이종이식 연구, 이렇게 준비하면 ‘돼지’

- 농촌진흥청, 기해년 맞아 돼지 이야기 소개 ③ 의료용 돼지 -

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 농촌진흥청(청장 김경규)은 2019년 기해년(己亥年)을 맞아 돼지와 관련된 이야기를 3회에 걸쳐 제공한다.

 마지막 주제는 농촌진흥청에서 바이오 이종장기용으로 개발한 돼지들에 관한 내용이다.

 장기 부족을 해결하기 위한 대안 중 하나인 바이오 이종장기. 농촌진흥청에서는 첨단 생명공학 기법으로 유전자를 제거하거나 삽입한 돼지를 개발하고, 이들의 장기와 조직, 세포를 사람에게 활용할 수 있는 방법을 연구하고 있다.

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 이종이식용 돼지 개발의 시작 ‘지노(XENO)’

 - 2009년 국립축산과학원에서 태어난 ‘지노(XENO)’는 돼지는 갖고 있지만 사람은 없는 알파갈 유전자 일부를 없앤 돼지다. ‘지노’라는 이름은 ‘이종’을 뜻하는 머리가지(접두사) ‘Xeno-’에서 따왔다.

 - 돼지 장기를 영장류에 이식하면 몇 분 안에 초급성 면역거부반응을 일으키는데, ‘지노’는 그 원인 중 하나인 알파갈 유전자를 제거했다.

 - ‘지노’ 한 마리에서 수백 마리의 후대가 태어났고, 현재는 그 후손 중 일부를 활용해 췌도 세포, 각막, 피부, 뼈 등을 영장류에 이식하는 연구를 진행하고 있다.

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 ‘지노’보다 한 수 위 ‘믿음이’

 - ‘믿음이’는 ‘지노’처럼 알파갈을 제거하고 사람 면역유전자인 특정 단백질(MCP)이 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.

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 ‘믿음이’의 짝, ‘소망이’

 - ‘소망이’는 사람에게 있는 특정 효소(CD73) 유전자가 발현되는 돼지로, 이종이식 후 나타나는 혈액 응고를 완화하기 위해 개발했다. ‘믿음이’와의 교배로 유전자 3개가 조절된 돼지를 생산하는 데 활용 중이다.

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 ‘믿음이’, ‘소망이’ 합쳐 ‘사랑이’

 - ‘사랑이’는 ‘지노’, ‘믿음이’, ‘소망이’의 유전자 편집 내용을 모두 지니고 있어서 초급성, 급성, 혈관성 면역거부 반응을 동시에 제어할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

 - 현재 ‘믿음이’와 ‘소망이’는 다 자라 후대를 생산했고, 그 후대 중에서 유전자 3개가 모두 들어간 돼지를 ‘사랑이’라고 이름 붙였다.

 농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오공학과 임기순 과장은 “앞으로 바이오 이종장기용 돼지 개발의 목표인 임상 적용을 위해 기준에 부합한 결과를 달성할 수 있도록 추가 연구를 진행할 계획이다. 아울러 바이오·의료소재 분야 등 축산업의 다양한 발전 방향을 제시할 수 있도록 하겠다.”라고 전했다.

<문의처 : 동물바이오공학과 윤정희 농업연구사, 063-238-7259>