胎兒가 羊水에 흘린 細胞, 稀貴疾患祕密 풀 열쇠로

東亞日報
入力 2024年 3月 8日 03時 00分

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英國硏究팀 ‘네이처 메디신’ 發表
組織採取하지 않고 胎兒細胞 얻어
人工培養過程서 畸形觀察可能
倫理的制約 없이 硏究할 길 열려

양수 속 태아 세포를 배양해 오가노이드로 만들면 임신 중에 태아의 선천적 질환이나 기형 등을 파악하기 용이하다. 게티이미지코리아 — 羊水 속 胎兒細胞를 培養해 오가노이드로 만들면 妊娠中에 胎兒의 先天的疾患이나 畸形等을 把握하기 容易하다. 게티이미지코리아

妊娠婦의 羊水를 活用해 胎兒의 臟器가 어떻게 만들어지고 機能하는지 硏究할 수 있는 길이 열렸다. 先天的인 疾病이나 畸形, 胎兒發達過程을 알아내는 데 큰 도움이 될 것으로 期待된다.

마티아 겔리 英國 유니버시티칼리지런던(UCL) 外科및仲裁科學科敎授硏究팀은 妊娠婦의 羊水에서 줄기細胞를 採取해 肺나 腎臟等胎兒의 臟器를 人工的으로 만드는 데 成功하고 硏究結果를 4日(現地時間) 國際學術誌 ‘네이처 메디신’에 發表했다.

胎兒의 臟器가 成長하는 妊娠中期以後에는 胎兒組織을 直接採取하기 어렵다. 硏究倫理에 어긋나기 때문이다. 妊娠中絶等으로 寄贈받고 許可받은 組織 샘플만 活用할 수 있어 胎兒의 臟器發達에 對한 硏究는 그동안 制限的일 수밖에 없었다.

人體의 臟器를 模寫해 人工的으로 만드는 ‘人工長期(오가노이드)’를 活用하는 方法도 있다. 理論的으로 모든 細胞로 分化할 수 있는 人間胚芽줄기細胞나 誘導萬能줄기細胞(iPS)를 利用해 願하는 오가노이드를 얻는다. 問題는 胚芽줄기細胞나 iPS는 다루기가 까다롭고 願하는 오가노이드로 噴火할 때까지 時間이 오래 걸려 妊娠中인 胎兒에 適用하기가 쉽지 않다는 點이다.

妊娠婦의 子宮 속에서 胎兒를 담고 있는 羊水는 外部衝擊으로부터 胎兒를 保護하고 近骨格과 臟器가 잘 發達할 수 있도록 돕는 役割을 한다. 讓受에는 産母의 血液成分을 비롯해 蛋白質, 電解質等胎兒가 分泌한 有機物도 들어 있다.

硏究팀은 羊水 속에 胎兒의 몸에서 떨어져 나간 細胞가 一部包含돼 있다는 點에 注目했다. 妊娠婦 12名에게서 採取한 羊水에서 胎兒의 것으로 確認된 細胞 조각을 分析한 結果僞裝과 腎臟, 肺細胞로 分化하는 上皮細胞가 發見됐다. 이 細胞를 培養하자 各臟器의 오가노이드가 形成되기 始作했고, 2週後에는 눈으로 볼 수 있을 程度로 자랐다. 그동안 胎兒의 羊水檢事로 細胞를 採取해 遺傳疾患與否等을 把握한 事例는 있었지만 오가노이드를 培養한 것은 처음이다.

硏究팀은 “羊水 내 長期細胞를 活用한 오가노이드는 造作이 쉽고 培養技術이 잘 마련되어 4∼6週以內에 具現된다”며 “오가노이드 生産에 5∼9個月이 所要되는 旣存誘導萬能줄기細胞方式에 비해 훨씬 빠르다”고 밝혔다. 아기가 태어나기 몇 달 前부터 對處가 可能하다는 뜻이다.

硏究팀은 여기서 그치지 않고 稀貴疾患 ‘先天性橫膈膜脫腸(CDH)’을 앓는 胎兒의 羊水를 採取해 肺 오가노이드를 만들었다. 先天性橫膈膜脫腸은 胎兒의 發生過程에서 肺 아래에 있는 筋肉인 橫膈膜에 구멍이 생기는 疾患으로 橫膈膜 구멍을 通해 腹部의 臟器가 肺를 밀어 올려 胎兒의 肺發育을 妨害한다.

CDH를 앓는 胎兒羊水의 肺細胞로 만든 오가노이드는 發達하면서 特徵을 나타냈다. 硏究팀은 羊水를 活用해 CDH뿐 아니라 肺에 粘液이 쌓이는 囊胞性纖維症, 伸張과 醬의 畸形等先天性疾患을 妊娠中에 把握하고 治療할 수 있을 것으로 期待했다. 또 只今까지 倫理的으로 制約이 있었던 胎兒의 發達過程에 對한 硏究幅도 넓어졌다고 强調했다. 硏究팀은 “妊娠을 持續하면서도 오가노이드를 活用해 胎兒의 疾患을 살필 수 있다”며 “先天性疾患은 胎아기 때부터 個人 맞춤型治療를 해야 한다”고 强調했다.

이병구 동아사이언스 記者 2bottle9@donga.com

#羊水 #胎兒 #오가노이드