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[바이오토픽] 쥐리머(Mouse lemur), 생쥐를 제치고 유전학의 새 강자로 부상할까?
의학약학 양병찬 (2019-06-13 09:19)

생쥐보다 인간에 더 가까운, 지구상에서 가장 작은 영장류가 「최고의 차세대 동물모델」의 자격을 갖추고 있을까?

쥐리머(Mouse lemur), 생쥐를 제치고 유전학의 새 강자로 부상할까?
Researchers have identified dozens of behavioural and health traits to track in a population of wild lemurs. /@ Nature

이 작은 털북숭이 동물의 이름은 쥐리머(Mouse lemur)다. 지구상에 가장 작은 영장류로, 인간 다음으로 가장 풍부하고 사랑스럽다. 그러나 그들은 '중요한 유전학 연구동물'이 될 자격을 갖고 있으며, 심지어 흔한 실험용 생쥐를 능가할 수도 있다.

쥐리머는 마다가스카르 전역에서 발견된다. 그들은 생쥐처럼 작고, 세대기간(generation time)이 짧으며, 비교적 많은 새끼를 낳기 때문에 연구에 유용하다. 더욱이 그들은 영장류라서 가산점을 부여받는데, 그 이유인즉 '인간과의 촌수가 생쥐보다 훨씬 더 가깝다'는 것이다.

C. Ezran et al. Genetics
※  Source: C. Ezran et al. Genetics 206, 651–664 (2017).

스탠퍼드 대학교의 생화학자 마크 크래스노는, 이런 장점들의 조합(調合)을 높이 평가하고 있다. "쥐리머는 '우호적인 특징'과 '인간과의 근연관계'를 모두 갖추고 있어, 다른 동물로는 불가능한 건강·행동·유전적 의문을 해결하는 데 안성맞춤이다"라고 그는 말했다.

그러나 한 가지 골치 아픈 문제가 있으니, 그것은 "고전적인 유전학 기법(예: 유전자 녹아웃)은, 엄격한 윤리적 지침 때문에 영장류에게 적용하기가 어렵다"는 것이다. 그래서 크래스노는 다른 접근방법을 필요로 했다.

크래스노의 연구는 마다가스카르의 라노마파나 국립공원(Ranomafana National Park)에 있는 연구기지(researdh station)에 기반하고 있다. 연구자들은 쥐리머를 야생에서 포획하여, 생태학적 연구를 위해 연구기지에서 수년 동안 사육한다. 마크는 '동일한 기법을 이용하여, 쥐리머의  유전학 데이터베이스 구축을 시작할 수 있지 않을까?'라는 아이디어를 생각해 냈다. 충분한 데이터가 확보되면, 굳이 '유전학 연구용 변이'를 창조하지 않더라도 신체형질(예: 질병)과 관련된 천연변이를 검색할 수 있으니 말이다. 데이터가 확보된 뒤 그가 할 일은, 대규모 야생 개체군 중에서 '관심있는 형질을 가진 개체'를 찾아내는 것이었다.

이상과 같은 접근방법이 잘 작동하려면 많은 데이터가 필요하며, 데이터를 수집하는 데는 많은 시간과 노력이 수반된다. 크래스노는 궁리 끝에 한 가지 묘안이 떠올랐는데, 그것은 마다가스카르 현지인들에게 도움을 요청하는 것이었다. 크래스노가 이끄는 연구팀의 감독 하에, 마다가스카르의 대학원생들은 '바나나를 미끼로 사용한 덫을 이용하여 쥐리머를 포획하는 방법'을 교육받았다. 크래스노는 이러한 훈련을 고등학생들에게까지 확대하고 있는데, 그 이유는 "언젠가 지역인들이 뒤뜰에서 수천 마리의 쥐리머를 포획하여 특성을 기술하는 날이 올 것"이라는 희망을 품고 있기 때문이다.

일단 포획된 쥐리머는 일종의 신병훈련소(boot camp)를 거치는데, 과학자들은 이곳에서 - 힘(strength)에서부터 걸음걸이에 이르기까지 - 모든 특성을 측정한 다음, 유전자 시퀀싱을 위해 미세한 조직과 혈액샘플을 채취하고, 마지막으로 식별용 마이크로칩을 장착하여 포획되었던 곳(나뭇가지)에 정확히 풀어준다.

These mouse lemur mugshots help scientists to track some physical traits, but also reflect the animals’ unique personalities
These mouse lemur mugshots help scientists to track some physical traits, but also reflect the animals’ unique personalities. Credit: Jozeph L Pendleton, Caitlin Karanewsky & Mark Krasnow

크래스노가 이끄는 연구팀에 따르면, 그들은 이미 당뇨, 진행성 눈병(progressive eye disease), 비만과 관련된 수많은 천연변이들을 발견했으며, 그 과정에서 침습적인 검사(invasive testing technique)는 전혀 사용되지 않았다고 한다.

"생태학적 현장기법(ecological field technique), 고급 시퀀싱, 시민참여 과학(citizen science)을 결합하여 쥐리머를 선도적 실험동물로 만드는 것"이 마크의 희망이다. 마다가스카르의 숲속에서 마음껏 뛰어노는 '살아있는 유전적 라이브러리(living genetic library)' 말이다.

그러나 아직 갈 길이 멀다. 기존의 동물모델(예: 마카크, 개코원숭이와 같은 영장류 모델 포함)이 조만간 성과를 거둘 기미가 보이지 않기 때문이다. 많은 사항들이 실험실에서 이미 밝혀졌으며, 어떤 과학자들은 이렇게 지적한다. "만약 천연변이를 연구하고 싶다면, 아예 인간을 사용할 것이지 굳이 쥐리머를 사용할 게 뭐에요?" 크래스노는 자신만만한 표정으로 이렇게 응수한다. "이 사랑스럽고 작은 동물이 나의 비전을 실현시킬지 여부는 시간이 말해줄 겁니다."

※ 출처: Nature 570, 151-154 (2019) https://www.nature.com/articles/d41586-019-01789-0


 

모든 것은 그 자리에

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양병찬 (약사, 번역가)
서울대학교 경영학과와 동대학원을 졸업하고, 은행, 증권사, 대기업 기획조정실 등에서 일하다가, 진로를 바꿔 중앙대학교 약학대학을 졸업하고 약사면허를 취득한 이색경력의 소유자다. 현재 서울 구로구에서 거주하며 낮에는 약사로, 밤에는 전문 번역가와 과학 리포터로...
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