(사진 : THOMAS KIENZLE/AFP via Getty Images)

UC(캘리포니아 대학교)의 생물 의학 엔지니어들은 반생이지만 번식할 수 없는 "사이보그 세포"를 개발했다. 그러나 1월 18일 대학의 보도 자료에 따르면 이러한 합성 세포는 특히 새로운 약물을 만들고 오염을 정화하는 데 광범위한 응용 분야를 가질 수 있다.

새로운 기능을 가진 세포

사이보그 세포는 주로 새로운 기능을 수행할 수 있는 세포를 만드는 것을 목표로 하는 합성 생물학에 의해 가능해졌다.

이 연구의 수석 저자이자 UC Davis의 생의학 공학 부교수인 Cheemeng Tan에 따르면 합성 생물학에는 본질적으로 두 가지 방법이 있다. 하나는 이미 살아 있는 박테리아 세포에 새로운 능력을 부여하는 새로운 유전자를 추가하여 DNA를 수정하는 것이다.

대안은 생체 분자와 합성 막을 사용하여 처음부터 인공 세포를 만드는 것이다.

첫 번째 방법은 매우 유연하지만 자가 복제가 가능한 조작된 살아있는 세포를 사용한다. 그러나 이것은 이상적이지 않을 수 있다.

완전한 인공 세포는 생식이 불가능하고 기능 범위가 좁지만 더 밝은 면에서는 덜 복잡하다.

세 번째 접근법

Tan과 UC Davis 그룹은 세 번째 접근법을 개발했다. 그들은 인공 고분자의 빌딩 블록을 살아있는 박테리아 세포에 주입했다.

일단 세포 내에서 UV 광 노출로 인해 중합체가 하이드로겔 매트릭스로 가교 결합되었다. 세포는 생물학적으로 계속 기능할 수 있었지만 분열할 수는 없었다.

Tan에 따르면, 사이보그 세포는 프로그래밍이 가능하고, 필요한 세포 기능을 유지하며, 분열하지 않고도 고유하지 않은 능력을 획득할 수 있다.

연구팀은 사이보그 세포가 과산화수소와의 접촉, 항생제 또는 높은 pH와 같이 정상 세포를 죽이는 스트레스에 더 탄력적이라는 사실을 발견했다.

결국 그들은 실험실에서 배양한 암세포에 침투할 수 있도록 세포를 변형시킬 수 있었다.

연구팀은 사이보그 세포의 생성과 제어, 다양한 매트릭스 물질의 효과에 대한 추가 연구를 진행하고 있다. 또한 그들은 환경 문제 해결에서 질병 식별 및 치료에 이르기까지 다양한 목적으로 어떻게 사용될 수 있는지 조사하기를 원한다.

"마지막으로 우리는 사이보그 세포가 세포도 아니고 물질도 아닌 세포 유래 생체 물질이기 때문에 적용하는 생명 윤리에 관심이 있다."라고 Tan은 성명에서 말했다.

절차는 임시 특허 출원의 대상이었다. 미국 국립보건원(National Institutes of Health)의 보조금으로 일부 연구에 자금을 지원했다.

이 연구는 Advanced Science 저널에 게재되었다.