박광욱 순천대 교수, 면역결핍 형질전환 복제돼지 생산 성공

[아시아경제 최경필]

이종간 장기이식, 면역결핍질환 치료제 등 다양한 연구 이용

순천대학교(총장 박진성)는 박광욱 동물자원과학과 교수가 주요 면역관련 유전자를 완전히 제거시킨 형질전환 복제돼지 생산에 성공했다고 29일 밝혔다.

이번 연구는 ㈜엠젠플러스(대표 심영복) 연구소장으로 있는 박교수 연구팀과 미국 버지니아텍 이기호 교수팀이 결성한 국제공동연구팀에 의해 이뤄졌다.

이 국제공동연구팀은 2014년 면역관련 유전자인 ‘RAG2’유전자를 제거해 면역결핍 돼지를 최초 생산했으며, 지난달 형질전환 복제돼지 3마리를 생산해 검사를 맡겼다.

검사결과 돼지 3마리는 생체의 초기 면역기전의 중요역할을 하는 흉선의 발달이 완전히 억제됐으며 비장 내 면역세포 발달 또한 저해돼 면역기능을 담당하는 T세포와 B세포, NK세포가 생체 내에 존재하지 않는 면역결핍 돼지로 판명됐다.

㈜엠젠플러스 관계자는 “이번 연구는 ‘RAG2’ 이외의 다른 면역관련 유전자를 유전자 가위 기술로 제거한 것이며 유전자에 관한 자세한 사항은 논문이 발표된 이후 밝히겠다”고 전했다.

이번에 개발된 돼지는 전자가위(Crispr/Cas9 system)기술을 이용해 면역관련 유전자를 완전히 제거시킨 형질전환 복제돼지로, 인간과 매우 유사한 면역체계를 가지고 있어 줄기세포 치료 때 세포치료의 안전성, 만능성, 분화 가능성을 조기에 확인할 수 있어 치료 성공률을 높일 수 있다는 설명이다.

특히 전 세계인이 고통 받고 있는 선·후천성 면역결핍 질환의 치료용 약물시험과 면역세포 이식시험 등에도 폭넓게 활용할 수 있어 면역결핍 질환 극복에 새로운 희망으로 주목받고 있다.

또 이종장기 이식 때 발생하는 돼지 장기에 대한 인간의 면역거부반응 제어연구 등 이종장기이식 연구분야 및 암 또는 바이러스성 질병치료를 위한 연구를 위한 실험에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

이에 따라 면역결핍 형질전환 복제돼지의 경제적 가치도 막대할 것으로 전망되고 있다.

인간의 질병을 치료하기 위해서는 임상시험 전에 질환모델 동물을 대상으로 하는 전임상시험을 반드시 거쳐야 하는데, 현재까지의 연구는 주로 면역결핍동물로 생쥐모델을 사용해왔다.

하지만, 인간의 장기조직과 생리현상이 너무 달라 기초연구 결과와 임상 연구 결과가 상이하게 도출되는 한계가 있었다.

따라서 생체기전 및 장기조직이 인간과 유사한 돼지가 인간의 질병치료 전임상 실험의 최적모델로 인정받고 있다.

특히, 미국 국립보건원(NIH)은 전임상 실험의 경우 생쥐 외 실험동물의 시험성적이 반드시 요구돼 면역결핍돼지는 연간 수백억달러의 국제적 수요가 생길 것으로 예상된다.

현재 면역관련 실험을 위해 널리 사용되고 있는 면역결핍 질환모델 생쥐의 마리당 평균 가격은 수십만원에 달하는 것으로 알려져 있다.

박광욱 박사는 “면역결핍돼지는 앞으로 세포치료제 개발, 동물의 장기를 난치병 환자에게 이식하는 이종간 장기이식, AIDS와 같은 인간면역결핍질환의 치료, 암 발달 기전규명 등 다양한 연구분야에 이용될 것이다”면서 “또 유전자가위 기술을 이용해 앞으로도 다양한 모델돼지를 개발할 계획이다”고 밝혔다.

한편, ㈜엠젠플러스는 2002년 국내최초로 복제돼지를 생산한 이래, 관련 연구를 지속해 오고 있는 이종이식 분야의 선도업체로서 현재 형질전환 및 이종이식 연구 분야에서 세계적인 수준의 기술을 보유하고 있다.

또 2014년 초급성 거부반응 및 급성 거부반응 제어 유전자가 삽입된 이종장기 이식용 돼지 생산, 지난해 발암억제 유전자 ‘RUNX3’ 제거 형질전환 돼지 생산 등 바이오신약 및 장기개발연구 분야의 글로벌 리더 연구팀으로 활약하고 있다.

최경필 기자