면역거부반응 해결 인체이식용 복제미니돼지 생산
■ 바이오&헬스
생명연ㆍ축산과학원ㆍ단국ㆍ건국ㆍ전남대 공동연구팀
국내 연구팀이 인체 이식이 가능하도록 면역거부반응을 거의 없앤 형질전환 복제미니돼지 생산에 성공, 세계 이종장기 시장 개척을 위한 발판 마련에 성공했다.
교육과학기술부는 한국생명공학연구원(고 이경광), 국립축산과학원(박수봉), 단국대(심호섭), 건국대(김진회), 전남대(강만종) 공동연구팀이 이달 3일 국내 최초로 형질전환 복제미니돼지 생산에 성공, 현재 국립축산과학원에서 건강한 상태를 유지하고 있다고 밝혔다.
인체의 장기가 손상돼 치료나 회복이 불가능한 경우 장기 이식이 유일한 해결책이지만 장기 기증자가 극히 부족할 뿐만 아니라 기증자와 수용자 사이의 유전적ㆍ면역학적 불일치로 인한 거부반응 등 극복해야 할 문제가 많다.
이에 대한 대안으로 주목받는 미니돼지는 심장 등 장기의 크기와 혈액의 특성이 사람과 비슷할 뿐만 아니라 한번에 새끼를 10마리 이상 낳고 무균 사육이 가능해 이종 이식용으로 적합한 특성을 갖고 있다. 장기를 필요로 하는 환자들에게 원하는 장기를 원하는 시간에 자유롭게 공급할 수 있다는 점에서 훌륭한 장기 공급원으로 기대를 모으고 있는 것.
그러나 돼지의 장기를 인체에 이식할 경우 인체의 면역시스템에 의해 이식된 장기가 괴사되는 면역거부 반응이 문제로 지적돼 왔다. 돼지 장기 이식 직후 돼지의 장기 표면에 존재하고 사람 세포에는 없는 항원(알파 1,3-갈락토즈:이하 알파갈)이 인체의 면역시스템에 의해 공격을 받아 수분에서 수시간 내에 이식된 장기가 괴사하게 되는데 이를 `초급성 면역거부반응'이라 한다.
연구팀은 미니돼지 체세포에 존재하는 `알파갈 전이 효소'(a1,3-Galactosyltransferase) 유전자 두 개 중 하나를 제거하고 이 체세포의 핵을 핵이 제거된 난자에 주입해 형질전환 복제돼지를 생산하는 데 성공했다. 이를 통해 향후 이 형질전환 복제돼지간 교배를 통해 두 유전자가 모두 파괴돼 초급성 면역거부 반응의 원인인 알파갈이 제거된 형질전환 복제미니돼지를 대량 생산할 수 있게 됐다.
세계적으로는 지난 2005년 미국 하버드대 연구팀이 알파갈을 제거한 미니돼지의 심장을 바분원숭이에 이식해 6개월간 생명이 유지된 보고가 있었고 이번 연구는 세계에서 두번째로 인체 이용을 염두에 두고 미니돼지로부터 형질전환 복제돼지를 생산했다는 점에서 세계적 기술 수준과 어깨를 나란히 하는 것으로 볼 수 있다.
교과부는 앞으로 이 복제돼지를 이용해 이식용 췌도, 심장판막, 심장 등을 실용화하는 연구를 보건복지가족부와 공동으로 진행할 계획이며 농진청과 공동으로 형질전환 복제돼지의 안정적 대량 생산에 관련 연구에도 나설 계획이다.
교과부 측은 "이종장기 상용화 시점으로 예상되는 2017년에 세계 장기이식 대기자의 수가 210만명에 이를 것으로 예상되며 현재 미국에서 약 4만명의 환자가 심장이식 수술을 필요로 하는데 이중 약 3분의 1 정도의 환자가 장기 기증을 기다리다 사망하는 실정"이라며 "이번 연구성과에 이어 향후 알파갈 적중 형질전환 복제돼지를 활용한 면역제어 연구가 더욱 활발해짐으로써 이종장기 분야에서 국제적 기술 우위를 확보할 수 있을 것으로 기대된다"고 설명했다.
한편 이번 연구의 책임자인 생명연 고 이경광 박사(사진)는 수퍼마우스 생산, 복제양 메디 생산 등 동물생명공학 분야에서 큰 공헌을 했으며 이 연구성과가 나오기 직전인 지난 3월1일 지병으로 운명을 달리했다.
