떨어져 나가도 죽지 않는 해삼 조직──“바다의 좀비”가 재고하는 생명의 경계선

「살아있다」는 것은 어디서부터 어디까지를 가리키는 것일까.

심장이 움직이고 있는 것. 영양을 흡수할 수 있는 것. 상처를 치료할 수 있는 것. 자극에 반응하는 것. 혹은, 개체로서 성장하고 번식할 수 있는 것. 우리는 평소 이러한 조건을 종합하여 「생명」이라고 부른다. 그러나 북대서양에 사는 어느 해삼의 연구는 그 경계선을 뜻밖의 방향에서 흔들고 있다.

이번에 주목받고 있는 것은, Psolus fabricii라는 차가운 바다에 서식하는 해삼의 일종이다. 연구자들은 이 해삼에서 떨어져 나온 작은 조직 조각이, 보통이라면 죽고 분해될 상태임에도 불구하고, 자연에 가까운 해수 환경에서 몇 년 동안 살아남는 것을 확인했다. 게다가 단지 형태를 유지하고 있었던 것만이 아니다. 조직은 상처를 봉합하고, 세포 활동을 계속하며, 영양을 흡수하고, 자극에도 반응했다고 한다.

연구팀은 이 현상을 「자연 조건하에서의 조직 불사」라고 표현하고 있다. 강한 말이지만 동시에 신중하게 받아들일 필요도 있다. 여기서 말하는 「불사」는 신화나 SF에 나오는 영원한 생명이라는 의미가 아니다. 관찰 기간 중 조직이 명확한 열화나 괴사를 보이지 않고, 장기간에 걸쳐 기능을 유지했다는 과학적인 의미에서의 표현이다.

그럼에도 불구하고, 이 발견이 놀라움으로 받아들여지는 이유는 명확하다. 몸에서 떨어져 나온 복잡한 조직은 보통 독립적으로 오래 살 수 없다. 혈류도 없다. 신경이나 면역, 영양 공급을 통합하는 개체 전체의 시스템도 없다. 더구나, 이번의 조직 조각은 엄밀히 관리된 무균의 배양 장치가 아니라, 세균이나 미생물이 있는 자연 해수 속에서 유지되었다. 이는 기존의 생물학적인 상식에서 보아도 상당히 이례적인 현상이다.

계기는 우연히 남겨진 「발」이었다

발견은 계획된 대실험에서 시작된 것이 아니다. 오히려 연구실에서의 작은 위화감이 출발점이었다.

Psolus fabricii는 바위나 수조의 벽 등에 단단히 부착한다. 연구자가 개체를 수조에서 꺼낼 때, 관족이라고 불리는 작은 발 같은 조직이 유리면에 남는 경우가 있다. 해삼에게 있어 몸의 일부를 떼어내는 것 자체는 드문 현상이 아니다. 포식자에게 습격당하거나 강한 스트레스를 받을 때, 조직의 일부를 잃고 나중에 재생하는 능력을 가진 생물은 많다.

그러나 남겨진 관족은 며칠이 지나도, 몇 주가 지나도 사라지지 않았다. 부패하여 무너지는 것이 아니라, 상처를 치료하고 약간 성장하고 있는 것처럼 보였다. 더 관찰을 계속하자, 조직 조각은 몇 개월, 그리고 몇 년 단위로 살아남았다.

연구자들은 추가 실험으로, 관족뿐만 아니라, 본체나 촉수 유래의 조직 조각도 조사했다. 결과는 역시 불가사의했다. 조직은 입도 장도 가지고 있지 않음에도 불구하고, 해수에 녹아 있는 아미노산을 흡수했다. 면역 활동의 징후도 보이고, 세포의 증식이나 조직의 재구성도 확인되었다. 외부에서 건드리면 반응하는 것도 있었다.

마치, 개체에서 떨어져 나온 후에도, 조직 그 자체가 「자신을 유지하는 모드」로 전환된 것처럼 보인다.

“재생”이 아니라, “개체도 아닌 무언가”

여기서 중요한 것은, 이 조직 조각이 새로운 해삼으로 자란 것이 아니라는 점이다.

생물의 세계에는, 몸의 일부에서 새로운 개체를 재생하는 예가 있다. 플라나리아는 작게 잘려도 재생하는 것으로 유명하고, 불가사리나 일부 해삼에도 높은 재생 능력이 알려져 있다. 해삼의 동료 중에는 스스로 몸을 분열시켜 두 개의 개체로 늘어나는 종도 있다.

그러나, Psolus fabricii의 조직 조각은, 관찰된 범위에서는 완전한 개체로 발달하지 않았다. 즉, 이는 단순한 「무성생식」이 아니다. 그렇다고 죽은 조직도 아니다. 연구자가 농담 섞인 「좀비」라고 부르는 이유는 여기에 있다.

