세계 최초의 코뿔소 배아 이식 성공, 북부흰코뿔소 멸종 위기 막을 수 있다

과학자와 환경 보호론자들로 구성된 국제 컨소시엄인 BioRescue는 배아 이식 후 세계 최초로 코뿔소 임신에 성공했습니다. 남부흰코뿔소 배아는 수집된 난자 세포와 정자를 시험관 내에서 생산해 2023년 9월 24일 케냐 올페제타 보호구역에 있는 남부흰코뿔소 대리모에게 이식됐다. 바이오레스큐팀은 건강한 임신으로 70일의 임신을 확인했다. 6.4cm 길이의 수컷 배아가 발달했습니다. 성공적인 배아 이식과 임신은 개념 증명이며 이제 북부흰코뿔소 배아 이식으로 안전하게 이동할 수 있게 되었습니다. 이는 북부흰코뿔소를 멸종으로부터 구하기 위한 임무의 초석입니다.

2023년 9월 24일, 라이프니츠 동물원 및 야생동물 연구 연구소(Leibniz-IZW)가 이끄는 BioRescue 과학자 및 수의사들은 남부 흰코뿔소 배아 2개를 Ol에서 대리모로 선정된 남부 흰코뿔소인 Curra에 이식했습니다. 케냐의 페제타 보호협회(Pejeta Conservancy). 배아 생산에 사용된 난모세포는 벨기에 파이리 다이자 동물원에 서식하는 남부 흰코뿔소 엘레노어(Elenore)로부터 채취되었습니다. 수정에 사용되는 정자는 오스트리아 헬브룬에 있는 잘츠부르크 동물원의 수컷 아토스에게서 유래되었습니다. Elenore의 난모세포는 세포질 내 정자 주입(ICSI)을 통해 시험관 내에서 수정되었으며 이탈리아 크레모나에 있는 Avantea 실험실에서 배반포로 발달했습니다. 케냐의 배아 이식을 위해 BioRescue 과학자들은 성공적인 결과 가능성을 높이기 위해 두 개의 배아를 이식했습니다.

지금까지 BioRescue 팀은 코뿔소에서 13건의 배아 이식을 수행했는데, 그 중 3건은 케냐에서, 10건은 유럽에서 수행되었습니다. 지금까지 국내 종에서 널리 사용되는 기술인 배아 이식은 코뿔소에서는 시도된 적이 없습니다. BioRescue 과학자들은 수십 년간의 자체 연구를 바탕으로 필요한 기술을 개발했습니다.

현재 전 세계에 남아 있는 북부흰코뿔소는 암컷 나진과 딸 파투 두 마리 뿐이다. 또한, 12종의 북부흰코뿔소 개체의 살아있는 세포가 액체 질소에 저장되어 있습니다. 마지막 두 마리의 암컷은 현재 케냐의 올 페제타 보호구역(Ol Pejeta Conservancy)에 거주하며 밤낮으로 보호와 보살핌을 받고 있습니다. 2019년부터 BioRescue 보존 과학 프로그램에서는 북부흰코뿔소 배아 30개를 생산하고 냉동보존했습니다. 이들은 현재 독일 베를린과 이탈리아 크레모나에서 섭씨 영하 196도의 액체질소에 보관돼 있으며, 남부흰코뿔소 대리모에게 배아 이식을 기다리고 있다. 남부흰코뿔소 배아의 성공적인 이식은 이 중요한 단계, 즉 북부흰코뿔소 배아를 이용한 배아 이식이 처음으로 가능하다는 개념 증명입니다.

이 아종의 배아 이식은 수의학 및 과학 절차로서 완전히 새로운 분야이며 모든 프로토콜, 방법 및 장비는 처음부터 새로 개발되어야 했습니다. 모든 BioRescue 절차에 확립된 루틴이므로 배아 이식에는 파도바 대학교에서 실시하는 윤리적 평가가 수반됩니다. 이는 9월에 배아 이식에 참여한 모든 참가자가 절차 중 가능한 시나리오와 동물 및 참가자에 대한 수반되는 위험을 제안하는 설문지를 작성한 경우에도 마찬가지였습니다.

