동물의 재생 능력은 인간 의학에 기회를 열어줍니다.

(댄 트리) - 많은 동물 종은 잃어버린 신체 부위를 재생하고 복원하는 능력을 가지고 있으며, 이는 과학자들이 인간의 질병을 치료하는 새로운 방법을 찾는 데 영감을 주었습니다.

대부분의 포유류는 물고기, 양서류, 파충류 또는 벌레만큼 빠르게 재생하고 회복할 수 있는 능력이 없습니다.

일부 편형동물, 물고기 또는 도마뱀은 부상 후에도 신체의 거의 모든 세포를 재생할 수 있습니다. 예를 들어, 멕시코 악소로틀은 잘린 팔다리 전체와 뇌의 일부를 재생할 수 있고, 도마뱀은 새로운 꼬리가 자랄 수 있으며, 얼룩말고기는 손상된 척수를 재생할 수 있습니다.

과학자들은 유전공학이나 세포 구조의 발전에 힘입어 세포 수준에서 인간의 치료법을 찾으려고 동물의 재생 능력에 주목해 왔습니다.

지난주 홍콩에서 열린 국제줄기세포연구학회 컨퍼런스에서 여러 연구 그룹이 최신 연구 결과를 발표하며, 동물의 재생 능력을 바탕으로 인간의 질병을 치료하는 아이디어를 제시했습니다.

다니오 척수의 재생 잠재력

미주리주 워싱턴 대학(미국)의 조직 재생 및 줄기세포 생물학 전문가인 메이사 모칼레드 박사와 동료들에 따르면, 척수가 절단된 얼룩말 물고기는 8주 후에 마비 상태에서 부드럽게 움직이고 완전히 회복될 수 있다고 합니다.

얼룩말 물고기는 손상된 척수를 재생하는 능력을 가지고 있습니다(사진: 브리태니커).

이에 따라, 메이사 모칼레드와 그의 동료들은 회복 과정에서 중요한 역할을 하는 세포 그룹을 다니오에서 발견했으며, 이 세포들은 인간 태아의 성상세포와 유사합니다.

이러한 성상세포는 손상 후 인간 뇌 조직의 복구 및 재생에 관여할 수 있으며, 혈액-뇌 장벽의 형성 및 유지에 중요한 역할을 합니다. 혈액-뇌 장벽은 어떤 물질이 뇌로 들어가는지 제어하고 뇌를 유해 물질로부터 보호하는 데 도움이 됩니다.

메이사 모칼레드 박사의 연구팀은 변형된 인간 성상세포를 쥐에 이식한 결과, 이 세포가 뇌에 대한 보호 장벽을 만드는 데 더 효과적인 것으로 나타났습니다.

"이것이 인간을 위한 치료법으로 적용되기를 바랍니다." 모칼레드 박사는 이렇게 말했지만, 아직 초기 연구 단계라고 인정했습니다.

도마뱀의 꼬리 재생 능력

메이사 모칼레드 박사의 연구는 아직 초기 단계이며, 다니오와 인간 사이에는 진화적 격차가 엄청납니다.

줄기세포 생물학자인 앨버트 알마다와 남부 캘리포니아 대학(로스앤젤레스, 미국)의 동료들은 녹색 도마뱀 아놀리스의 꼬리 재생 능력을 연구했습니다.

앨버트 알마다는 도마뱀과 인간이 많은 유사한 유전자를 공유한다고 말하며, 따라서 연구팀은 도마뱀의 꼬리가 다시 자라는 과정을 모방하는 치료법을 찾기를 희망한다고 밝혔습니다.

녹색 아놀리스 도마뱀은 인간과 유사한 유전자를 가지고 있습니다(사진: iNaturalist).

이 학회에서 알마다는 줄기세포 집단이 아놀리스 도마뱀의 꼬리를 재생하는 데 어떻게 관여하는지 설명했습니다. 이 세포들은 쥐와 인간에게서 발견되는 세포들과 유사하지만, 도마뱀은 손상된 꼬리를 재생하기 위해 근육 조직을 처음부터 생성하는 능력을 가지고 있습니다. 이는 인간과 쥐는 할 수 없는 일입니다.

그럼에도 불구하고 알마다는 도마뱀 세포가 꼬리 재생 중에 어떻게 작용하는지 알아내고자 하며, 이는 연령에 따른 근육 퇴화와 같은 인간 근육 관련 질병을 치료하거나 상처가 더 빨리 치유되도록 돕는 데 적용될 수 있을 것으로 기대합니다.

바다털벌레의 초고속 회복 능력

오스트리아 빈 대학의 줄기세포 생물학자인 플로리안 라이블레는 또 다른 동물인 바다 강모 벌레(학명 Platynereis dumerilii)의 초강력 회복 능력을 연구하고 있습니다.

바다 섬모충류의 특별한 점은 어릴 때는 재생 능력이 매우 뛰어나지만, 성체가 되면 호르몬 변화로 인해 점차 재생 능력을 상실한다는 것입니다.

플로리안 라이블은 "이 모델은 같은 유기체에서 좋은 재생과 나쁜 재생을 모두 보여줍니다."라고 말했습니다.

바다 섬모충류는 손상된 신체를 초고속으로 재생하는 능력을 가지고 있습니다(사진: CNRS).

Raible과 동료들은 실험을 통해 강모 벌레의 몸을 잘라내고 상처 근처에 남아 있는 세포 중 일부가 줄기 세포로 바뀌어 신경 세포를 포함한 몸을 재생하기 시작한다는 것을 발견했습니다.

섬모충의 신경계는 척추동물의 중추신경계와 유사하며, 과학자들은 이를 통해 인간의 척수 손상을 치료하는 방법을 찾는 데 도움이 되기를 기대하고 있습니다.

과학자들은 또한 바다 섬모충류에 대한 연구가 성인 인간 조직에서 줄기세포를 재생하는 방법을 찾는 데 도움이 되기를 바라고 있습니다.

알베르트 알마다는 "현재 동물의 초강력 치유 능력을 연구하고 그 결과를 어떻게 적용할 수 있는지 알아보려는 많은 노력이 진행되고 있습니다."라고 말했습니다.

출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/kha-nang-tai-tao-cua-dong-vat-mo-ra-co-hoi-chua-benh-cho-con-nguoi-20250626025239694.htm