건국대학교 도정태 교수(첨단바이오공학부) 연구팀이 난자 없이 줄기세포만으로 제작한 ‘인공배반포(blastoid)’를 이용해 환경호르몬 ‘비스페놀 A(BPA)’의 배아 독성을 평가하는 플랫폼을 개발하는 데 성공했다. 이번 연구 결과는 환경 분야 국제학술지 인바이론먼트 인터내셔널(IF=9.7, 5yr IF=11.6) 10월 1일자 온라인판에 게재됐으며, 생물학연구정보센터(BRIC) 선정 ‘한국을 빛낸 사람들(한빛사)’ 논문에도 등재됐다.

‘비스페놀 A’는 플라스틱 용기, 식기, 물병, 통조림 내부 코팅, 영수증 감열지 등 일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 대표적인 환경호르몬으로, 생식 및 발달 과정에 부정적 영향을 미칠 가능성이 꾸준히 제기돼 왔다. 기존 연구는 환경호르몬이 배아 및 태아에 끼치는 독성을 평가하기 위해서는 동물실험을 통해 난자나 수정란을 채취해야 한다는 한계가 있었다.

연구팀은 난자나 수정란을 전혀 사용하지 않고, 줄기세포만으로 인공배반포를 제작해 환경호르몬의 배아 발달 저해 효과를 분석했다. 실험 결과, 비스페놀 A는 인공배반포의 형성과 체외 착상 과정을 모두 억제하는 것으로 나타났으며, 이는 세포 내 활성산소(ROS) 증가로 인한 산화 스트레스가 주요 원인임을 확인했다. 또한 항산화제인 글루타치온(GSH)을 처리했을 때 활성산소 증가가 억제되고 배반포 형성과 착상 효율이 회복되는 사실을 밝혀냈다.

도정태 교수는 “이번 연구는 동물 난자를 사용하지 않고도 초기 배아 발달 단계에서의 독성을 평가할 수 있다는 점에서 윤리적·과학적 의의가 크다”며 “향후 환경호르몬뿐 아니라 다양한 인체 유해 물질의 비임상 독성 평가와 생식독성 연구를 대체할 수 있는 플랫폼으로 발전할 것”이라고 말했다.

이번 연구는 환경호르몬 등 유해 물질의 독성 평가를 위한 동물실험 대체 기술 개발의 새로운 전환점으로 평가받고 있으며, 생식의학과 환경과학 분야 모두에서 활용 가능성이 주목되고 있다.

본 연구에는 건국대 첨단바이오공학부 강유경, 이예지 석사과정생이 공동 제1저자로 참여했으며, 도정태 교수가 교신저자로 연구를 총괄했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 중견연구자지원사업과 농림식품기술기획평가원 고부가가치식품기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.

출처 : 건국대학교