정관수술을 받고 멸균된 티저 황소 Ouwan은 9월 17일과 18일에 Curra와 교미하여 9월 24일에 진행된 배아 이식에 이상적인 시기를 알렸습니다. 2023년 11월까지 시술 후 Curra는 인클로저에서 매일 모니터링되었습니다. 올 페제타 보존협회. 이 기간 동안 Ouwan은 성공적인 배아 이식으로 인한 임신의 첫 징후인 Curra에 더 이상 관심을 보이지 않았습니다. BioRescue 팀은 11월 28일 Curra에서 임신 확인을 수행할 예정이었지만 티저 황소 Ouwan은 11월 22일에 죽은 채 발견되었고 Curra는 11월 25일에 죽은 채 발견되었습니다. 휴면 클로스트리디안박테리아 포자를 풀어줍니다. 동물 해부 결과, 클로스트리디안 박테리아 균주에 의한 심각한 전신 감염과 그에 따른 박테리아 독소에 의한 중독이 밝혀졌습니다. 또 쿠라가 70일 된 키 6.4cm의 남자 태아를 임신한 사실도 드러났다. 태아의 조직 샘플을 수집하여 독일 베를린의 Max Delbrück 분자 의학 센터와 Leibniz-IZW로 운반했습니다. 2024년 1월 태아 DNA 분석을 통해 배아 이식에 따른 임신으로 확인됐다.

BioRescue 팀이 11월 28일 케냐에 도착했을 때 예비 결과에서는 클로스트리디안 박테리아 균주에 중독된 것으로 나타났습니다. 파라클로스트리듐 비퍼멘탄스 그리고 Paenicolostridium sordellii. 사건 발생 직후 케냐 야생동물 보호국, 야생동물 훈련 연구소, 올 페제타 보호협회, 사파리 공원 드부르 크랄로베(Dvur Králové) 등으로 구성된 BioRescue 팀은 현장에서 위기팀을 구성하고 마지막 코뿔소를 포함해 현재 반쯤 갇힌 코뿔소를 모두 보호하기 위한 빠르고 효과적인 조치를 수립했습니다. 북부흰코뿔소 나진과 파투 두 마리. 조치에는 예방 접종 프로그램, 피해 지역 격리, 새로운 비상 울타리 울타리 등이 포함되었습니다.

BioRescue 연구 프로그램의 다음 단계에는 새로운 티저 황소의 선택과 준비가 포함되었습니다. 황소는 과학자들이 가능한 대리 여성이 배아 이식을 받을 준비가 되었는지 알 수 있게 해줄 것입니다. 팀은 또한 다음 대리모를 선택해야 합니다. 몇 달이 걸리는 이 단계 후에 북부흰코뿔소 배아를 이용한 배아 이식이 시도될 것입니다.

BioRescue 연구 프로그램은 독일 연방 교육 연구부(BMBF)에서 6년 동안 최대 약 600만 유로를 지원합니다.

Leibniz-IZW의 BioRescue 프로젝트 책임자인 Thomas Hildebrandt는 “배아 이식 기술은 인간과 말이나 소와 같은 가축을 위해 잘 확립되어 있습니다. 그러나 코뿔소의 경우 절차 프로토콜에 대한 접근 방식부터 완전히 미지의 영역이었습니다. 필요한 장비는 안전하게 사용할 수 있도록 발명, 개발, 시도 및 테스트되어야 했습니다. 팀 및 많은 전문 파트너와 함께 저는 작은 배아를 2개의 배아에 삽입하는 데 필요한 위치를 실제로 찾고 접근할 수 있는 장치를 개발했습니다. 1톤의 동물을 올바르게 만드는 데 수년이 걸렸으며 이제 이 기술이 완벽하게 작동한다는 증거를 확보하게 되어 매우 기쁩니다. 대리모인 Curra와 그녀의 아직 태어나지 않은 송아지의 죽음과 같은 비극적인 상황에서 이 이정표가 확인되었다는 것은 씁쓸합니다. 하지만 저는 이 개념 증명이 북부흰코뿔소의 생존과 중앙아프리카 생태계의 건강을 위한 대세의 전환이라고 확신합니다. 북부흰코뿔소의 임신이 달성되는 시기가 딱 맞춰 왔습니다. 자손은 Najin 및 Fatu와 수년 동안 함께 살면서 그러한 종류의 사회적 행동을 배웁니다. 배아는 액체질소에 아주 오랫동안 보관될 수 있지만, 우리는 북부흰코뿔소 아기를 땅으로 데려오기 위해 서두르고 있습니다. 이 개념 증명을 통해 2~3년 안에 현실이 될 수 있습니다. BioRescue가 성공할 수 있었던 이유는 BioRescue 컨소시엄이라는 훌륭한 팀을 구성할 수 있었기 때문입니다. 아마도 이것은 다른 도전적인 보존 접근법과의 중요한 차이점 중 하나일 것입니다.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/01/240124164618.htm