그것은 개체가 아니다. 번식도 하지 않는다. 그러나 죽지도 않는다. 세포는 작동하고, 조직은 상처를 치료하며, 환경에서 영양을 얻고 있다. 기존의 분류로 말하자면, 매우 다루기 어려운 존재다.

이 점이야말로, 이번 발견을 단순한 희귀 생물 뉴스 이상의 것으로 만들고 있다. 생명을 「개체」 중심으로 생각한다면, 이 조직 조각은 불완전한 존재로 보인다. 그러나 생명을 「자신을 유지하는 국소적인 구조」로 본다면, 거기에는 확실히 살아있는 시스템이 있다.

왜 해삼의 조직은 살아남을 수 있는가

아직 결정적인 답은 나오지 않았지만, 몇 가지 가능성이 고려되고 있다.

우선, 해삼을 포함한 극피동물은 원래 재생 능력이 높다. 불가사리, 성게, 해삼 등의 동료는 잃어버린 팔이나 조직을 재생하는 능력을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. Psolus fabricii도 관족이나 촉수를 재생할 수 있기 때문에, 상처를 봉합하고, 세포를 유지하는 구조가 매우 발달했을 가능성이 있다.

그러나, 이번 현상은 「본체가 잃어버린 부분을 재생하는」 것이 아니라, 「잃어버린 쪽의 조직 조각이 자신을 유지하는」 점에서 다르다. 도마뱀이 꼬리를 잘라내고 도망가는 예에 비유하자면, 보통은 본체가 새로운 꼬리를 자라게 할 뿐이다. 이번 해삼에서 일어나고 있는 것은, 잘라낸 꼬리 쪽이 상처를 치료하고, 영양을 흡수하며, 몇 년 동안 살아남는 것과 같다.

또 하나의 열쇠는, 자연 해수 속에서 생존할 수 있는 점에 있다. 보통, 세포나 조직을 체외에서 유지하려면, 무균 상태나 영양 배지, 온도 관리 등이 필요하다. 그러나, 이 해삼 조직은, 미생물을 포함한 자연 해수 속에서 붕괴하지 않았다. 즉, 감염이나 부패를 막는 어떤 면역적・화학적인 방어 기구를 가지고 있을 가능성이 있다.

일부 해설에서는, Psolus fabricii에 특유한 화학 물질이 세균으로부터 조직을 보호하고 있을 가능성에도 언급되고 있다. 그러나, 이는 향후 검증이 필요한 가설이며, 현 시점에서 「이 물질이 불사의 정체다」라고 단정할 수 있는 단계는 아니다.

HeLa 세포와의 비교가 시사하는 윤리적인 의미

이번 연구에서 자주 비교되는 것이 HeLa 세포다. HeLa 세포는 1951년에 헨리에타 랙스라는 여성의 자궁경부암 조직에서 채취된 세포에 유래한다. 무한히 증식할 수 있는 성질을 가지고, 암 연구, 바이러스 연구, 약제 개발 등, 현대 의학에 큰 기여를 해왔다.

그러나, HeLa 세포에는 무거운 윤리적 문제가 있다. 세포는 본인의 충분한 동의 없이 채취되어, 오랜 세월에 걸쳐 전 세계의 연구에 사용되어 왔다. 생명 과학의 발전과, 환자의 권리나 동의 문제를 생각하는 데 있어, HeLa 세포는 상징적인 존재가 되고 있다.

Psolus fabricii의 조직 조각이 주목받는 것은, 이러한 윤리적・실무적 과제를 일부 회피할 수 있는 가능성이 있기 때문이다. 물론, 동물을 사용하는 연구에도 윤리는 필요하지만, 인간 유래 세포와는 다른 틀에서 다룰 수 있다. 또한, 자연 해수라는 비교적 단순한 조건에서 장기 유지할 수 있다면, 노화, 상처 치유, 독성 시험, 환경 스트레스의 연구에 사용하기 쉬운 모델이 될지도 모른다.

예를 들어, 해수 온도의 상승, 병원체, 오염 물질이 조직에 어떻게 영향을 미치는지를 조사하는 실험에도 응용할 수 있는 가능성이 있다. 바다 생물이 가진 미지의 내성이나 복구 기구는, 의료뿐만 아니라, 해양 환경의 변화를 이해하는 실마리가 될 수 있다.

SNS에서는 「리얼 좀비」「생명의 정의가 무너진다」고 화제

이 뉴스는, SNS에서도 강한 반응을 불러일으키고 있다.

X에서는, 연구 내용을 소개하는 게시물에 대해, 「리얼 좀비」「생과 사의 경계에 있는 존재」라는 표현이 눈에 띈다. 특히, 잘라낸 조직이 3년 이상이나 살아남고, 게다가 자연 해수 중의 아미노산을 흡수한다는 점에 놀라는 목소리가 많다. 일본어권에서도 「주변의 해수에서 아미노산을 섭취하고 있는 것 같다」는 소개가 확산되어, SF적인 불가사의함과 생물학적인 재미 모두로 받아들여지고 있었다.

