농촌진흥청은 의료용 장기 부족을 해결하는 대안 중 하나로 바이오 이종장기를 개발중이라고 10일 밝혔다. 첨단 생명공학 기법으로 유전자를 제거하거나 삽입한 돼지를 개발, 이들 장기와 조직, 세포를 사람에게 활용하는 것이다.
현재까지 의료용으로 개발한 것은 '지노' '믿음이' '소망이' '사랑이' 등 네 개체다.
'지노'는 이종이식을 할 때 초급성 거부반응이 나타나는 원인 유전자를 없앤 돼지다.
2009년 국립축산과학원에서 태어났다. 돼지는 지녔지만 사람은 없는 알파갈 유전자 α-1, 3-갈락토스 기(알파갈) 전달 효소 유전자가 억제된 형질전환 돼지다. 포유동물에는 알파갈이 있으나 영장류에는 없다 돼지 장기를 원숭이, 유인원, 사람 등에 이식하면 몇 분 안에 초급성 면역거부반응을 일으키는 것도 이 때문이다. '지노'는 그 원인 중 하나인 알파갈 유전자를 제거했다.
'지노' 한 마리에서 수백 마리 후대가 태어났다. 현재는 그 후손 중 일부를 활용해 췌도 세포, 각막, 피부, 뼈 등을 영장류에 이식하는 연구를 진행중이다.
'믿음이'는 α-1,3-갈락토스 기 전달 효소가 억제되고 사람의 보체 활성화 억제유전자(MCP)가 조합해 개발된 형질전환 돼지다. 알파갈을 제거하고 사람 면역유전자인 특정 단백질이 세포에서 발현되도록 유전자 2개를 조절했다.
'믿음이'는 '지노'보다 향상된 이종이식 성적을 거두고 있다. '믿음이'의 장기와 조직을 이식받은 원숭이의 경우, 심장은 60일, 각막은 400일 이상 기능을 유지했다.
'소망이'는 사람이 가진 효소 가운데 혈액응고와 염증반응 연관 특정 효소 유전자가 발현되는 돼지다. 이종이식 후 나타나는 혈액 응고를 낮추기 위해 개발했다. '믿음이'와 교배로 유전자 3개가 조절된 돼지를 생산하는 데 활용 중이다.
'사랑이'는 '지노', '믿음이', '소망이' 유전자 편집 내용을 모두 지니고 있어서 초급성, 급성, 혈관성 면역거부 반응을 동시에 제어할 것으로 기대한다. '믿음이'와 '소망이'는 다 자라 후대를 생산했다.
엄기순 국립축산과학원 동물바이오공학과장은 “앞으로 바이오 이종장기용 돼지 개발의 목표인 임상 적용을 위해 기준에 부합한 결과를 달성할 수 있도록 추가 연구를 진행한다”고 발혔다.
이경민 산업정책(세종)전문 기자 kmlee@etnews.com
