군견 정원줄기세포 동결보존 후 생쥐 피부에 이식

건국대 연구팀이 거세 후 동결 보존된 군견(軍犬)의 정소세포로부터 정소 조직을 재생하는 데 성공해 앞으로 이를 응용해 항암치료로 인한 불임을 해소하는 새로운 길을 열었다. 건국대학교 동물생명과학대학 줄기세포재생생물학과(옛 동물생명공학과) 송혁 교수 연구팀은 거세된 현역 군견인 벨기에 말리노이즈(Belgian Malinois)의 정소조직에서 정원줄기세포를 확보하고 이를 시험관에서 대량 배양시켜 동결보존하는 기술을 확립해 동결보존된 정원줄기세포를 다시 면역결핍 생쥐의 피부에 이식하여 정상적인 정소조직을 재생시킬 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다.

이번 연구는 우수 군견 유전자원의 안정적 보존뿐만 아니라 항암치료에 따른 환자의 정소 내 세포의 괴사 불임 치료에도 큰 도움을 줄 것으로 보인다. 이번 연구 개발 기술을 이용해 항암치료 전 정소세포 일부를 적출해 체외에서 대량 배양 후 동결보존한 다음 암이 완치된 후 동결보존된 정원세포를 환자의 정소에 다시 이식하면 정상적인 생식활동을 할 수 있어 항암치료로 인한 불임을 극복할 수 있다.

우리 군의 주력 군견인 벨기에 말리노이즈는 독일 세퍼트에 비해 다루기 쉽고, 질병도 적으며 일사병에 강해 폭발물 탐지 또는 대간첩 수색 작전에 투입되고 있다. 군견의 훈련기간은 1년 이상이 소요되고, 시험 통과율도 25% 미만에 불과해 현역으로 활동하고 있는 군견의 후손이 가장 적절한 후보군으로 평가되고 있다.

일반적으로 군견은 배란주기에 따른 호르몬 변화에 민감하지 않은 수컷을 주로 사용하며, 성호르몬 분비와 번식활동에 의한 임무 수행 능력의 저하를 차단하기 위해 본격적인 군견 훈련 시작 전에 거세를 진행한다.

항암치료로 인한 불임을 해소하는 새로운 길 열려

송 교수 연구팀은 성 성숙 전에 거세된 군견의 정소에서 정원줄기세포를 확보하고 이를 영구적으로 보존할 수 있는 동결보존 기술을 개발했으며, 동결보존된 정원줄기세포를 시험관에서 대량 배양하는 데 성공했고, 대량 배양된 정원줄기세포를 정자세포가 유지될 수 있는 세포외 기질물질과 혼합해 면역거부반응이 제한된 면역결핍 생쥐의 피부에 이식해서 정상적인 군견의 정소조직을 재생해냈다.

면역결핍 생쥐의 피부에서 재생된 군견 말리노이즈의 정소조직에 정자로 분화가 가능한 정원세포는 새로 재생된 세정관 내에 안정적으로 분포하고 있어서, 향후 정원세포에서 정자까지의 체외분화 기술이 확립된다면 거세된 수컷의 정자를 안정적으로 공급할 수 있을 것으로 기대된다(현재까지 생쥐 이외의 동물에서 정자와 난자세포의 체외분화 기술은 확립되지 않고 있다).

이번 연구 결과는 우수 군견 유전자원의 안정적 보존 및 전파에 큰 기여를 할 수 있어 우리군의 전력 증강에 도움이 될 뿐만 아니라 이 기술을 인간에게 적용했을 때 사회적으로 크게 기여할 것으로 보인다.