케임브리지대학 막달레나 제르니카-겟츠(Magdalena Zernicka=Goetz) 교수 연구팀이 뇌와 박동하는 심장을 가진 합성 배아를 만들었다고 발표했다. 연구팀이 만들어낸 합성 배아는 자연적으로 성장한 배아와 유사한 조직을 갖고 있어 미래에는 이식용 인공 장기 개발 발판이 될 것으로 기대되고 있다.
줄기세포는 몸 일정 부분 세포에도 분화할 수 있는 특징을 가진 세포로 줄기세포를 이용해 이식용 망막이나 장기를 만드는 연구가 전 세계에서 진행되고 있다. 마찬가지로 줄기세포에서 배아를 만들어내는 연구도 여러 차례 이뤄졌다. 하지만 기존 연구에선 정상 기능하는 장기를 가진 배아를 만드는 건 곤란하다고 여겨졌다.
포유류의 경우 수정란이 배아로 분화할 때 미래에 신체 조직을 형성하는 줄기세포와 배아 발생을 지원하는 줄기세포가 출현하고 이 줄기세포가 상호작용하면서 성장한다. 연구팀은 쥐 줄기세포를 3종류 준비하고 특정 유전자 발현을 유도해 줄기세포끼리 상호작용하는 환경을 재현했다. 그 결과 고동치는 심장, 뇌 기본 구조, 난황낭(卵黃囊) 형성이 확인됐다.
실제로 자연 형성된 배아와 연구팀이 만든 합성 배아를 비교하면 뇌와 심장이 동등하게 성장하고 있는 걸 알 수 있다. 배아 분화 초기 3종류 줄기세포 상호작용이 무너지면 생물 발생은 실패해 버린다. 이 때문에 줄기세포끼리 상호작용 메커니즘을 해명하는 건 인간 임신 실패 위험을 억제하는데 도움이 된다고 한다. 이번 연구에선 합성 배아 형성에 쥐 배아를 이용했지만 연구팀은 인간 배아를 이용한 연구를 실시할 준비를 진행하고 있다고 한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.