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일본 과학자들이 불임에 대한 잠재적인 돌파구를 개척했습니다.


오사카 대학의 발달 유전학자인 카츠히코 하야시(Katsuhiko Hayashi)는 인체의 모든 세포에서 “인공” 난자와 정자를 만드는 방법을 연구하고 있습니다.

NPR의 오카하라 코스케/오카하라 코스케


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NPR의 오카하라 코스케/오카하라 코스케


오사카 대학의 발달 유전학자인 카츠히코 하야시(Katsuhiko Hayashi)는 인체의 모든 세포에서 “인공” 난자와 정자를 만드는 방법을 연구하고 있습니다.

NPR의 오카하라 코스케/오카하라 코스케

하야시 카츠히코는 인큐베이터에서 투명한 플라스틱 접시를 꺼내 현미경 아래로 밀어 넣습니다.

“실제 세포를 보고 싶은 거겠죠?” 하야시가 현미경을 가리키며 묻습니다.

일본 오사카 대학의 발달 유전학자인 하야시는 가장 흥미롭고 논란이 많은 생물의학 연구 분야 중 하나인 체외 배우자 형성(IVG)의 선구자입니다.

IVG의 목표는 하야시가 말하는 “인공” 난자와 정자를 인체의 모든 세포에서 무제한으로 공급하는 것입니다. 이를 통해 나이가 많은 사람, 불임자, 미혼자, 동성애자, 트랜스젠더 등 누구라도 유전적으로 관련된 아기를 가질 수 있습니다. 극복해야 할 기술적 과제 외에도 IVG가 결국 어떻게 사용될 수 있는지에 대한 깊은 윤리적 우려가 있습니다.

IVG가 현실화되기까지 얼마나 가까운지 확인하기 위해 Hayashi와 일본에 있는 그의 동료 중 한 명은 최근 NPR이 연구실을 방문하여 연구에 대해 이야기하도록 허용하는 데 동의했습니다.

“이런 종류의 기술을 인간에게 적용하는 것은 정말 중요합니다”라고 Hayashi는 말합니다. “정말, 정말 흥분됩니다.”

쥐에서 인간까지

현미경으로 보면 하야시 접시의 세포는 반짝이는 은색 덩어리처럼 보입니다. 이는 유도만능줄기세포(iPS)로 알려진 줄기세포의 일종입니다.

“[The] iPS 세포는 실제로 일종의 섬을 형성합니다. 서로 접촉하면서 성장합니다. 그래서 그들은 섬처럼 보입니다.”라고 Hayashi는 말합니다.

IPS 세포는 신체의 모든 세포에서 만들어질 수 있으며 이론적으로는 다른 종류의 세포로 변형될 수 있습니다. 이러한 다재다능함은 언젠가 과학자들이 수많은 의료 문제 목록을 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.

하야시는 IVG에서 최초의 큰 혁신 중 하나를 만들기 위해 iPS 세포를 사용하는 방법을 처음으로 알아냈습니다. 그는 쥐 꼬리의 피부 세포를 iPS 세포로 전환한 다음 이를 전환했습니다. 쥐 알에.

하야시는 인큐베이터에서 또 다른 직사각형 접시를 꺼내 어떻게 했는지 설명합니다. 접시에는 iPS 세포로 만든 세포를 완전히 성숙한 난자로 키울 수 있는 구조인 난소 유기체가 포함되어 있습니다.

현미경으로 보면 각 알은 빛나는 파란색 공처럼 보입니다. 수십 개가 선명하게 보입니다.


오사카 대학 하야시 카츠히코 연구실의 컴퓨터 현미경 디스플레이에서 쥐의 난세포가 빛나고 있다.

NPR의 오카하라 코스케/오카하라 코스케


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오사카 대학 하야시 카츠히코 연구실의 컴퓨터 현미경 디스플레이에서 쥐의 난세포가 빛나고 있다.

NPR의 오카하라 코스케/오카하라 코스케

“기본적으로 우리는 하나의 난소 유기체에서 200개의 미성숙 난자를 얻을 수 있습니다”라고 Hayashi는 말합니다. “한 실험에서 기본적으로 우리는 약 20개의 난소 유기체를 만들 수 있습니다. 따라서 총 4,000개의 미성숙 난자가 생산될 수 있습니다.”

하야시는 이와 같은 쥐 알을 사용하여 훨씬 더 획기적인 일, 즉 겉보기에 건강하고 번식력이 있는 쥐를 번식시키는 일을 했습니다. 이는 전 세계에 과학적 충격파를 일으켰고 사람들을 위해 동일한 일을 하려는 국제적인 경쟁을 촉발시켰습니다.

캘리포니아에 본사를 둔 Conception이라는 생명공학 스타트업의 연구원들은 곧 일본 과학자들을 능가할 것이라고 주장합니다. 그들은 1년 안에 인간 배아를 만들기 위해 수정하려는 인간 난자를 만들 준비가 될 것이라고 말합니다. 그러나 미국인들은 자신들의 주장을 뒷받침할 세부 사항을 거의 공개하지 않았습니다.