안경애기자 naturean@
■ 바이오&헬스
생명연ㆍ축산과학원ㆍ단국ㆍ건국ㆍ전남대 공동연구팀
국내 연구팀이 인체 이식이 가능하도록 면역거부반응을 거의 없앤 형질전환 복제미니돼지 생산에 성공, 세계 이종장기 시장 개척을 위한 발판 마련에 성공했다.
교육과학기술부는 한국생명공학연구원(고 이경광), 국립축산과학원(박수봉), 단국대(심호섭), 건국대(김진회), 전남대(강만종) 공동연구팀이 이달 3일 국내 최초로 형질전환 복제미니돼지 생산에 성공, 현재 국립축산과학원에서 건강한 상태를 유지하고 있다고 밝혔다.
인체의 장기가 손상돼 치료나 회복이 불가능한 경우 장기 이식이 유일한 해결책이지만 장기 기증자가 극히 부족할 뿐만 아니라 기증자와 수용자 사이의 유전적ㆍ면역학적 불일치로 인한 거부반응 등 극복해야 할 문제가 많다.
이에 대한 대안으로 주목받는 미니돼지는 심장 등 장기의 크기와 혈액의 특성이 사람과 비슷할 뿐만 아니라 한번에 새끼를 10마리 이상 낳고 무균 사육이 가능해 이종 이식용으로 적합한 특성을 갖고 있다. 장기를 필요로 하는 환자들에게 원하는 장기를 원하는 시간에 자유롭게 공급할 수 있다는 점에서 훌륭한 장기 공급원으로 기대를 모으고 있는 것.
그러나 돼지의 장기를 인체에 이식할 경우 인체의 면역시스템에 의해 이식된 장기가 괴사되는 면역거부 반응이 문제로 지적돼 왔다. 돼지 장기 이식 직후 돼지의 장기 표면에 존재하고 사람 세포에는 없는 항원(알파 1,3-갈락토즈:이하 알파갈)이 인체의 면역시스템에 의해 공격을 받아 수분에서 수시간 내에 이식된 장기가 괴사하게 되는데 이를 `초급성 면역거부반응'이라 한다.
연구팀은 미니돼지 체세포에 존재하는 `알파갈 전이 효소'(a1,3-Galactosyltransferase) 유전자 두 개 중 하나를 제거하고 이 체세포의 핵을 핵이 제거된 난자에 주입해 형질전환 복제돼지를 생산하는 데 성공했다. 이를 통해 향후 이 형질전환 복제돼지간 교배를 통해 두 유전자가 모두 파괴돼 초급성 면역거부 반응의 원인인 알파갈이 제거된 형질전환 복제미니돼지를 대량 생산할 수 있게 됐다.
세계적으로는 지난 2005년 미국 하버드대 연구팀이 알파갈을 제거한 미니돼지의 심장을 바분원숭이에 이식해 6개월간 생명이 유지된 보고가 있었고 이번 연구는 세계에서 두번째로 인체 이용을 염두에 두고 미니돼지로부터 형질전환 복제돼지를 생산했다는 점에서 세계적 기술 수준과 어깨를 나란히 하는 것으로 볼 수 있다.
교과부는 앞으로 이 복제돼지를 이용해 이식용 췌도, 심장판막, 심장 등을 실용화하는 연구를 보건복지가족부와 공동으로 진행할 계획이며 농진청과 공동으로 형질전환 복제돼지의 안정적 대량 생산에 관련 연구에도 나설 계획이다.
교과부 측은 "이종장기 상용화 시점으로 예상되는 2017년에 세계 장기이식 대기자의 수가 210만명에 이를 것으로 예상되며 현재 미국에서 약 4만명의 환자가 심장이식 수술을 필요로 하는데 이중 약 3분의 1 정도의 환자가 장기 기증을 기다리다 사망하는 실정"이라며 "이번 연구성과에 이어 향후 알파갈 적중 형질전환 복제돼지를 활용한 면역제어 연구가 더욱 활발해짐으로써 이종장기 분야에서 국제적 기술 우위를 확보할 수 있을 것으로 기대된다"고 설명했다.
한편 이번 연구의 책임자인 생명연 고 이경광 박사(사진)는 수퍼마우스 생산, 복제양 메디 생산 등 동물생명공학 분야에서 큰 공헌을 했으며 이 연구성과가 나오기 직전인 지난 3월1일 지병으로 운명을 달리했다.
안경애기자 naturean@