영어권에서는, 「윤리적인 노화 연구의 새로운 모델이 되는 것이 아닐까」「바다에는 아직 미지의 생물 기능이 잠들어 있다」며 연구 응용에 대한 기대를 나타내는 반응도 보인다. Science Advances 공식의 게시물에서도, 재생 생물학이나 노화 연구에 대한 가능성이 강조되고 있으며, 단순한 기묘한 생물 뉴스가 아니라, 연구 기반으로서의 의의가 주목받고 있다.

한편으로, Reddit에서는 「humanely excised」라는 표현에 반응하는 댓글도 있었다. 연구를 위해 「인도적으로 절제했다」는 말투가, 해삼의 조직을 다루는 문맥에서는 어딘가 기묘하게 들리기 때문일 것이다. 과학 뉴스다운 진지함과, “좀비 조직”이라는 말의 임팩트가 섞여, 독자의 반응도 절반은 놀람, 절반은 당혹이라는 분위기가 되고 있다.

또한, 「이로 인해 인간도 불사가 되는 것인가」라는 비약한 기대에 대해서는, 신중한 시각도 필요하다. 이번에 확인된 것은, 해삼의 일종의 조직 조각이 특수한 조건에서 장기 생존한 현상이며, 인간의 장기나 몸을 젊어지게 하는 기술이 곧바로 태어나는 것은 아니다. SNS에서는 화제화의 과정에서 「불사」라는 말만이 독자적으로 걷기 쉬우나, 연구자나 전문가들은 그 의미를 한정적으로 파악하도록 촉구하고 있다.

전문가는 「불사」라는 말에 신중

Science Media Centre Spain에 게재된 전문가 코멘트에서도, 연구 그 자체는 견실하고 잘 설계되어 있다고 평가되고 있다. 한편으로, 「불사」라는 표현에는 주의가 필요하다고 지적되고 있다.

관찰 기간 중에 열화나 괴사가 보이지 않았다는 것은 매우 중요하다. 그러나, 그것은 「영원히 죽지 않는다」고 증명된 것과는 다르다. 앞으로, 정말로 세포 노화가 일어나지 않았는지, DNA나 염색체 구조, 세포 분열의 한계, 장기적인 변이의 축적 등을 조사할 필요가 있다.

또한, 이 현상이 Psolus fabricii에 특유한 것인지, 근연종에도 보이는 것인지, 어떤 조직에서 가장 강하게 일어나는지도 중요한 논점이다. 만약 이 능력이 특정 종에 한정된다면, 그 종이 진화 속에서 왜 그러한 구조를 가지게 되었는지라는 질문이 떠오른다. 반대로, 다른 극피동물에도 비슷한 현상이 있다면, 지금까지 간과되었을 뿐, 바다 생물에는 보다 광범위한 「조직 유지 능력」이 존재할지도 모른다.

생명은 “개체”만으로 완결되지 않는가

이번 발견이 철학적으로도 재미있는 것은, 생명의 단위를 다시 생각하게 하는 점이다.

우리는 보통 생물을 한 개체로 본다. 해삼이라면 해삼 한 마리, 인간이라면 인간 한 사람. 개체가 영양을 섭취하고, 성장하고, 노화하고, 번식하고, 죽는다. 그 흐름 속에서 생명을 이해하고 있다.

그러나, Psolus fabricii의 조직 조각은, 개체에서 떨어져 나와도, 어느 정도의 자율성을 유지하고 있었다. 물론 뇌도 없고, 번식도 하지 않으며, 완전한 개체도 아니다. 그래도, 상처를 치료하고, 대사하고, 환경에 응답한다. 이는, 몸의 일부가 생각보다 「국소적인 생명 시스템」으로서 자기 유지할 수 있음을 보여준다.

전문가 중 한 사람은, 보통의 조직은 혈류, 면역, 영양, 신호 분자, 노폐물의 제거 등, 개체 전체의 지지가 있어야 비로소 살아갈 수 있다고 설명하고 있다. 이번 해삼 조직은, 그 전제에 도전하고 있다. 조직은 개체에 종속하는 부품일 뿐인가. 아니면, 조건에 따라서는 스스로를 유지하는 작은 생명 단위가 될 수 있는가.

이 질문은, 재생 의료나 조직 공학에도 연결된다. 인공 장기, 이식용 조직, 체외에서 유지되는 세포 모델 등을 생각하는 데 있어, 조직이 어떻게 자신을 유지하고, 감염을 막고, 노화를 늦추는지는 극히 중요하다. 해삼의 조직 조각은, 그 구조를 자연이 이미 구현하고 있는 예일지도 모른다.

곧바로 인간의 불로불사로 연결되는 것은 아니다

그렇