국제 연구진이 먹이를 흡수하고 성장한 뒤 유전자를 복제해 분열하는 세포 주기를 구현한 인공 세포 시스템을 공개했다. 다만 이번 연구는 아직 동료평가를 거치지 않은 단계로, 실제 활용까지는 추가 검증과 기술 보완이 필요할 것으로 보인다.
미국 미네소타대 연구진은 1일(현지 시각) 인공 세포 시스템 '스퍼드셀' 연구 결과를 공개했다.
스퍼드셀은 36개의 정제 효소와 7개의 디옥시리보핵산(DNA) 플라스미드에 나뉘어 담긴 9만 염기쌍 규모의 유전정보, 이를 둘러싼 지질막으로 구성됐다. 연구진은 기존 생명체의 세포에서 불필요한 유전자를 제거해 최소 기능만 남기는 방식과 달리, 무생물 화학 성분을 처음부터 조립하는 접근을 택했다.
연구진은 스퍼드셀이 스스로 성장하고 유전자를 복제하며, 세대를 거쳐 분열하는 과정을 보였다고 설명했다. 또 경쟁과 자연선택에 해당하는 과정도 관찰됐다고 밝혔다. 연구진은 이미 존재하는 생명체를 축소한 것이 아니라, 처음부터 조립한 시스템에서 세포 주기 전반이 작동한 사례라는 점에 의미를 두고 있다.
스퍼드셀은 장기적으로 의약품, 신소재, 식품, 탄소 제거 기술 등 다양한 분야에 활용될 수 있다. 연구진은 인공 세포를 특정 목적에 맞게 설계하면 필요한 물질을 생산하는 미세 생물 공장으로 활용할 수 있다고 보고 있다.
프로젝트 책임자인 케이트 아다말라 미네소타대 교수는 파이낸셜타임스에 "지구에 부담을 덜 주는 방식으로 물질을 제조할 필요가 있다"며 "원자를 보다 지속 가능하고 분산된 방식으로 활용하는 것이 중요하다"고 설명했다.
다만 스퍼드셀은 아직 초기 단계의 연구다. 연구진은 외부 먹이원에 대한 의존도를 낮추고, 증식 메커니즘을 더 정교하게 만들며, 자체적으로 단백질 합성 장치를 구축하는 능력을 확보해야 한다고 밝혔다.
현재 관련 특허는 미네소타대가 보유하고 있으며, 바이오틱이 독점 라이선스를 받은 것으로 전해졌다. 바이오틱은 아다말라 교수와 대학 외부 파트너들이 출범시킨 공익 목적의 연구·공학 기관으로, 합성 세포 공학에 필요한 공통 기술 기반을 오픈형으로 구축하는 것을 목표로 한다. 연구진은 특정 기업이 기술을 독점적으로 활용하는 것을 막고, 전 세계 연구자들이 접근할 수 있도록 오픈소스 형태의 연구 기반을 마련하겠다는 방침이다.