[사이테크+] "인간 줄기세포로 배양한 배아 유사체로 혈액세포 만들었다"
英 연구팀 "환자 자기 세포로 손상 조직 복원하는 재생의학 향한 중요 진전"

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발달 14일 차 자가 조직화 배아 유사체 현미경 사진 인간배아줄기세포(hESC)dhk 인간 유도 만능 줄기세포(hPSC)로 배양한 3차원 자가 조직화 배아 유사체(embryo-like structures)의 14일 차 모습. 인간 배아 발달 과정을 모사한 배아 유사체 안에 혈액(붉은색)이 생성되기 시작했다. [Jitesh Neupane, University of Cambridge 제공. 재판매 및 DB 금지]

(서울=조중동e뉴스)
영국 케임브리지대학의 아짐 수라니 교수팀이 인간 배아줄기세포(hESC)와 유도만능줄기세포(hiPSC)를 바탕으로, 배아의 초기 발달 과정을 일부 모사한 **3차원 배아 유사체(hematoid)**을 만들어내고, 이 유사체 내에서 **조혈 줄기세포(HSC, hematopoietic stem cell)**가 자라나는 것을 확인했다고 14일 밝혔다.

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배양 2일 차 배아 유사체 인간 배아줄기세포(hESC)와 인간 유도만능줄기세포(hiPSC)가 스스로 조직화해 3차원 덩어리가 되면서 내배엽(적색), 외배엽(녹색), 중배엽(청색) 등 원시배엽이 형성되기 시작한다. [Jitesh Neupane, University of Cambridge 제공. 재판매 및 DB 금지]

실험 내용 및 주요 발견

연구팀은 줄기세포를 여러 단계로 배양해 수정란이 배아로 발달하는 초기 과정을 모사하고, 이를 기반으로 **배아 유사체(hematoid)**을 형성했다.

배양 2일 차에는 세포가 스스로 조직화하며 외배엽, 중배엽, 내배엽의 3개 배엽이 구분되는 구조를 이루었고, 8일 차에는 박동하는 심장세포, 13일 차에는 붉은 혈액 덩어리가 유사체 내부에 나타났다.

이 유사체 내부에서 나온 HSC는 적혈구, 백혈구, 림프구 등 다양한 혈액세포로 분화할 수 있는 다계통 분화능력을 보였으며, 기존 골수나 제대혈 유래 HSC와 유사한 특성을 지닌 것으로 확인됐다.

기존 방식들과 달리, 이 방법은 외부 단백질 보조 없이 자기 조직화(self-organization) 능력을 활용해 조혈세포와 심장세포를 동시에 유도했다는 점에서 의미가 있다.

제한점 및 윤리적 고려

연구팀도 명시했듯이, 이 배아 유사체는 실제 인간 배아와는 다르다.
유황낭(yolk sac), 태반, 다른 배아 조직들이 없기 때문에 자연 배아처럼 완전한 발달은 불가능하다.

줄기세포 기반 배아 모형은 윤리적·제도적 규제가 엄격한 영역이기도 하다.
연구는 윤리 심의를 거쳐 진행되었으며, 향후 적용 단계에선 안전성과 윤리성이 함께 논의될 것이다.

아직은 ‘초기 단계’ 연구이며, 실제 환자 치료나 대량 생산까지는 상당한 기술적 난관과 임상 검증이 남아 있다.

의의 및 향후 응용 가능성

이 연구는 인간 초기 배아 내 혈액 발생 기전을 실험실에서 재현할 수 있다는 가능성을 보여준다.

백혈병 및 혈액 질환 모델 개발, 줄기세포 기반 치료제 개발, 환자 맞춤형 조혈 줄기세포 생산 등의 응용 연구에 기반을 제공할 전망이다.

특히 환자의 유도만능줄기세포를 활용해 면역 거부 반응 없이 이식 가능한 조혈세포를 만드는 길도 열릴 가능성이 있다.

결론은

낯선 줄기 과학 기술이 이제 인공 배아 유사체를 통해 생명의 기초 체계를 재현하며, 혈액 재생의 새 장을 열기 시작했다.
그러나 연구가 가져올 윤리적 책임과 기술적 도전 또한 무겁다.
이번 성과가 단지 과학적 ‘가능성’에 머물지 않고, 인간 생명을 위한 실제 응용으로 이어질지의 관건은 앞으로의 연구와 사회적 합의에 달려 있다.

“진리는 실험으로 증명되고, 생명은 존엄으로 지켜진다.”
— 조중동e뉴스

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