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Artificial stem cell sperm may treat infertile men

Fertility researchers succeeded in creating viable artificial sperm by using stem cells for the first time, marking a scientific breakthrough which may lead to new treatments for infertile men, according to the Telegraph.

(MCT)
(MCT)

Scientists at Kyoto University used stem cells from mouse embryos to create sperm-producing primordial germ cells.

When transplanted into the testicles of infertile mice, the germ cells produced ordinary sperm.

Researchers led by Dr Katsuhiko Hayashi injected the sperm into mouse eggs, implanting them into female mice, which gave birth to healthy offspring.

The study in the Cell journal revealed that when the offspring grew up, they held normal reproduction capability.

The experts described such a development as “hugely exciting” as past experiments to make sperm from embryonic stem cells either failed from the first stage or resulted in unhealthy offspring.

"This is quite a step forward in developing a process by which sperm could be made for infertile men, perhaps by taking as a starting point a cell from their skin or from something like bone marrow. Clearly more work needs to be done to refine this process,” said the fertility expert at the University of Sheffield, Dr Allan Pacey.

By Jung Eun-jung
(kristin2j@gmail.com)
Intern reporter

<한글 기사>

쥐 배아줄기세포로 정자 개발

쥐의 배아줄기세포로 정자를 만들어 서험관에서 난자와 수정시킨 뒤 암쥐 자궁에 이식, 새끼를 탄생시키는 데 성공했다.

일본 교토 대학의 사이토우 미티노리(Mitinori Saitou) 박사는 쥐의 배아줄기세 포를 시험관에서 원시생식세포(primodial germ cell)로 분화시켜 불임 숫쥐의  고환 에 주입, 완전한 정자로 만든 뒤 난자와 수정시켜 암쥐의 자궁에 넣어 건강한  새끼 들을 탄생시키는 데 성공했다고 미국의 월 스트리트 저널 인터넷판이 4일 보도했다.

사이토우 박사는 쥐의 배아줄기세포를 세포 증식과 분화를 촉진시키는  성장인 자와 화학물질에 노출시켜 포유동물의 초기단계 배아인 외배엽(epiblast) 세포로 만 들고 이를 다시 원시생식세포로 분화시켰다.

이어 정자를 만들지 못하는 생후 7일 된 불임 숫쥐의 고환에 원시생식세포를 주 입해 완전한 정자로 자라게 한 다음 이를 채취해 시험관에서 난자와 수정시켜 두 개 의 세포로 이루어진 배아 214개를 만들었다.

이 배아들을 여러 마리의 암쥐의 자궁에 착상시켜 총65마리의 건강한 암수 새끼 쥐들이 탄생했다. 이 새끼쥐들은 1년이 지난 현재까지 건강하게 자라 2세까지  출산 했다.

과학자들은 오래전부터 배아줄기세포를 이용해 시험관에서 정자와 난자를  만들 려고 시도해왔지만 부분적인 성공밖에는 거두지 못했다.

2003년에는 쥐의 배아줄기세포로 정자와 난자를 만들었지만 임신으로 이어지지 못했고 2006년에는 시험관에서 만든 쥐의 정자를 이용해 6마리의 새끼가 태어났으나 유전자 이상으로 모두 죽었다.

그러나 쥐와 사람의 세포는 상당히 달라 이러한 쥐실험 결과가 똑같이 사람에게 서도 나올 수 있을지는 확실치 않다. 또 인간 배아줄기세포를 이용할 경우 배아파괴 를 둘러싼 윤리논쟁이 일 수 있다.

사이토우 박사는 그러나 배아줄기세포는 아니지만 배아줄기세포나 다름 없는 유 도만능줄기세포(iPS)를 이용할 수도 있을 것이라면서 iPS는 피부세포에 특정 유전자 를 주입해 원시상태의 세포로 역분화시킨 것이기 때문에 윤리논쟁에서 자유로울 수 있고 또 불임남성의 경우 자신과 똑 같은 유전자를 지닌 줄기세포를 만들 수 있는  이점도 있다고 말했다.  

이 연구결과는 과학전문지 '세포(Cell)' 최신호에 실렸다.

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