텍사스에 본사를 둔 '멸종 복원' 회사인 Colossal Biosciences는 최근 자체 개발한 '인공 새 알'을 사용하여 병아리를 부화시키는 데 성공했다고 발표했으며, 이 기술은 추가 순수 산소 공급 없이 천연 알 껍질에서 완전히 분리된 새 배아의 발달을 지원할 수 있다고 주장했습니다. 회사는 뉴질랜드의 멸종된 거대 모아(moa)와 유명한 도도(dodo)를 포함한 목표 종을 대상으로 "멸종된 새를 되살리려는" 계획의 핵심 단계로 이 성과를 패키지화했습니다.

Colossal에 따르면 이 인공 새알은 천연 달걀 껍질을 열린 격자 반 껍질로 대체하고, 원래 노른자와 달걀 껍질을 분리했던 막 구조를 투명한 실리콘 기반 막을 사용하여 대체합니다. 실리콘막은 공기 중의 산소가 발달 중인 배아에 자유롭게 확산되도록 함으로써 순수한 산소를 직접 전달해야 하지만 병아리의 생존율을 손상시킬 수 있는 기존 인공 부화 시스템의 기술적 어려움을 우회할 수 있다고 합니다. 연구진은 먼저 실제 새알에서 수정된 배아와 난황을 인공란에 옮긴 뒤 인큐베이터에 넣어 배양한 뒤 투명한 막을 통해 배아 발달 과정을 계속 관찰할 계획이다.

사실 소위 '인공알' 기술은 새로운 개념이 아니다. 천연 달걀 껍질에서 닭 배아를 제거하고 이를 체외 시스템에서 배양하는 실험은 1980년대로 거슬러 올라갑니다. 과학계는 이러한 시스템을 통해 여러 번 살아있는 새를 성공적으로 부화하고 성체로 키웠습니다. 이 단계에서 이러한 유형의 기술은 배아 발달 메커니즘, 종양 성장 과정, 형질전환 닭 제작, 약물 및 백신 개발을 포함한 기초 연구에 주로 사용됩니다. 그러나 더 넓은 규모로 적용을 촉진하기 위해서는 기술적인 병목 현상이 여전히 존재합니다. 특히 부화 가능성을 보장하면서 배아와 병아리의 건강에 대한 고농도 산소의 부정적인 영향을 피하는 방법은 여전히 ​​존재합니다.

Colossal은 자사의 새로운 인공 난자가 껍질 구조와 막 재료의 혁신을 통해 순수한 산소에 의존하는 기존 시스템의 문제를 해결한다고 주장합니다. 관련 주장이 사실이라면 이는 해당 분야에서 중요한 기술적 도약이 될 것이며 종 보호를 위한 새로운 도구를 가져올 수도 있습니다. 그러나 현재 회사가 공개하는 정보는 주로 자체 홈페이지와 신중하게 제작된 영상에서 나온 것입니다. 또한 자세한 데이터나 동료 검토를 거친 과학 논문도 공개하지 않습니다. 외부인이 실험 설계, 표본 크기, 성공률 및 병아리 건강을 독립적으로 평가하는 것은 어렵습니다.

"멸종 복원" 계획에서 Colossal은 유전자 편집 방법을 사용하여 기존 조류의 게놈을 멸종된 종에 더 가깝게 수정할 계획입니다. 예를 들어, 회사는 에뮤의 게놈을 수정하여 뉴질랜드의 거대 모아와 유전적 구성이 더 유사하게 만들 계획입니다. 회색늑대(Gray Wolf)의 게놈을 멸종된 무서운 늑대(Dire Wolf)와 더 유사하게 수정하기 위해 비슷한 접근법이 이전에 사용되었습니다. 또 회사는 유사한 기술을 이용해 기존 니코바르비둘기를 도도새와 더 가까워지도록 유전자 조작한 뒤, 인공알을 이용해 배아를 배양하자는 제안도 내놨다.

Colossal의 전제 중 하나는 인공 난자 기술이 다양한 크기의 새 배아를 수용할 수 있도록 크기를 확장할 수 있다는 것입니다. 그러나 이 아이디어는 실제 운영에서 큰 실제적 장애물에 직면합니다. 껍질을 확대할 수 있다고 가정하더라도 배아의 발달을 진정으로 지원하는 열쇠는 노른자와 달걀 흰자입니다. 몸 크기로 볼 때 거대 모아의 알 용량은 닭고기 달걀의 수십 배, 심지어는 백 배에 달할 수 있습니다. 기존 새의 달걀 노른자와 흰자는 충분한 영양분을 제공하기 어렵습니다. 노른자는 본질적으로 단일 세포이며 단순히 "추가 노른자를 주입"하여 이 세포를 확대하는 것은 공학적으로나 생물학적으로 매우 어렵고 구조와 기능도 손상시킬 수 있습니다.

