임신을 시도하는 많은 커플이 증명하듯이 정자와 난자의 운명적인 만남 동안 많은 것이 잘못될 수 있다. 이제 과학자들은 정자를 끌어들이는 데 사용되는 새로운 단백질 난자를 확인했으며, 이는 언젠가 새로운 불임 치료와 피임약으로 이어질 수 있다.
수정은 정확한 방식으로, 올바른 순서로, 적절한 시기에 발생해야 하는 분자적 사건 의 긴 사슬이며 , 계획하지 않는 단계 는 수태 여부의 차이를 의미할 수 있다. 따라서 많은 비율의 불임 부부에 대해 구체적인 이유를 확인할 수 없다.
셰필드대학(University of Sheffield)의 연구원들이 주도한 새로운 연구는 정자와 결합하려는 정자를 돕거나 방해할 수 있는 난자 표면의 단백질을 조사했다. 연구팀은 수천 개의 구슬을 인공 난자로 사용했으며, 각 구슬은 표면에 서로 다른 펩티드를 가지고 있었다. 그런 다음 이들은 정자와 함께 배양되어 어떤 비드와 그 자체로 어떤 펩타이드가 더 많은 수의 정자를 끌어들이는지 확인했다.
팀은 이러한 테스트를 여러 번 수행하여 정자를 충분히 많이 끌어들이지 못한 구슬을 제거했다. 결국 그들은 5명의 기증자 모두의 정자를 일관되게 묶은 구슬을 남겼다. 면밀한 조사에서 그들은 이 성공적인 인공 난자와 관련된 특정 단백질을 확인했다.
연구자들은 이 단백질의 이름을 그리스의 모성 여신의 이름을 따서 MAIA라고 명명했다. 더 자세히 조사하기 위해 팀은 MAIA와 관련된 유전자를 배양된 인간 세포에 삽입했으며 이들도 정자에 더 잘 수용된다는 것을 발견했다. 이것은 MAIA가 수정을 달성하기 위해 정자를 난자로 끌어들이는 데 중요한 역할을 한다는 것을 암시한다.
MAIA의 문제는 불임의 간과된 요인일 수 있으며, 이제 단백질이 확인되었으므로 과학자들이 사람들이 임신을 하도록 돕는 새로운 치료법을 개발하는 데 도움이 될 수 있다.
이 연구의 수석 연구원인 해리 무어 교수는 "자연적으로 임신하기 위해 애쓰는 사람들의 절반 이상이 불임에 대해 설명할 수 없다"고 말했다. "우리가 MAIA 단백질을 식별할 수 있게 해준 독창적인 인공수정 기술은 과학자들이 인간의 생식 능력의 메커니즘을 더 잘 이해할 수 있게 해줄 뿐만 아니라 불임을 치료하고 미래의 피임약 디자인에 혁명을 일으키기 위한 새로운 방법을 위한 길을 열 것입니다."
이 연구는 Science Advances 저널에 발표되었다. 출처: 셰필드 대학교
건강보험심사평가원 통계에 따르면 지난해 한국에서 난임치료를 받은 환자는 22만2288명이다. 2017년과 비교하면 불과 5년 만에 환자가 20% 가량 증가했다. 임신이 되지 않는 원인이 생물학적으로 뚜렷한 불임과는 달리 난임은 특별한 원인이 확인되지 않는 상태로 장기 치료를 받는 환자들이 많다.
난임으로 고민하는 환자들이 해마다 늘어가는 가운데 해외 과학자들이 정자를 난자로 끌어당기는 단백질을 발견했다. 정자와 난자의 착상을 돕는 이 단백질은 난임 치료에 활용될 것으로 기대된다.
미국 셰필드대 연구팀은 정자를 난자로 끌어들여 융합하도록 돕는 단백질을 발견한 연구결과를 국제학술지 '사이언스 어드밴시스'에 7일(현지 시간) 발표했다. 연구팀은 이 단백질에 그리스 신화 속 모성의 여신 ‘마이아’의 이름을 붙였다.
연구팀은 이 단백질을 발견하기 위해 수천 개의 인공 난자를 만들었다. 각 인공 난자의 표면에는 호르몬, 항체, 효소 등이 함유된 서로 다른 펩타이드 단백질 조각을 붙여 정자와 결합하는 것을 돕도록 했다.
이렇게 만들어진 인공 난자와 정자를 결합하는 실험을 실시한 결과 소수의 인공 난자들만이 정자와의 융합에 성공했다. 연구팀은 결합에 성공한 인공 난자들을 조사해 이 난자들이 공통적으로 갖고 있는 단백질을 발견했다. 해당 단백질의 유전자를 인간의 배양 세포에 삽입하자 자연 수정과 같은 방식으로 정자와 결합했다. 연구팀은 새롭게 발견된 단백질이 수정을 위해 정자를 난자에 끌어넣는 역할을 했다고 설명했다.
해리 무어 미국 셰필드대 책임연구원은 “자연 임신을 위해 고군분투하는 사람들 중 절반 이상은 임신이 되지 않는 원인을 알지 못한다”며 “이번에 발견된 마이아 단백질은 임신 기전에 대한 이해를 도와 미래 난임치료에 새로운 길을 열어줄 수 있다”고 말했다. 또 “다음 연구는 정자 표면의 펩타이드 단백질에 따라 결합이 이뤄지거나 이뤄지지 않는 경우를 조사하는 것이 목표”라고 덧붙였다.
