제주대학교 줄기세포연구센터(센터장 박세필)는 센터와 (주)미래셀바이오(대표 김은영 박사), 신여성병원(병원장 정창진, 이준범 박사)이 지난 2014년 12월 특허 출원한 '난자의 노화(aging) 진행을 예방하기 위한 난자 배양 방법'지난 1월 특허 등록됐다고 2일 밝혔다.
이에 따라 동물생명공학에 기본재료로 이용되는 난자의 유용성 제고뿐만 아니라 불임으로 고통 받는 여성의 노화난자 활용방안에 귀중한 단초를 제공 할 수 있어 막대한 부가가치 창출이 기대된다.
'난자의 노화(aging) 진행을 예방하기 위한 난자 배양 방법' 연구논문은 지난 2014년 3월 관련 국제저널 AJAS(Asian Australas. j. Anim. Sci.)에 게재된 바 있다.
이번 연구는 라파마이신(rapamycin)을 포함하는 난자 체외성숙용 배양액과 이를 이용한 배양방법에 관한 것이다. 라파마이신을 이용해 난자의 비정상적인 방추사(난자 내 미세소기관으로서 정상적인 난자를 판단하는 지표)를 회복하고 세포 발생에 저해가 되는 활성 산소를 감소시켜 난자의 노화 진행을 예방할 수 있음을 확인했다.
라파마이신은 면역 억제제로서 장기이식 거부 반응을 방지하는 물질로 사용돼왔다. 또 평활근 세포 증식 억제 작용, 항암 작용 및 수명 연장에 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
이번 연구에서는 난자노화 예방방법 개발을 위해 돼지난자가 사용됐다. 도축된 돼지난소에서 채취된 미성숙난자는 보통 체외성숙용 배양액에서 44시간이면 정자와 수정할 수 있는 성숙란이 된다. 이후부터는 노화가 진행돼 생명력을 점점 잃게 된다.
이번 연구에서는 라파마이신을 함유하지 않는 일반적인 난자 체외성숙용 배양액에서 돼지 난자를 44시간 체외 배양한 후 10μM 라파마이신을 처리, 24시간 추가 배양했다.
그 결과 68시간째가 되더라도 라파마이신에 처리되지 않고 68시간 배양된 노화난자에 비해 정상적인 방추사 출현율을 50~90% 증가시키고 활성산소를 20~50% 감소시킴으로써 단위발생란의 착상전 배반포기 난자의 질(quality)과 체외발달율을 향상시킬 수 있는 난자노화 예방 배양방법을 개발했다.
박세필 센터장은 "연구팀에 의해 개발된 난자 노화예방 기술은 난자를 이용한 신약 개발과 이종 장기이식과 형질 전환 동물개발의 효율성을 높일 뿐만 아니라 불임으로 고통 받는 여성의 노화난자 활용에 중요한 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
한편, 이 연구는 농림축산식품부 농촌진흥청이 10년간(2010~2019년) 총 399억원을 투입해 세계적인 학술성과와 신성장 모멘텀이 될 실용적 성과를 목적으로 제주대, 서울대, 고려대, 연세대, 건국대에서 각각 수행중인 '우장춘프로젝트' 5 연구과제다.
'알츠하이머 질환모델 돼지개발과 후성유전체 연구'(연구책임자 박세필 교수, 연구기간: 2012년 5월~2017년 5월) 일환으로 수행(제주특별자치도 대응자금)됐으며, 박세필 교수와 김은영 박사가 공동 지도했다. <헤드라인제주>
