후손에게 나타날 수 있는 유전적 결함을 가진 유전자를 맞춤형 정자(designer sperm)를 이용하여 새롭고 적절한 기능을 가진 유전자들로 교체할 날이 머지않아 올 것으로 기대된다. 파셉 저널(The FASEB Journal) 온라인 버전에 보고된 최신 연구는 쥐의 정자 내에 있는 바이러스 매개체(벡터, vector)를 이용하여 배아 단계에서 이들 유전자들의 존재와 활동을 이끄는 새로운 유전적 물질을 개발하였다고 소개하고 있다. 이 새로운 유전적 물질은 사실 실험 대상이었던 3세대 쥐들에게 물려 받은 기능이다. 만약 인간에 대한 임상 실험이 성공한다면, 인류는 질병과 장애를 효과적으로 치료할 수 있는 유전적 의약 치료법의 새로운 시대를 이끌 것이며, 장기 재생 등 인간 생활에 많은 변화가 올 것으로 기대된다.

“유전자 이식 기술 (Transgenic technology)은 생물학 분야에서 중요한 문제를 해결하는데 있어 인간과 동물을 막론하고 모든 종류의 질병을 연구하는데 가장 중요한 도구”라고 영국 왕립 수의대(The Royal Veterinary College in North Mimms) 수의임상과학과(Veterinary Clinical Sciences)에서 학위를 받은 애닐 찬드라세크란(Anil Chandrashekran)은 말했다.

이러한 결과를 얻기 위해 찬드라세크란과 동료 연구원들은 이식하고자 하는 동물에게 렌티바이러스(lentivirus)를 수컷의 생식계열을 통해 주입하였다. 위형(pseudotyped) 렌티바이러스 매개체를 가지는 녹색형광단백질(green fluorescent protein, GFP)이 쥐의 정자에 들어가면, 이들 정자는 아주 성공적으로 이식 유전자를 생산한다. 렌티바이러스가 이식된 쥐의 정자는 체외 수정 연구에 사용되었고, 배아 이식 단계에서 적어도 42%가 GFP 이식 유전자를 가졌다. GFP 표현은 고환 등 쥐의 여러 조직에서 광범위하게 포착되었고, 전이유전자는 유전자 이식 동물의 3세대에 걸쳐 안정적으로 전달되었다.

“유전자 조작된 정자를 주입한 유전적 물질을 이용하는 것은 미래 연구뿐만 아니라 인간 의료 발전에도 엄청난 영향을 미치는 잠재성을 가지는 가치 있는 연구이다. 우리는 오랫동안 수많은 난관에 부딪히고 막다른 골목에 다 달으면서 효과적인 유전자 치료법을 갈망해 왔다. 본 연구는 유전자 이식 동물 모델 개발을 가능하게 하고, 인간에 대한 치료법에 많은 이점을 가져다 줄 것으로 기대된다. 우리가 후손에게 보다 건강을 향상시킬 수 있도록 정자를 변형시킬 수 있다면, ‘예방 의학’에 대한 기존의 개념이 완전히 바뀔지도 모른다”고 파셉 저널 편집장인 제럴드 웨이스만(Gerald Weissmann) 박사가 말했다.

그림설명: 과학자들이 ‘맞춤형 정자’를 배아 단계의 쥐에게 주입하는데 성공함으로써, 인간 의학에 대한 새로운 활로가 개척될 것으로 기대된다. 검은 실험실 쥐 (제공: 안야이바노바)

Journal Reference: Anil Chandrashekran, Rupa Sarkar, Adrian Thrasher, Scott E. Fraser, Nicholas Dibb, Colin Casimir, Robert Winston, and Carol Readhead. Efficient generation of transgenic mice by lentivirus-mediated modification of spermatozoa. FASEB J, December 2, 2013 DOI: 10.1096/fj.13-233999               

출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2013/12/131202171926.htm / KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2013-12-09