법률에 인간의 복제와 배아의 유전자 조작 등은 엄격하게 금지 하고 있다.
체세포복제배아 및 단성생식배아를 인간 또는 동물의 자궁에 착상시켜서는 안 되며, 착상된 상태를 유지하거나 출산해서도 안 된다.
또한 인간의 난자를 동물의 정자로 수정시키거나 동물의 난자를 인간의 정자로 수정시키는 행위, 핵이 제거된 인간의 난자에 동물의 체세포 핵을 이식하거나 핵이 제거된 동물의 난자에 인간의 체세포 핵을 이식하는 행위, 인간의 배아와 동물의 배아를 융합하는 행위 등은 모두 금지되어 있다. 47조 유전자치료에서는 인간의 배아, 난자, 정자 및 태아에 대하여 유전자 치료를 금지하고 있다.
그러나 개의 경우는 배아의 조작이 유전적 질환의 치료를 목적으로 한다면 그 유용성은 높이 평가 될 수도 있을 것이다. 현재 많은 개들이 근교화가 진행되어 많은 유전성 질병의 특성을 보이고 있다. 골든리트리버는 림프계 종양이 잘 발생하며, 달마시안은 유전적으로 요결석의 소인이 높다고 알려져 있다.
많은 개들이 태어나서 이러한 선천적인 질병에 이환되어 제대로 치료를 받지도 못하고 고통을 받고 있다. 그러한 개의 수정란을 유전적으로 조작한 후 발생시키면 개들은 질환이 사전에 예방되어 건강한 삶을 누릴 수 있을 것이다.