하야시는 회의적이다.

“그것은 불가능해요.” 하야시가 말했다. “내 생각에는 1년은 그렇지 않을 것 같아요.”

인간 난자 발달의 생물학을 밝히는 일은 그렇게 빨리 진행되지 않는다고 그는 말합니다.

즉, 하야시는 IVG가 일어날지는 의문의 여지가 없다고 생각합니다. 그는 일본에 있는 그와 그의 동료들이 적어도 미국인만큼 “인공” 인간 배아를 만드는 데 가까워지는 것이 언제인지에 대한 문제가 더 중요하다고 말합니다.

Hayashi는 5~10년 내에 수정을 시도할 수 있는 IVG 난자를 갖게 될 것이라고 예측합니다.

원시 알을 성숙시킬 때까지 달래기

그러나 그들이 얼마나 가까운지 알아보기 위해 하야시는 교토대학교 인간생물학연구소의 고급 연구 책임자인 동료 사이토 미티노리(Mitinori Saitou)와 함께 방문할 것을 추천합니다.

Saitou는 IVG를 통해 최초의 인간 난자를 생성한 방법을 기록한 신중하게 검증된 과학 보고서를 발표한 최초이자 지금까지 유일한 과학자입니다. 그 난자는 배아를 만들기 위해 수정되기에는 너무 미성숙했습니다. 하지만 사이토와 하야시는 그 일을 위해 열심히 노력하고 있습니다.

사이토는 자신의 연구실로 향한다.

“그곳은 세포 배양실입니다”라고 Saitou는 말했습니다. “거의 [the] 가장 중요한 곳.”


“우리는 세포의 성숙을 지시하는 신호를 이해하려고 노력하고 있습니다”라고 교토 대학의 발생 생물학자인 사이토 미티노리(Mitinori Saitou)는 말했습니다.

교토대학


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교토대학


“우리는 세포의 성숙을 지시하는 신호를 이해하려고 노력하고 있습니다”라고 교토 대학의 발생 생물학자인 사이토 미티노리(Mitinori Saitou)는 말했습니다.

교토대학

이곳은 Saitou가 IVG 인간 난자를 충분히 성숙시켜서 성숙할 수 있는 방법을 알아내려고 노력하는 곳이기 때문에 가장 중요한 장소입니다. 수정되다.

“예를 들어, 우리는 세포의 성숙을 지시하는 신호를 이해하려고 노력하고 있습니다”라고 Saitou는 말합니다. 그는 또한 난자 발달에 필요한 핵심 유전자를 식별하려고 노력하고 있습니다.

세 명의 과학자가 장비로 가득 찬 비좁은 배양실에서 현미경 주위에 옹기종기 모여 있습니다. 그들은 매우 미성숙한 인간 난자의 최신 배치를 조사하고 이를 다른 세포와 혼합하여 완전한 성숙으로 유도하는 데 어떤 화학적 신호가 필요한지 확인하고 있습니다.

Saitou는 “우리는 쥐 세포와 인간 세포도 사용합니다.”라고 말했지만 아직 과학 저널에 프로토콜을 발표하지 않았기 때문에 더 구체적으로 설명하지는 않을 것입니다.

바로 그때, 과학자 중 한 명이 의자에서 뛰어내려 접시 중 하나를 안고 다른 방으로 향했습니다.

“그들은 세포의 상태를 확인하기 위해 이 세포를 가져오고 있습니다”라고 Saitou는 설명합니다.

Hayashi와 마찬가지로 Saitou도 미국 생명공학 회사인 Conception의 주장에 회의적입니다.

“일종의 놀라운 과학적 혁신이 일어날 수도 있습니다. 하지만 한번 봅시다”라고 Saitou는 웃으며 말합니다.

성공에 얼마나 가까운지 물었을 때 Saitou는 이의를 제기했습니다.

“우리는 그것에 대해 연구하고 있습니다. 아직 출판되지 않았기 때문에 말할 수 없습니다”라고 그는 말했습니다.

일본 과학자들은 주장을 하기 전에 연구 결과를 발표할 때까지 기다리는 것 외에도 인공 IVG 배아가 위험한 유전적 돌연변이를 갖고 있지 않은지 확인하려면 수년간의 실험이 필요할 것이라고 경고했습니다.

Saitou는 “그들은 일종의 질병이나 암, 조기 사망을 유발할 수 있습니다. 따라서 많은 가능성이 있습니다”라고 말했습니다. “단일 돌연변이나 실수도 정말 재앙입니다.”

IVG는 새로운 종류의 가족을 가능하게 할 수 있습니다

IVG가 안전한 것으로 입증되더라도 일본 과학자들은 또 다른 이유로 조심하고 있습니다. 그들은 IVG가 심각한 도덕적, 법적, 사회적 문제를 일으킬 것이라는 것을 알고 있습니다.

