되살린 개구리 다리…사지 재생 단초될까

당뇨병 등 질병이나 사고로 사지를 잃은 사람은 해마다 증가 경향에 있다. 하지만 잃어버린 손발을 재생시켜주는 의료 기술은 실현되지 않았다. 이런 가운데 원래 사지를 재생할 수 없는 개구기 다리를 재생할 수 있었다는 논문이 2022년 1월 26일 발표됐다. 이는 자연스럽게 손발을 재생할 수 없는 동물이라도 적절한 처치를 실시해 재생 능력을 발휘할 수 있게 될 가능성이 나타났다.

멕시코 도롱뇽 등 극히 일부 동물은 결손한 손발을 재생시킬 수 있다. 인간 몸도 절상을 막거나 간 절반을 잃어도 재생시키거나 할 수 있지만 손발 같은 복잡한 기관 재생은 불가능하다. 인간과 대부분 동물이 몸 일부를 잃으면 흉터 조직이라고 불리는 고기 덩어리로 상처를 덮어 출혈이나 박테리아 침입을 막기 위해 잃어버린 기관이 상처에서 나오지 않는다. 따라서 재생의료 실현에는 어떻게 상처가 흉터 조직으로 덮여 버리는 걸 방지하면서 체조직 재생을 촉진하느냐가 포인트다.

미국 터프츠대학과 하버드대학 연구팀은 손톱개구리(Xenopus laevis) 다리를 절단한 뒤 상처를 젤 모양 역제가 들어있는 용기로 덮는 실험을 실시했다. 손톱개구리는 몸 일부를 재생시키는 능력을 갖고 있지만 변태해 성체가 되는 동시에 재생 능력을 잃기 때문에 잃은 체조직이나 기능 회복 방법에 대한 연구에 유용하다.

연구팀이 다리를 절단한 손톱개구리에 상처에 성장 호르몬이나 흉터 조직 형성 등을 방해하는 5종류 약제를 포함한 실크 단백질 겔이 들어간 실리콘제 캡인 바이오돔을 장착했는데 거의 완전히 작동하는 발이 재생됐다.

새로운 다리는 원래 다리와 유사 구조를 가진 뼈를 갖고 있었고 신경세포를 포함한 내부 조직도 있었다. 재생한 다리는 물건이 닿은 자극에 대해 반응해 손톱 개구리는 다리를 움직여 수중을 수영할 수도 있었다고 한다. 다리 재생에는 18개월이 걸렸지만 바이오돔을 착용한 건 다리를 자른 뒤 24시간이었다.

연구팀은 바이오돔을 처음 24시간 붙여 양수 같은 환경을 재현하고 흉터 조직에 방해받지 않고 재생 절차를 진행할 수 있었다고 밝혔다. 또 이런 약제가 거의 완전한 사지 형성에 도움이 된다는 걸 확인할 수 있게 됐다며 단시간 약제를 붙이는 것만으로 재생 과정을 시작했다는 사실은 개구리와 다른 동물이 휴면 상태 재생 능력을 갖고 있을 가능성을 시사한다고 지적했다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.