더 중요한 것은 조류 배아의 발달 과정이 다양한 종에 따라 고도로 전문화되어 있다는 것입니다. 영양 요구 사항과 가스 교환 패턴에 차이가 있을 뿐만 아니라 배아와 난각 및 난막 사이의 복잡한 상호 작용이 아직 완전히 이해되지 않았습니다. 새로운 기술이 실제로 자연 부화 환경을 시뮬레이션하고 다양한 종의 건강한 개체를 배양할 수 있는지 여부는 아직 알려지지 않았으며 시간과 후속 연구를 통해서만 확인할 수 있습니다.

과학적 타당성 외에도 뉴질랜드에서 Colossal의 계획은 심각한 사회적, 문화적 저항에 직면해 있습니다. 모아의 "부활"을 둘러싼 이전 논의에서는 많은 마오리 공동체와 일반 대중이 생태 관광 프로젝트로서 거대 모아의 "멸종 복원"에 명백히 반대하고 있음이 드러났습니다. 일부 학자들은 멸종된 종을 "재창조"할 때 토착 세계관과 카이티아키의 역할을 의사 결정 과정에서 진지하게 받아들여야 하며 단순히 기술적인 문제나 사업 기회로 간주해서는 안 된다고 지적합니다.

종 보존의 관점에서 Colossal은 인공 난자 기술이 특히 뉴질랜드의 카카포, 검정가느다란 도요새, 뉴질랜드 남부 물떼새와 같이 심각한 멸종 위기에 처한 종의 인공 번식에 광범위한 응용 가능성을 가지고 있다고 주장합니다. 이 종은 일반적으로 수명이 길고 번식 주기가 느리며 알 생산량이 적습니다. 초보 부모가 알을 파괴하거나, 사고 또는 악천후가 발생하면 제한적인 알 손실로 인해 인구 회복에 심각한 타격을 줄 수 있습니다. 이론적으로 손상되거나 위험도가 높은 새 알을 가능한 한 빨리 인공 알로 "이식"할 수 있다면 병아리의 생존율을 높이는 데 도움이 될 수 있습니다.

유전공학 기술의 도움으로 인공난자는 유전적 다양성을 재형성하고 새의 질병 저항력을 향상시킬 것으로 기대됩니다. 예를 들어, 과학계에서는 특정 바이러스가 심각한 멸종 위기에 처한 새의 새끼를 위협하고 있다는 사실을 발견했습니다. 앞으로는 유전자 편집을 이용해 면역력을 강화할 수도 있습니다. 인공 난자 시스템은 이러한 유전자 변형 개체를 배양할 수 있는 플랫폼을 제공합니다. 또한, 유전적 수단과 결합된 인공 부화는 근친 교배로 인해 일부 소규모 개체군에서 낮은 부화 성공률 문제를 완화할 수 있는 기회를 가질 수 있습니다.

그러나 자연적으로 알을 거의 낳지 않는 극도로 멸종 위기에 처한 종의 경우, 기존 알 공급원만으로는 충분하지 않습니다. 인공 시스템에서 충분한 배아를 안정적으로 얻기 위해서는 "형질전환 운반새"를 도입하는 것이 필요합니다. 한 가지 아이디어는 닭과 같은 일반적인 가금류를 기증자 및 "공장"으로 사용하여 다른 종의 게놈을 보유하는 정자와 난자를 생산한 다음 자연 교배를 통해 수정된 배아를 얻은 다음 배아와 난황을 인공 난자에 옮겨 발달을 완료하는 것입니다. 이런 종류의 종간 교차, 심층 변형 작업에 대한 과학적 탐구의 여지가 있지만 윤리적 논란도 분명합니다.

전문가들은 보존을 위해 인공 난자가 유전공학 및 형질전환 운반새와 결합된다면 과학적 시연 외에도 종 보호자와 영향을 받는 지역사회가 의사 결정에 참여하는 투명하고 강도 높은 대중 및 원주민 참여 메커니즘이 확립되어야 한다고 강조합니다. 동시에 핵심 보전기술이 민영화, 상업화되는 것을 어떻게 방지할 것인지도 현실적인 문제이다. Colossal의 인공 계란 기술이 과학적이고 보존에 대한 약속을 진정으로 이행할 수 있다면 다음 단계는 공공 보존 기관과 일선 보존 단체가 소수 회사의 특허 및 자본 시스템에 갇히지 않고 공평한 접근권을 갖도록 보장하는 것입니다.

많은 연구자들은 인공 난자 기술이 궁극적으로 효과적인 것으로 입증되더라도 종의 멸종을 방지하는 "만능 해독제"가 될 수는 없다고 경고합니다. 가까운 미래에는 포식자 통제, 서식지 복원, 기존 종의 장기적인 관리가 계속해서 종의 운명을 결정할 것입니다. 첨단 기술 도구는 한계에 도움이 될 수 있지만 생태계에 대한 근본적인 스트레스를 완화하는 것을 대체할 수는 없습니다.