Saitou는 “윤리적 문제가 너무 많다”고 말했습니다. “이것이 우리가 정말로 생각해 보아야 할 문제입니다.”

IVG는 모든 연령의 여성이 유전적으로 관련된 자녀를 가질 수 있도록 함으로써 생물학적 시계를 무의미하게 만듭니다. 이는 IVG 아기 만들기에 연령 제한이 있어야 하는지에 대한 의문을 제기합니다.

IVG는 또한 동성애자와 트랜스젠더 커플이 두 파트너 모두와 유전적으로 관련된 아기를 가질 수 있게 하여, 성 정체성에 관계없이 가족이 생물학적으로 관련된 자녀를 가질 수 있도록 최초로 허용할 수 있습니다.

그 외에도 IVG는 잠재적으로 전통적인 아기 만들기를 모든 사람에게 구식으로 만들 수 있습니다. 유전적으로 일치하는 인공 인간 난자, 정자 및 배아를 누구에게나 언제든지 무제한으로 공급하면 IVG 배아의 유전자를 스캔하는 것이 표준이 될 수 있습니다.

예비 부모는 자녀가 해로운 유전자를 갖고 태어날 가능성을 최소화할 수 있습니다. IVG는 또한 부모가 원하는 특성을 선택하고 선택하는 “디자이너 아기”로 이어질 수 있습니다.

“저것 [would] 배아의 착취, 생식의 상업화를 의미할 수도 있습니다. 또한 정자와 난자의 유전 정보를 조작할 수도 있습니다.”라고 IVG에 대한 일본 여론을 연구하고 있는 교토대학교 생명윤리학자 후지타 미사오(Misao Fujita)는 말합니다.

일본 대중은 이런 이유로 IVG를 불편하게 여긴다. 그러나 일본인들은 이 기술을 사용하여 전통적인 가족 구조 밖에서 아기를 만드는 것에 대해 불안해할 것이라고 그녀는 말합니다.

“인공배아를 만들 수 있다면 그건[s] 어쩌면 한 사람이 자신의 아기를 만들 수도 있습니다. 그럼 누구야? [the] 엄마와 아빠? 그래서 그것은 사회적 혼란을 의미합니다.”라고 Fujita는 말합니다.

일본은 이를 인정하는 법조차 없다. 편부모나 동성결혼으로 태어난 아이. 이성애 부부를 제외한 모든 사람이 IVG를 사용하는 것은 일본에서도 인기가 없다고 Fujita는 말합니다.

이러한 우려에도 불구하고 일본 정부는 과학자들이 연구용 IVG 배아 생성을 진행하도록 허용하는 것을 고려하고 있습니다.

이를 고려하기 위해 정부가 구성한 위원회의 일원인 Fujita는 이를 지지합니다.

“IVG의 기술, 그 목적은 단지 [to] 아기(유전적으로 관련된 아기)를 가지십시오. 그러나 불임을 치료하고 유산 및 선천적 결함을 예방하는 새로운 방법을 찾는 것과 같이 기초 연구를 통해 알 수 있는 많은 이점과 좋은 것들이 있습니다.”라고 그녀는 말합니다.

다른 사람들은 그렇게 확신하지 않습니다.

“거기 [are] 걱정이 많아요.” 도쿄 메이지가쿠인 대학의 의학 인류학자인 쓰게 아즈미(Azumi Tsuge)는 말합니다.

그녀가 친구들에게 과학적 연구에 대해 이야기했을 때 그들은 놀랐다고 그녀는 말했습니다. 그들은 그녀에게 왜 정부가 그것을 허용하는지, 그리고 왜 과학자들이 그것을 계속 진행하기를 원하는지 물었습니다.

Tsuge의 특별한 걱정은 원치 않는 유전적 변이로 간주될 수 있는 것을 제거하기 위해 기술이 어떻게 사용될 수 있는지이며, 이를 통해 일본을 기존보다 훨씬 더 균질한 사회로 만들 수 있다는 것입니다.

그녀는 정부가 인간 IVG 배아 생성에 대한 결정을 내리기 전에 공개 토론이 필요하다고 말했습니다. “왜 그래? [it] 필요합니까?”라고 그녀는 묻습니다. “그들은 설명이 필요하고 우리는 토론이 필요합니다.”

과학자들 역시 전통적인 가족 외부에서 IVG를 사용할 수 있는 일부 방식에 불편함을 느낍니다. 그러나 그들은 IVF가 처음에도 논란의 여지가 있었다고 지적합니다. 사회는 IVG를 가장 잘 활용하는 방법을 결정해야 한다고 그들은 말합니다.

교토대학교의 Saitou는 “과학은 항상 좋은 측면도 있지만 부정적인 영향도 있습니다.”라고 말합니다. “원자폭탄이나 다른 기술 발전처럼 현명하게 사용하면 언제나 좋은 것입니다. 하지만 모든 것이 나쁜 방식으로 사용될 수 있습니다.”