미국에서 세계 최초로 체외수정을 통해 강아지가 태어났다. 체외수정이란 암컷의 자궁 안이 아니라 몸 밖에서 난자와 정자를 만나도록 하여 수정시킨 다음 이 수정란(난자와 정자가 만나 합쳐진 것)을 다시 자궁에 넣어 임신시키는 것을 말한다.

 

미국 코넬대 제니퍼 나가시마 박사를 비롯한 연구진은 최근 국제 과학학술지 플로스원에 “세계 최초로 체외수정을 통해 강아지를 탄생시켰고 건강하게 잘 자라고 있다”는 내용의 논문을 발표했다.

 

연구진이 태어나게 한 강아지는 모두 7마리. 비글 종 암컷의 난자와 코카스패니얼 종 수컷의 정자에서 태어난 2마리와, 비글 종 난자와 정자를 수정시켜 태어난 5마리다.

 

체외수정은 어떤 과정으로 이뤄질까? 이 기술은 앞으로 어떻게 쓰일 수 있을까?

 

 

유난히 체외수정 어려운 ‘개’

 

 

체외수정 이후 수정란이 세포분열을 하는 모습. 코넬대 홈페이지 캡처

개의 체외수정은 사람에게 있어 ‘시험관 아기’라 불리는 기술과 같은 방식으로 이뤄진다. 자궁 안에 채취한 정자를 넣어 수정시키는 ‘인공수정’과는 달리 수정이 몸 밖에서 이뤄지는 것.

 

개 암컷의 몸에서 난자를, 수컷의 몸에서 정자를 빼내 시험관 안에서 수정시킨다. 수정란이 세포분열을 일으켜 여러 개의 세포가 된 것을 ‘배아’라 한다. 연구진은 19개의 배아를 실험실에서 만들어냈고, 이를 암컷 개의 임신 시기에 맞춰 자궁에 넣었다. 이중 7개의 배아가 강아지로 성장해 태어난 것이다.

 

소, 돼지, 토끼 등 다른 동물은 체외수정이 이미 성공했지만, 유난히 개의 체외수정은 늦어졌다. 1970년대부터 과학자들이 시도했지만 실패를 거듭했다. 유전자가 같은 또 다른 개를 만들어내는 ‘체세포 복제’ 기술을 2005년에 성공시킨 것과 비교된다. 왜 그럴까?

 

개의 난자는 다른 동물과 달리 완전히 성숙되지 않은 상태에서 난소(난자를 만들어내는 기관) 밖으로 나오기 때문에 덜 자란 난자를 시험관에서 성숙시키는데 어려움을 겪었다. 또 정자와 난자를 자연스럽게 만나게 하는 것도 쉽지 않았다. 연구진은 두 가지 방법을 이용해 성공률을 80∼90%까지 높였다.

 

우선 덜 성숙된 난자를 하루 정도 더 암컷의 나팔관(난소와 자궁을 연결하는 부분)에 머물게 했다. 그리고 수정이 될 때의 자궁과 비슷한 환경을 만들어주기 위해 마그네슘 성분을 넣어 정자가 더 빠르고 쉽게 난자와 만날 수 있게 했다.

 

 

“멸종위기종 구할 것”

 

개의 체외수정 기술을 앞으로 어떻게 쓰일까?

 

연구진은 “멸종위기에 처한 종을 번식시키는데 사용될 수 있다”고 밝혔다. 이 기술을 발전시키면 개뿐 아니라 늑대, 여우처럼 개의 친척 격인 동물의 번식에도 이용될 수 있다는 것.

 

체외수정은 강아지가 생겨나기 전에 유전자의 결함을 미리 알아내 특정 질병을 막을 수 있다는 장점도 있다.

 

이 기술은 사람에게도 도움이 된다. 사람과 개는 부모로부터 자식에게 대물림되는 약 350개의 장애를 공통적으로 가지고 있다. 개의 체외수정을 통해 흠이 있는 유전자를 제거하는 기술을 연구하면 나아가 사람의 질병과 장애를 막는 데도 도움이 될 수 있는 것이다.

 

▶김보민 기자 gomin@donga.com

도움말=국립축산과학원 이승훈 농업연구사(농학박사)

 

 

※ 한뼘 더

 

체외수정은 어떤 과정으로 이루어질까요? 다음 보기를 순서에 맞게 나열해보세요.

 

ⓛ 난자와 정자를 시험관에서 만나게 해 수정란을 만든다.

② 암컷의 몸에서 난자를, 수컷의 몸에서 정자를 빼낸다.

③ 배아를 암컷 개의 자궁에 넣어 임신시킨다.

④ 수정란이 세포분열을 거쳐 배아가 된다.

⑤ 자궁 안에서 자란 강아지가 태어난다.

 

 

※정답 ②-ⓛ-④-③-⑤

 

어린이동아 취재팀 kids@donga.com

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